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有载调压分接开关结构原理、事故原因分析及防范措施

信息来源:gkong.biz  时间:2010-10-20  浏览次数:120

  第一章 绪论
  1·1变压器的一次侧接在电力网上,由于电网系统电压会因种种原因发生波动,此变压器的二次电压也要相应的波动,而影响用电设备的正常运行。因此,需要变压器有一定的调压能力,以适应电力网运行及用电设备的需要。变压器调压的工作原理是改变绕组的圈数,也就是改变一、二侧的电压比。根据电压波动情况或负荷对电压的要求调整线圈匝数值二次侧电压满足负荷的需求,一般调整线圈匝数用在线圈上抽分接头的办法。分接头一般都在高压侧线圈上,这是因为结构上高压线圈在低压线圈的外侧,抽头引线方便,在绝缘处理上也简单些。另外变压器高压侧电流小,引线和分接开关等导线部分的截面可以小一些,节省了金属材料。
  1·2有载分接开关基本原理、结构。有载分接开关,是一种能在励磁状态下变换分接位置的电器装置。有载分接开关调压的基本原理,就是在变压器绕组中引出若干分接头后,通过它在不中断负载电流的情况下,由一个分接头切换到另一个分接头,来改变有效匝数,即改变变压器的电压比,从而实现调压的目的。因此,有载分接开关在操作过程中,一要保证负载电流的连续性;二要在切换分接的动作中具有良好的断弧性能。
  1·3有载分接开关在变换分接头过程中,必须利用电阻实现过渡,以限制其过渡时的环流。通常采用的是电阻式组合型有载分接开关。实际工作中,电阻限流有载分接开关的结构可分为3个部分,即切换开关、选择开关、操作结构。这些中的哪一部分出现问题都会直接影响变压器的正常运行。
  第二章 变压器调压方式及开关的主要部分
  2·1变压器的调压方式可分为无激磁调压及有载调压两种。
  2·1·1无激磁调压分接开关:
  无激磁调压分接开关是在变压器的一次侧和二次侧均与供电网络断开的情况下,用以改变一次侧或二次侧线圈的分接,改变其有效匝数进行分级调压;
  2·1·2有载调压分接开关
  有载调压分接开关是在变压器负载进行中,用以变换一次或二次线圈的分接,改变其有效匝数,进行分级调压。
  2·1·3有载调压分接开关由切换开关、选择开关和操作机构等组成。
  切换开关是专门承担切换负载电流的部分,它的动作是通过快速机构按一定程序快速完成的。选择开关是按分接顺序使相邻即刻要换接的分接头预先接通,并承担连续负载的部分。切换开关和选择开关,两者通称为开关本体,一般都安装在变压器的油箱内,切换开关在切换负载电流时产生电弧,会使油质劣化。因此必须装在单独的绝缘筒内 ,使之与变压器油箱内的油隔离开。
  2·1·4操作机构是使动作的动力源,它还带有必须的限位、安全连锁 、位置指示 、记数以及讯号发生器的附属装置。电动操作机构垂直轴齿轮 、电动机轴带 、垂直轴和水平轴等与开关本体相连接的 。通常操作机构都安装在变压器油箱外部的壁上。
  2·1·5电阻式有载调压开关按其切换开关和选择开关的组成方式,又有复合型和组合型两种 。复合型的开关本体 、切换开关和选择开关合并为一体 ,又称为选切开关,既选择开关并有切换触头(辅助触头) 。下面讲述有载调压开关在我公司的应用实例来了解有载调压开关调压等级及现在的发展状况。
  第三章技术参数,工作过程。试验,试验指标,试验数据
  3·1工艺主要参数
  3·1·1裂解变压器
  裂解变压器型号为HSZ9-3000/10 额定容量3000KVA ,一次电压10KV,二次电压160V—315V,Y 、△接线 ,14级有载调压分接开关,3∮、50HZ、Ynd11、
  3·1·2有载调压分接开关
  有载调压分接开关型号为SYXZ3-35/200-8,三相、最大额定电流200A ,8级调压 ,二次调压范围160V—315V。
  3·1·3有载调压分接开关基本数据
  a. 额定电压35KV ;
  b. 最大额定通过电流200A;
