电力变压器有载分接开关运行维护及检修

国网河南电力公司郑州供电公司 河南郑州 刘 栋

随着电网组网技术的发展，我国电力系统不断完善，有载分接开关被有效应用到了电力系统中，该开关可以有效和电网连接在一起，控制负荷电压，优化电力变压器的运行过程，稳定运行状态，保证供电质量。但其也会受到变压器工艺的影响，导致变压器运行不稳定、故障多发，对此需要电力企业加强重视，通过优化设计，做好电力变压器有载分接开关运行维护及检修工作，以此确保有载分接开关运行良好。

1 有载分接开关概述

有载分接开关是电力变压器的重要装置之一，其可以调节电压，保证供电质量，在励磁状态下可以自动切换成分接模式，有效调整匝数，影响变压器的电压比例，最终实现自动调压。一般情况下，电力系统中的电阻限流有载分接开关电路可分为过渡电路、调压电路、选择电路，这三种电路可以在有载分接开关下自动切换成为不同的接头，并有效发挥出断弧性能，但该线路如果有一条出现故障会影响整个变压器的运行。

2 电力变压器有载分接开关使用问题、维护和检修的必要性

2.1 使用问题

有载分接开关主要由选择器、切换开关、电动机组成，具有电气性能和机械性能两部分，前者是指触头接触的电阻值如果较高，会导致触头持续发热、烧毁，后者是指在开关切换的过程中自动配合情况，或者在切换过程中出现对各种卡顿、切换不成功的问题。且电力变压器有载分接开关在运行过程中的故障主要是机械故障，一般出现机械故障后会导致有载分接开关和变压器出现质量问题。其具体问题主要表现在以下几方面：

一是过渡电路在切换的过程中发生燃弧现象，出现的电弧会直接烧毁触头，影响触头的使用，无法继续进行分头切换，且产生的电弧也会导致变压器中的绝缘油受到污染，最终发挥绝缘作用，如果更换绝缘油会增加工作量和成本。

二是过渡电路在切换的过程中，各电阻会因为绕组产生环流，最终导致电压降低，到之前电能损耗严重[1]。

2.2 检修的必要性

有载分接开关主要负责调节电压、分散负荷，明确分接位置，对此会在运行的过程中受到电气和机械的影响，因此需要制定有载分接开关检修计划、缩短检修时间，确保有载分接开关可以稳定运行。当前，多个电力企业已经研发并投入了新的有载分接开关，其动、静触头都处于磨合状态，虽然人们已经对有载分接开关生产工艺进行了完善，但是其还会在分接切换的过程中受到机械和电弧的影响，产生一些游离碳，污染绝缘油。对于一些日负荷大、电压不稳定的变电站，其在运行时需要在电压稳定的情况下进行分接调换，但是其日常调压次数会增加，因此需要人们致力于缩短其检修周期。

3 电力变压器有载分接开关运行故障的维护检修要求

3.1 油浸电力变压器有载分接开关维护和检修要求

一是在有载分接开关投入运行之前，需要对油位进行检查，确保没有漏油情况，并检查油箱的防潮情况；二是对于新投入的有载分接开关需要确保在继电器安装后才可以运行，并及时观察油桶内是否有气体，如果有气体需要及时排出；三是工作人员在实际操控有载分接开关时需要注意相关事项，检查继电器是否出现气泡；四是在有载分接开关具体运行中，如果出现较为频繁地切换动作，则需要及时观察情况，做好记录，对于各种异常情况、故障等需要切断开关，及时分析原因，针对性的处理；五是加强对有载分接开关油质的检查，明确检查周期；六是定期选取油样，以此检测有载分接开关运行中的耐压性，如果油耐压值不符合标准，在需要停止操作，及时调整变压器油压；七是定期检查有载分接开关装置内的芯体，在重新运行一段时间后观察其具体情况，以此记录调节次数和时间，最终进行吊芯检查；八是在具体检查有载分接开关吊芯时需要对过渡电阻值进行测试，查看其是否和制造厂家的一致。

3.2 干式电力变压器有载分接开关维护和检修要求

一是对于有载分接开关需要每年进行一次大清洁、润滑、检修工作；二是在清洁时重点对有载分接开关零部件表面的污渍、灰尘、润滑情况、绝缘物件表面污渍扥等进行清除；三是在有载分接开关运行下需要检查真空开关，测试其耐压值，对于不符合标准的需要及时更换；四是定期检查开关零部件的松动情况，检查各电气线路的连接密实性；五是对有载分接开关接触电阻值进行检测，将其和出厂参数进行对比分析；六是定期检查有载分接开关的齿轮、触头、润滑轴承等零部件。

