张慧
江苏国信盐城发电有限公司，江苏 盐城 224003
摘要：本文介绍了有载调压变压器分接开关因装配质量不合格，投入运行操作中出现故障的分析和处理过程，论述的故障产生的原因和应对防范措施，进一步提高了有载调压变压器的安全可靠性。
关键词：变压器；有载调压分接开关；电流
1. 故障经过及处理情况
1.1故障经过
某 110 kV有载变压器在执行电压调低操作中，调压装置分头原在“3”的位置，在降压到“2”过程中，有载调压重瓦斯保护动作出口，各侧断路器跳闸。运行人员随即到现场对设备进行了详细检查，发现变压器有载调压分接开关喷油，防爆盖爆裂飞出，大盖裂纹，有载调压瓦斯继电器内只剩油底。
1.2故障情况
故障发生后，将分接开关吊出后发现，A 相转换开关 K2 到单数辅助触
头的连接线烧断，A相单数侧辅助触头有烧损的痕迹，靠近单数辅助触头连接线的塑料件上有喷弧的痕迹。
1.3初步处理情况
故障发生后，技术人员分别对做了色谱分析、绕组变形、直阻、介损、变比及低电压短路阻抗等试验，试验数据全部合格，从试验数据分析看，故障变高低压绕组及调压绕组绝缘未破坏，本体正常。
2.原因分析
2.1返厂解体检查情况
有载分接开关从 3档向 2档运行过程中发生防爆盖冲盖故障。当对 CZK100B重新通电后，发现开关直接从 2档调到 1档。对有载分接开关吊芯检查发现，A相转换开关 K2到单数辅助触头的联结线烧断；A相单数侧辅助触头有烧损的痕迹；靠近单数辅助触头联结线的塑料件上有喷弧的痕迹；油室上与 A相单数侧辅助触头联结的触头有烧损的痕迹。通过对故障开关检查，发现中心凸轮组与中心轴套之间上下活动装配调整间隙较大。
2.2具体原因分析
经检查，中心凸轮组与中心轴套之间上下活动间隙较大（技术要求小于0.5mm），因此开关动作过程中会引起窜动，触头相关零部件可能发生干涉，导致触头系统未按预设顺序动作，从而在有载分接开关从 3档向2档切换的过程中造成电弧断不开，使得 A相单数辅助触头到 K2转换开关导线烧断从而引发此故障。原理图及故障分析说明如图所示。
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结合本次烧损点情况与切换原理图，分析有载从 3档向 2档切换过程中，有载出现中心凸轮组与中心轴套之间上、下活动间隙窜动情况将产生的烧损现象。装配调整窜动量超标的后果主要有以下 2点：1）顶板操作真空管拉开和合上的时间变短，导致时间不够。2）因窜动，触头相关零部件发生随机干涉动作，触头系统动作程序错乱。
分析认为，本次故障点发生在开关切换7过程。在该过程中，发生了 K2与 V2配合程序错乱的情况。根据故障特点及波形出厂返厂检测记录，分析认为，窜动的存在对波形的影响主要在于波形程序错乱并存在一定随机性。经现场研究，可以通过模拟窜动量超标特征来证实波形发生错乱情况。
故障分析：厂家生产的有载分接开关 MAE电动机构和与之相配合的控制器 CZK100B有方向记忆功能。其原理是：当电动机构接收到动作指令后开始运行，在这个过程中发生断电情况，电动机构能记住动作的方向。当重新通电后，电动机构会完成上次没有完成的动作。故障开关从 3档向 2档切换过程中发生故障，到 2档后接收到了继续动作的指令后断电，所以出现了事故现象中的重新通电后开关从 2档调到 1档的情况。
从障开关返厂后模拟窜动量超标 V2与 K2及载流触头配合程序波形可以看出，K2波形跑到了 V2外面，K2与 V2的动作程序发生错乱，这种程序错误是导致开关故障的直接原因。该动作程序错乱的直接后果，是 V2 闭合后，K2 开始动作或正在动作，将导致 K2开断电流现象，这种情况下，会使 K2 级间触头引燃电弧，发生级间短路现象，进而导致 KA处的切换芯子内部接线被长时间大电流熔断。该内部接线断后，可以保护变压器免受大电流的冲击，同时，由于该线断开，在断开点会产生不规则电弧燃烧，并分解变压器油而生成大量气体。由于故障急剧，产生的气体会使油室内压剧增，并最终冲破油室头盖发生本次故障。
3. 防范措施及建议
3.1针对 VⅢ型有载分接开关，因存在窜动量超标具有发生故障的可能性。生产厂家需设窜动量超标的质量控制检测点，增加窜动量检测工装，避免了此类情况再次发生。
3.2对原有正反对称切换典型电路进行改进。增加产品成本，将以前的单到双和双到单通环流时共用 1个过渡电阻的电路，更改成单到双用 1个过渡电阻，双到单用另1个过渡电阻的电路。这样做，一则使真空开关切换时，过渡电阻热容量得以提升，真空开关能适应更频繁的切换操作。同时，由于过渡电阻串接在 K2支路上，当发生此类级间短路的故障时，因过渡电阻在回路中限制了电流，不存在短路，电弧将产生大量气体触发有载保护动作，从而避免事故。
3.3切换芯子主绝缘屏蔽罩增环氧喷涂处理，提高主绝缘水平。
3.4根据 VⅢ型有载分接开关故障特点及厂家内部调查，系新进员工装配。该员工未能正确理解装配调整间隙的重要性，导致这一问题的发生。由该员工装配的切换芯子没有明确的记录，但可以确定该员工参与装配切换芯子的工作期间。因此，对这期间装配的切换芯子进行更换，可以确保不留隐患。同时加强员工操技能知识培训，提高员工工作技能。
4 .结语
提高有载调压变压器分接开关装置的安全可行性，需从设计、安装、出厂检测等工序源头进行控制，完善设计标准、安装质量、预防性试验项目，杜绝因装配质量不合格，投入运行操作中出现故障不安全情况的发生，从而不断提高电力生产、输送的安全可靠性。
参考文献：
[1]《150MW机组电气运行规程》盐城发电有限公司企业标准Q/YD.ZY–102.002-2018
[2]《技术监督动态》江苏方天电力技术有限公司 2016 年 5 月 10 日第 199 期。