  c. 最大额定级电压600V;
  d. 调压级数8级及以下;
  3·1·4有载调压分接开关主要性能指标
  a. 工作触头的接触压力40±5N;
  b. 工作触头每个接触点的接触电阻不大于500u;
  c. 过度方式为双电阻过渡;
  d. 开关的电器寿命不少于50000次;
  e. 开关的机械寿命不少于50000次;
  3·1·5开关在变压器油中能承受下列工频1min的耐压试验;
  a. 开关对地 95Kv;
  b. 开关相间 85Kv;
  c. 任意触头间 45Kv;
  d. 辅助回路 2Kv;
  3`1`5有载调压分接开关控制器型号YTK-S-10/380V、50HZ
  3·2有载调压分接开关的过渡程序如图:
  3·2·1.主触头接通分接头;
  3·2·2.辅助触头接通分触头2,触头间出现环流;
  3·2·3.主触头脱离分接头;
  3·2·4.主触头和辅助触头同时接通主触头:
  3·2·5.辅助触头脱离分接头2,换档过程结束。
  第四章开关事故经过,现场和检测情况,事故分析及技措。
  4·1事故经过
  4·1·1 2002年3月17日
  氰化钠5#解变压器有载调压分接开关在14档,一次电流90A,二次电压300V,二次电流5000A,事故发生时裂解变压器室传出很大的爆炸声,油从变压器室内喷出,裂解变压器变电所配出高压开关柜速断保护动作(整定电流值2.5倍额定电流,时间0秒)切断一次电源,同时公司部分低压用电系统受到影响。
  4·1·2 2002年8月20日
  氰化钠5#解变压器有载调压分接开关在13档,一次电流80A,二次电压285V,二次电流4500A,其他事故现象同4/1 。以后又发生几次类似事故。
  4·2事故发生后的现场和检测情况
  4·2·1 2002年3月17日事故。
  1) 有载调压分接开关盖上的防薄膜(整定值2*105 Pa)整块炸飞,5#解变压器顶部及周围墙壁和地面上有大片黑色油污 。测量变压器线圈直流电阻无异常,测量各侧相间、相对地、高压对低压绝缘电阻无异常。
  2)有载调压分接开关吊芯检查,齿轮传动机构正常,指示灯开关和分接开关工作位置正常,并与位置指示器的位置相符,无机构卡住、失灵现象。
  3)发现动静触头严重烧蚀,三相过渡电阻全部烧断 。
  4)对变压器主体油质采样分析,一切正常 。因此判定为有载调压分接开关的过渡电阻全部烧断而引起的短路事故。
  4·2·2 2002年8月20日
  1)有载调压分接开关盖上的防薄膜整块炸飞,6#解变压器顶部及周围墙壁和地面上有大片黑色油污。测量变压器线圈直流电阻无异常,测量各侧相间、相对地、高压对低压绝缘电阻无异常 。
  2)有载调压分接开关吊芯检查,齿轮传动机构正常,指示灯开关和分接开关工作位置正常,并与位置指示器的位置相符,无机构卡住、失灵现象 。
  3) 抽油时发现主体油液位同时下降,检查发现三相动触头组的弧触头 、辅助触头严重烧蚀,过渡电阻全部烧断,开关油室的绝缘筒内,该分接位置的三相静弧触头严重烧蚀,并将绝缘筒烧穿。
  4·3 事故原因分析
  通过几起有载调压分接开关事故的现场检测和分析,事故发生的主要原因有以下几方面;
  1) 开关油质劣化和开关的绝缘筒内外表面粗糙,使大量的游离碳积聚在开关的这些部件上,从而出现严重程度的放电、绝缘击穿而引起相间短路 。
  2)我公司的裂解变压器有载调压开关,在变换分接过程中采用电阻过渡,
  过渡电阻因选择不当,长时间通过大电流而被烧毁,从而引起开关事故。
  3)盲目照搬开关生产厂家提供的开关使用说明书所推荐维修时间间隙,延误了开关换油 、吊芯检查及清洗的时间,致使开关动作过程中产生的游离碳过多积聚在开关的各部件上,降低了开关整体的绝缘性能,易导致开关内部电器短路产生。
  4·3防止开关事故发生的措施
  4·3·1根据多方考察我公司改用了保定一家有载调压开关厂生产的双触头开关替换了原有的单触头开关,增加了触头的载流量,减少了事故的