4 电力变压器有载分接开关运行故障的维护及检修内容

4.1 运行

作为一种有载调压装置具有自动控制功能，确保电力变压器运行安全和稳定，并确保电网运行安全，对此需要做好有载分接开关的设计，对于零部件生产厂家、制造厂家等都需要加强控制，且在安装投运的过程中也需要遵循相关原则（调试、验收、操作、控制等）。有载分接开关在具体投运后在进行调压操作时，需要严格根据国家电压曲线标准和规范进行，以此确保电网电压的稳定。操作人员在具体调压时要时刻观察电压电流变化情况，观察指示器上的数值变化，以此确保操作规范，并记录调压的时间、次数、分接头位置、电压变化情况、变压器的运行情况，便于发现各种异常事故。如果在调压的过程中变压器调压次数超出额定标准，则需要及时进行检修，并在检修规范年限内上报相关部门，以此对有载分接开关装置进行检修。

4.2 检修

有载分接开关在检修时需要遵循相关原则，明确检修内容，以此确保检修质量合格，一般检修时既可以单独检修，也可以在变压器吊芯检修时对分接开关进行集中检修，对于有载分接开关使用时间、频率进行分析，对于符合检修标准的进行检修。考虑到有载分接开关触头在调压过程中容易被烧毁，对此需要重点对其尽心检修，以此确保其导电正常、状态良好，一般需要对M型有载分接开关检修。对限流电阻的断裂、烧毁、变形情况进行检查；对导线的连接效果进行检查，对导线的缠绕情况进行检查；对绝缘物件表面的沉积物进行检查，如果有沉积物需要使用清洁剂进行清洗；在开关检修后还需要检查其操作灵活性；对于还没有注油的电动机分接处开关的启动动作进行检查；在变压器吊芯检修时还需要对选择其、转换器的动作速度进行检查[2]。

4.3 维护

在检修结束后还需要对有载分接开关进行定期维护，一般需要从以下几个方面进行：一是对开关油室内的变压器油位变化情况进行检查，检查其耐压值是否符合标准值，如果低于标准需要换油；二是定期检测气体继电器，确保继电器运行稳定；三是对分接选择器和转换器进行维护，对于不经常操作的触头需要检查上面的灰尘情况，避免沉积物堆积导致触头发生氧化作用；四是对电动机箱体的防水、防腐蚀设施进行检查。

5 电力变压器有载分接开关运行故障的维护及检修

5.1 开关切换故障的维护及检修

电力变压器如果调压太过于频繁，会导致负荷电流增大，变压器的接触头之间会过度磨损，出现各种腐蚀和污染情况，且电流的增大也会导致弹簧弹性力度降低，影响动静接头的接触压力，导致接触电阻增大，持续发热，最终导致接头接触面因为过度氧化而腐蚀，引起机械的损坏。如果电阻进一步增加，热效应会加剧，动静接头持续融化，最终导致有载分接开关受到损坏，对于该问题的出现，需要在变压器运行过程中对电流的变化情况进行检查，并对弹簧弹性进行分析，如果发现情况异常需要第一时间切断开关。确保开关可以自动切换到其他档位、持续运行，并对已经损坏的接头进行更换、对故障的机械进行检修，并更换变压器，及时紧固接头处的螺栓[3]。

5.2 过渡电阻故障的维护和检修

在变压器运行中，过渡电阻也发挥着重要的作用，具体表现在以下几方面：开关切换的过程中可以确保负载电流稳定运行，发挥着连接作用；在运行中可能会阻隔分接线内出现的循环电流，有效调节触头开关容量，预防分接线切换中的短路故障。但是如果过渡电阻在状态不稳定的情况下进行负载电荷切换不仅会影响负载电流，也会导致过渡电阻处的动静电阻端口，出现三相电压。

该电压会在动静接头处出现电弧，直接穿透电阻的断口，导致接头出现短路情况。此外，在有载分接开关分接线切换的过程中也会出现短路电流，直接烧毁分接线，且如果电弧持续增加会分接开关室内的润滑油，从而产生污染气体，如果气体存储于各保护装置中会直接损害开关，并对变压器也产生较大的影响，对此需要从以下几方面进行维护和检修：一是定期对运行的电阻进行检查，查看其材质是否被腐蚀、老化和破损，对各种故障情况需要及时维护和检修，在检查的过程中也可以使用测流仪器检查电阻的额定电流、电压稳定情况。

二是定期对变压器过渡电阻变化情况进行检测，确保其符合额定电流，并根据额定电流标准及时调节电流，避免电阻被烧毁。

三是在变压器运行前需要对零部件进行检查，查看弹簧器的安全情况，如果发现松动需要及时紧固，且在日常生活中也需要对变压器进行维护检查，对有载分接开关装置进行检查，及时清理各种污渍，更换损坏的零部件，对于松动的需要紧固，以此有效解决运行故障问题。

