一起主变压器有载开关故障原因分析与处理

刘欣宇，岳 亮，杨辰飙，姜 雯，杜文婧，曹扣成

(国网上海市电力公司松江供电公司，上海 201600)

一起主变压器有载开关故障原因分析与处理

刘欣宇，岳 亮，杨辰飙，姜 雯，杜文婧，曹扣成

(国网上海市电力公司松江供电公司，上海 201600)

对某35 kV变电站启动时有载分接开关故障经过进行了简单介绍，分析了故障原因并给出了解决方案。这对运行检修人员日常设备维护与故障处理有很好的借鉴意义。

主变压器；有载分接开关；电网运行

有载分接开关是能在变压器励磁或负荷状态下进行操作的分接头切换开关，用于调换绕组分接头运行位置，通常由一个带过渡阻抗的切换开关和一个带(或不带)范围开关的分接选择器所组成。整个开关通过驱动机构来操作(在有些型式的分接开关中，切换开关和分接选择器的功能被结合成为一个选择开关)[1]。有载调压用于电压质量要求比较严的地方，还可加装自动调压、检测控制部分，在电压超出规定范围时自动调整电压、调压范围大；可以减少或避免电压大幅度波动，减少高峰、低谷电压差；如带有移向电容器时，还可以充分发挥电容器的作用[2]。因此，有载分接开关的可靠性对电网安全稳定运行有着重要意义。

1 故障经过

2016年11月30日某35 kV变电站启动，采用西安西变中特电气有限责任公司出产SZ11-31500/35变压器，上海华明出产真空组合式VCVⅢ500D有载开关。

运行人员根据启动方案调整该站2号主变有载挡位时，发现2号主变有载开关调节到4挡出现了疑似放电声响。多次测试后，确认无论调高或调低档位到4挡，都会发出异常声响，而其他挡位均正常。启委会当即决定将主变由运行改检修，通知主变厂家和有载开关厂家技术人员到现场，经初步检查无法确认具体故障部位。试验人员先后完成了主变本体油色谱试验和有载开关起吊检查，均未发现异常情况。12月7日对2号主变尝试再次送电，发现4挡异常声响依然存在。当天经过厂家人员和带电检测人员现场检查，确认变压器内部存在放电现象。

2 故障分析与处理

鉴于2号主变短时间运行后即改为检修状态，放电导致的油样和有载开关触头变化难以被检测到，12月8日再次提取主变本体、有载的油样进行检测，具体结果如表 1所示。主变本体油样正常，而有载开关的乙炔超标，说明放电是在有载开关内部。

对2号主变进行局放试验以进一步确定故障位置，首先用PDS-T90局部放电测试仪进行测试，特高频、高频电流和超声波传感器分别放置在变压器外壳接缝处、铁心接地处和主变表面，均检测到异常信号，具体结果如图 1所示。根据测试数据分析放电类型为悬浮电位放电，根据超声波测试最大位置点及特高频综合分析放电位置，初步判断在有载调压开关附近。

表1 2号主变油色谱试验结果 μL/L

图1 T90局放测试结果

采用G100D变压器局部放电诊断定位系统进行测试，诊断结果见图2。确定放电点位于图2(a)中的3个横截面交汇处。以2号主变靠近有载开关处的变压器下脚为原点建立坐标，如图2(b)所示，则放电源的坐标为：0.67 m，0.60 m，0.95 m。

图2 G100D局放定位诊断结果

图3 有载开关放电痕迹

根据测试情况及数据分析，2号主变有载开关内部存在严重的放电现象，不排除多点放电的可能。放电类型为悬浮电位放电，具有明显间歇性，可能为内部金属部件接触不良，如螺栓没有固定到位导致垫片松动、屏蔽罩松动等。

确定有载开关故障后，12月9日再次对有载开关进行吊芯检查，发现开关芯子B相过渡真空泡转换触头与4挡板条静触头间有放电痕迹，如图3所示。这是因为在4挡位置时，转换触头与4挡静触头之间存在0.5 mm左右的间隙，如图 4所示，导致两触头不能可靠接触，静触头处于悬浮状态而产生内部放电。当天更换新的有载开关并做换油处理后再次将2号主变投运，故障消失，运行恢复正常。

图4 转换触头与静触头间隙示意图

3 结语

本次故障主要因有载开关生产过程中板条孔

的加工偏差和触头定位孔的加工偏差累积造成静触头安装后相对位置偏离，无法与转换触头可靠接触，导致悬浮放电。有载分接开关对调整负载、改善电能质量等方面起着重要作用，一旦故障，将对电网稳定运行产生重大影响。解决本次故障的经验能够起到借鉴与指导作用。但故障发生后再处理终究只是下策，只有在平时工作中做好维护工作及时发现隐患并消缺，才能保证电网安全稳定运行的有效手段。

[1] 张全元. 变电运行现场技术问答[M]. 北京：中国电力出版社, 2013.

[2]华北电业管理局. 变电运行技术问答(第二版)[M]. 北京：中国电力出版社, 1997.

(本文编辑：杨林青)

A Fault Cause Analysis and Processing for Main Transformer On-Load Tap Changer

LIU Xinyu, YUE Liang, YANG Chenbiao, JIANG Wen, DU Wenjing, CAO Koucheng

(State Grid Songjiang Power Supply Company, SMEPC, Shanghai 201600, China)

This paper makes a simple introduction to the fault of the on-load tap changer during the start-up of a 35kv substation. The fault causes are analyzed and the solution is proposed. This research is of great significance to the maintenance personnel in routine equipment maintenance and troubleshooting.

main transformer; on-load tap changer (OLTC); power grid operation

10.11973/dlyny201704005

刘欣宇(1987—)，男，博士，工程师，从事电网企业变电运维工作。

TM407

：B

：2095-1256(2017)04-0391-03

2017-05-16