一起主变有载分接开关故障引起直流电阻异常的分析及处理

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(德阳供电公司，四川 德阳 618000)

1 情况概述

2017年5月，对110kV某变电站1号主变进行C类检修时，发现主变高压绕组直流电阻异常，试验数据如表1所示。根据《输变电设备状态检修试验规程》，1.6MVA以上的变压器相电阻不平衡率不应大于2%[1]，表1中奇数档位直流电阻不平衡率均严重超标。

2 原因分析

从主变直流电阻数据表1中可以看出，所有偶数档直流电阻正常，奇数档的直流电阻相间互差较大，并且互差不合格的档位都是由于高压C相绕组直流电阻偏大引起。当主变主绕组的直流电阻存在缺陷时，在每一个档位都会有反映，因此只有当有载分接开关上与奇数档相关的电路部分存在缺陷时，才会导致奇数档直流电阻不合格。

表1 高压绕组直流电阻数据

有载分接开关工作原理图如图1所示[2]。在有载分接开关上与奇数档相关的电路部分，有四个区域，分别是：切换开关动静触头部分(区域1)、抽出式引线部分(区域2)、输出环和引线相连接部分(区域3)和分接选择器触桥(区域4)。对于区域1可以对有载分接开关吊芯进行检查，其他区域须对主变吊罩才能检查。

3 检查处理

该主变有载分接开关为M型，是长征电器一厂1993的设备，型号为ZY1A-Ⅲ500/60C±8。由于已投运20多年，怀疑有载分接开关出现问题导致直流电阻异常，于是对有载分接开关进行吊芯检查。

切换开关吊出后，对绝缘筒内壁联结触头，切换开关的动、静触头进行检查，均无过热电弧烧伤痕迹，如图2所示。

图1 有载分接开关工作原理图

图2 绝缘筒内壁及切换开关动、静触头图

对切换开关动静触头的接触电阻进行测试，测试结果如表2所示。从表中数据可以看出，最大的阻值在500μΩ左右，这部分三相的电阻都不足1mΩ，而C相奇数档比A、B相至少大8.4mΩ，因此排除切换开关动静触头存在缺陷。

表2 切换开关接触电阻测试结果

采用短接线，在油室内依次短接A、B、C相联接触头与中性点，分别测出高压绕组的直流电阻，测试结果如表3所示。从表中数据可以看出，越过切换开关主变直流电阻不平衡率为0.61%，在标准范围之内，说明主绕组连同选择开关正常，即图1中区域2、3、4都正常。

经过切换开关动静触头的接触电阻测量和越过切换开关直流电阻测试，因此可以确定缺陷在切换开关静触头与绝缘筒内壁联接触头之间，但是两侧的触头都无过热电弧烧伤痕迹，由于该设备已投运20多年，因此推测是绝缘筒变形导致切换开关静触头与绝缘筒内壁联接触头接触不良。取下绝缘筒内壁C相奇数档位的联接触头，在触头里垫了两个平垫，使联接触头伸出大约3mm，如图3所示。

表3 高压绕组直流电阻数据

在对弧形板上的紧固件、动静触头的紧固清况依次检查后，用合格绝缘油冲洗触头系统、隔弧片和绝缘驱动轴，回装有载分接开关芯体，连上传动轴，注完合格的绝缘油后，再进行直流电阻的测试，其测试结果如表4所示。从表中可以看出，试验合格，说明经过处理后，有载分接开关恢复正常。

图3 绝缘筒内壁联接触头处理图

档位ROA/mΩROB/mΩROC/mΩ不平衡率/%1582.0585.3586.20.852574.1577.8578.90.833566.2570.3571.10.844558.4562.2563.30.895550.2554.3555.20.886544.0548.3547.50.957534.6538.4539.40.898526.5530.3531.40.99.10.11512.2520.1520.10.5512527.5533.1533.71.1613535.1541.5541.81.1814543.2549.0549.91.2215551.2557.2557.71.1716559.0564.6566.11.2617567.3573.5574.11.1818575.3581.4581.71.1019583.4589.4589.71.07

4 整改措施

此次缺陷是由于有载分接开关投运20多年，绝缘筒已变形，导致切换开关静触头与绝缘筒内壁联接触头接触不良。针对有载分接开关出现此类缺陷，提出以下的整改措施：

(1)加强主变的直流电阻和有载分接开关的切换时间测试。当互差不合格的档位以中间整定档为界，出现半数档位不合格时，缺陷可能位于转换选择器及其相关回路；当异常档位的电流都经过某个固定档位时，可能是该档位的调压绕组出现异常；当单奇数档或偶数档互差不合格时，缺陷可能位于切换开关。

(2)对有载分接开关进行寿命中期维护检查。尤其是当有载分接开关操作达到一定次数后，应对其检修。特别是有载分接开关在运行中和切换档位过程中的振动导致紧固螺栓松动，将是一个严重的隐患。

(3)严格执行有载分接开关的油化试验。对于变压器有载分接开关容量较大，应加装在线滤油装置，优化变压器有载分接开关绝缘油，改善变压器有载分接开关的运行环境和切换性能。