两起主变有载调压开关异常原因分析及建议措施

陈建东

(广东电网公司汕头供电局，广东汕头515000)

1 两英站2号、3号主变有载调压开关异常情况

2011年12月24 日，在对220 kV两英站2号主变的预防性试验中，测试发现2号主变的220 kV侧回路电阻异常:所有奇数档位相间差全部超标，所有偶数档位相间差全部合格。2012年1月10日，在对220 kV两英站3号主变的预防性试验中，同样发现3号主变的220 kV侧回路电阻异常:所有偶数档位相间差全部超标，所有奇数档位相间差全部合格。这两台主变的其他预防性试验项目测试结果正常，主变化学试验结果也正常。经初步分析，怀疑这两台主变的有载调压开关出现异常［1］。

表1是2011年12月两英站2号主变直流电阻测量数值，测试结果为奇数档最大相间差超过试验规程要求的2%，不合格。

表1 2011年12月两英站2号主变直流电阻测量结果

针对试验发现的异常情况，2012年3月18日对两英站2号主变进行有载调压开关吊检，发现存在以下问题:

1)弧形板L1、L2只有a侧(奇数档)的电流接点有问题，有积炭及过热引起的发黑，没有电流烧痕。L3的a侧(奇数档)、b侧(偶数档)都有问题，且b侧(偶数档)有电流烧痕，如图1所示。

2)油室电流接点只有L3的b侧(偶数档)有问题，有电流烧痕，烧痕中部深度约0．3～0．5 mm，如图2所示。

3)L3的放电间隙片有放电痕迹，如图3所示。

从以上描述可看出2号主变的偶数档(即b侧)的C相(即L3)存在短路电流冲击的情况。

图1 弧形板L3的b侧出现电流烧痕

图2 油室电流接点L3的b侧出现电流烧痕

图3 L3的放电间隙片出现放电痕迹

表2是2012年1月两英站3号主变直流电阻测量数值，测试结果为偶数档最大相间差超过2%，不合格。对表2进行进一步分析，其偶数档最大相间差超过2%均是由于C相电阻值偏大造成的。

2012年5月21 日对两英站3号主变进行有载调压开关吊检。吊检结果发现3号主变有载调压装置触头烧蚀情况与2号主变基本相同。

表2 2012年1月两英站3号主变直流电阻测量结果

既然2号、3号主变有载调压装置触头烧蚀情况基本相同，为何两台主变直流电阻试验时，2号主变是奇数档位不合格，而3号主变是偶数档位不合格呢?这是因为:2号主变有载调压开关L1、L2、L3的a侧(奇数档)表面有大量积碳导致接触不良，但积碳程度不同，致使直流电阻试验时奇数档直流电阻不平衡，而L1、L2的b侧(偶数档)表面基本没有积碳，接触良好;同时L3的b侧(偶数档)已被电弧轻微烧结，所以偶数档直流电阻基本平衡，而3号主变有载调压开关L1、L2、L3的a侧(奇数档)表面虽有积碳，但尚可点接触，所以奇数档直流电阻平衡;开关L1、L2的b侧(偶数档)表面和2号主变一样基本没有积碳，接触良好，但L3的b侧(偶数档)因过热损坏，接触不良，导致偶数档直流电阻不平衡。

2 两英站主变运行及故障情况分析

2．1 主变运行情况

220 kV两英站2号主变投产于2005年4月，3号主变投产于2004年12月，有载调压开关型号为MⅢ600Y－123C－10193WR。该有载调压开关额定运行电流为600 A，短路耐受电流和时间分别为8 000 A及3 s。

220 kV两英站2号、3号主变均系某公司2004年2月出厂产品。2号主变在安装后因现场局部放电试验不合格曾经返厂维修。在2号主变投产前，2005年4月3日交接试验时发现变压器直流电阻试验不合格，各相绕组经温度折算后的电阻值与2005年1月29日出厂的电阻值比较，不平衡系数差值最高达6．2%，各档位相间差最高也达5．5%。当时经厂家人员在变压器与有载调压开关连接端调整后，2005年4月9日直流电阻试验合格。

两英站在2011年底1号主变投产之前，2号、3号主变一直处于长期重载的情况。2号、3号主变的变高额定电流是472 A，夏峰期和个别重载时段曾经短时超过额定负荷，最高电流为480 A左右，没有超过该有载调压的额定电流(600 A)。

两英站2号、3号主变2006年6月—2011年12月运行时间合计为奇数档1 081．5 d，偶数档945 d。可看出，两英站这两台主变运行在奇数档和偶数档的时间基本相同，没有出现某一档位运行时间超长的情况。

2．2 近几年故障情况

2008年和2009年两英站这两台主变的直流电阻测试结果均正常。因此主要将重点放在2009年—2011年两英站的运行情况上。在此期间，两英站2号、3号主变没有发生任何内部故障，220 kV、10 kV外围故障对主变也不会造成太大的影响，110 kV侧外围故障情况如表3所示。

从表3可以看出，2009年—2011年两英站共发生4起110 kV线路故障，分析其故障录波图，具体详细情况如表4所示。

表3 2009年—2011年两英站110 kV故障情况

从这4起故障可以看出，2010年08月18日06时48分，110 kV两陈I线A相和110 kV两陈II线线路C相之间的相间故障所产生的冲击电流最大。查调度监控系统，两英站2号、3号主变有载调压2010年08月18日全天均运行在4档位置。初步怀疑两台主变有载调压的C相在当时受到短路电流的冲击，从而使得两台主变的有载调压的偶数档C相出现异常情况。

表4 2009年—2011年两英站110 kV线路故障详细情况汇总

3 建议措施

1)根据两英站近年来的运行情况，两英站主变的正常运行电流和短路冲击电流均没有超出主变有载调压开关的允许运行范围，因此初步怀疑两英站2号、3号主变有载调压开关的部件质量存在一定的问题。接下来有必要进一步加强设备的驻厂监造工作。

2)本次事例中，通过对主变预防性试验，及时发现了主变直流电阻异常的情况，并进而在检修中发现了主变有载调压触头烧蚀的情况。因此应继续重视和加强设备的预防性试验，发现异常情况应及时处理。

3)要重视对有载调压开关的运行管理。在出现此类缺陷时，应固定档位运行，并应尽快进行处理［2］;在调压次数达到规定要求后，应对有载调压开关进行吊芯检查;同时应结合变压器大、小修做好有载调压开关的检查工作［3］。

4)主变差动范围内的故障对主变的冲击和损伤是显而易见的，但往往忽视了在主变外部出现故障时对主变的影响。本事例也可以看出，主变外部故障的穿越电流对主变的部件还是有一定的影响的，在主变外部发生故障时，应做好故障穿越电流的分析。

［1］葛国庆．有载调压变压器分接头直流电阻异常分析［J］．黑龙江电力技术，1992，14(3):158 －159．

［2］王德义．有载调压变压器直流电阻分析［J］．湖北电力技术监督，1995(4):12－14．

［3］林志刚．有载调压变压器直流电阻异常分析［J］．江西电力，2003，26(3):6 －7．