有载分接开关过渡波形异常分析

耿宁　李飞　刘林　杨静　杨光　葛鹏

摘要：变有载调压变压器在电力系统中有着很重要的作用，电力系统变压器大都安装和使用有载调压开关，但有载分接开关在运行中出现许多异常情况，有些甚至引发事故，本文分析了一起变压器调压开关故障原因及处理过程，对调压开关其它常见故障进行了分析。

关键词：变压器;有载调压波形;随机性;

0引言

有载调压变压器在电力系统中有着重要作用。随着有 载分接开关在线运行时间越来越长，有载分接开关也出现 了许多异常情况，严重威胁主变压器和电网的安全运行。通过一次故障实例，来对大型电力变压器有载分接开关故障进行分析判断。

1 检测分析

（1）发现缺陷

电气试验人员对某站主变进行停电例行试验，发现有载分接开关切换波形B、C相断点较长，有十几毫秒电流复零现象，经过多次的档位转换，测试波形依旧出现复零，初步怀疑测试回路存在断点，如图1所示，违反《国家电网公司变电检测通用管理规定》中规定“10.有载分接开关检查：10.4切换过程程序与时间：无开路现象”。

为了减轻油膜的影响，三相合为一相测量切换波形，仍然存在波形复零现象。

（2）直流电阻测试

为了判断有载分接开关的故障原因，电气试验一班进行了变压器直流电阻测试，测试结果三相互差均小于2%，直流电阻测试数据满足规程要求，说明线圈、主触头接触点、焊接点均运行合格。

（3）原因分析

直流电阻测试数据合格的前提下，试验人员对有载分接开关切换波形出现复零现象进行分析，判断切换波形异常原因包括：

a.变压器在运行过程中很少进行调压操作，开关长期运行在一个分接位置，触头表面会形成一层氧化油膜，导致切换波形出现复零现象;

b.有载分接开关直流波形测试仪，提供1A的稳态直流电流，所提供的能量难以击穿油膜，导致切换波形出现复零现象。

图2 开关切换波形测试等效电路

当测试切换波形时，等效电路如图3所示，在切换波形进入的时间点上，电路处于零状态，因此，流经的电流表达式如下

由于线圈电感L的存在，电流上升速度缓慢，需要一段时间才可以达到1A的稳态直流电流值，因此难以击穿油膜，形成贯通性回路（即使电流达到测试仪的1A直流电流值，油膜也未必能够被击穿）。

2、处理过程

为了准确分析缺陷形成原因，检修、试验人员共同对开关进行了解体测试。首先，将开关芯子吊出油室，如图3所示，单独切换芯体重做开关切换波形，发现多次试验切换波形正常，未发现之前试验时发现的断点。进一步拆开弧形板检查触头和软连接以及相应紧固件，也未发现影响波形复零的疑似点，因此判断复零原因为有载分接开关随机性氧化膜和固定性氧化膜。

但是在吊出切换芯体和拆卸弧形板检查过程中发现切换开关绝缘件有开裂甚至断裂现象根据了解的测试情况和现场检查的结果分析：切换开关切换程序本身没有问题，前面测试因为带变压器线圈测试、开关里的油比较脏、感性干扰等原因导致切换波形假性断点，并不意味着切换程序有问题，但绝缘板断裂，开裂，短期内不会影响产品切换程序，但会影响产品的绝缘性能和长时间运行的机械稳定，仍旧影响产品正常运行的，再综合该产品已经工作了30年，老的备品备件比较难配，更换新开关是最佳选择。

3.结论

通过分析处理有载开关，总结几点建议以供参考：

（1）停电试验之前，首先查询变压器有载调压的自上次检修后的调压次数，当变压器高压侧直流电阻异常或有载调压波形异常时，可首先通过反复多次对变压器有载调压装置的分接开关进行反复切换，打磨接头处的氧化层，看试验数据前后的变化。

（2）有载调压装置的测试电流较小，对于长期运行的变压器，有载调压装置内部的油可能会形成油膜，测试中可以通过增加测试电流的方式（三相合一相，逐相测试）冲击油膜。

（3）改进有载分接开关测试装置，增大测试装置容量，提高直流稳态电流值。

参考文献

[1] DL/T 574—2010. 变压器分接开关运行维修导则[S].

[2] 成东旗， 王勇， 贾世波. 变压器有载分接開关主轴断裂故障的分析与处理[J]. 河南电力， 2008（02）： 43-46.

[3] 赵晓军， 王涛. 110 kV主变有载分接开关故障的处理[J]. 科技信息， 2009（35）： 289.