5.3 分接开关储油桶漏油的维护和检修

有载分接开关是变压器的内部装置之一，变压器和有载分接开关油系统之间需要独立运行，互不影响，但是在具体调节有载分接开关压力的过程中，开关切换的过程中各动静触头会放电，油桶中的油也会溶解，如果密封性不达标，会导致绝缘油泄漏到变压器油箱中。该原因的出现一方面是因为油箱制造工艺不合格，导致密封性不达标，在油样采集的过程中会因为油阀密封性不强出现渗透。另一方面，是因为有载分接开关绝缘筒在装配的过程中操作不当导致损坏，对此需要工作人员在定期检查变压器油箱下的放油阀紧固情况，及时发现各种渗漏问题，且需要在有载分接开关油桶外侧涂抹防护层。并在制作生产油箱的过程中需要确保工艺达标，选择优质材料并应用密封性强的油箱封胶垫，以此有效预防绝缘油的渗透问题。另外，还需要定期检查油桶的油位变化情况，对于各种异常情况需要分析原因，避免其出现各种漏油情况，以此影响变压器的运行，最终保证绝缘油效果[4]。

5.4 有载分接开关的油维护

有载分接开关在具体运行时会因出现电弧导致绝缘油溶解，出现游离碳、油垢等各种杂质，也会产生一些气体，这些气体发挥会进入到变压器中，杂质会沉积在箱底，此外触头在燃烧后也会出现各种金属颗粒和杂质，最终沉积在绝缘物件的表面。如果这些沉积物堆积过多，会对电流的运行产生影响，应进一步影响开关装置的绝缘效果，导致电流渗透出来，油渍表面放电，直接损坏开关装置。对此，需要定期检查绝缘油的质量，并加强对有载分接开关的油维护和检查，定期更换受到污染的油，并及时清理绝缘件表面的各种杂质，排除绝缘油中产生的各种气体，以此确保有载分接开关运行安全，避免损害开关装置。

5.5 对有载分接开关油质情况进行检查

有载分接开关每次启动或者在一定运行周期下，都会因电弧导致油质受到影响，并影响绝缘物件的绝缘性，绝缘油的绝缘水平，变压器油箱是有载分接开关的绝缘体，其作为绝缘介质还具有冷却、润滑、防腐蚀的优点，因此需要加强检查[5]。

5.6 滑档的维护和检修

有载分接开关在具体运行中也会出现各种滑档故障，因为有载分接开关调压主要根据系统指令进行切换，开关联动，但是其在指令发生后进行初次分接时没有停止，持续切换，导致电动机分接操作处于极限状态，最终导致开关出现机械限动。在此过程中，会因为高速滑档导致电压增加，直接损坏电力变压器和其他装置，从而影响有载分接开关的运行，这种故障主要是因为交流接触器油污导致电流延迟推送导致的。而开关故障或者交流接触器故障主要表现为电流卡滞，对此需要人们检查开关接触点的动作顺序，并及时清除接触器中的油污，如果故障严重则需要更换接触器，并调整开关启动顺序，或者调整电气控制回路，最终确保有载分接开关顺利分接转变。

5.7 其他故障维护和检修

一是可以人工操作，电动异常。对于该问题主要是因为变压器电动操作电源故障，或者电动机控制回路故障导致的，如果弹簧机中的弹簧片移动没有及时回位，会导致有载分接开关闭锁触电无法启动。对此，需要对电源进行检查，对电动机控制回路进行检查，技术排除各种故障，以此对整个机组进行有效测试。

二是电动操作中开关出现跳闸情况。该故障主要是因为有载分接顺序开关组装不合理，出现移动或者发生联动保护工作引起的，对此需要采用灯光法对其检查，并制定控制程序，以此有效调整开关顺序位置。

三是电动机组只能进行初次分接转换。该故障主要是限定动机没有回位导致的，对此需要工作人员及时检查限定动机回位情况，如果没有回位可以通过人工波动来实现，以此接触头滑动效果良好。

四是有载分接开关方向无法控制。该故障主要是因变压器电动机控制回路线路断开导致的，或者电动机回路受阻、电容器故障等导致的，对此需要定期检查电动机的回路情况，一般可以通过检测仪器进行测量，对于各种接触不良、断线的情况需要针对性处理，必要时更换电容器和线路。

五是远程控制拒动，就地电动控制正常。该故障是因为远程控制回路故障导致的，对此需要对远程控制回路进行测试，及时发现故障，在处理后还需要进行联动测试。

六是除以上几种故障外，有载分接开关也会出现切换时间过长、缩短，不切换的情况，或者会在运行的过程中继电器信号不稳定、分接线路或者开关接头变形故障，变压器直流电阻超出标准值，分接变换联动受阻等故障。对此，需要技术人员科学判断故障类型，根据具体情况遵循一定的检修原则，及时排除故障，并做好后期运行维护工作，以此确保有载分接开关处于健康状态。

6 结语

综上所述，有载分接开关在具体运行过程中会出现各种故障情况，对此需要工作人员定期检查有载分接开关的切换时间，并及时发现变压器运行的异常情况，以此及时检查零部件的损坏情况，便于根据各种故障更换零部件。且在具体检修和维护的过程中还需要遵循相关规定，根据故障情况选择科学的运维方法，以此提高有载分接开关故障处理效率，并确保变压器有载分接开关运行稳定。