变压器分接开关操作机构异常分析论文_池晓兵,曹振丰

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摘要:电动操作机构是有载分接开关分接变换操作的驱动和控制机构,有载分接开关能有效地提高电压质量。在此简要介绍我局所属上海华明CMA7、CMA9型电动操作机构,曾经出现过的故障及解决措施,以便在实际生产工作中得以借鉴。

关键词:变压器;有载分接开关;电动操作机构

引言

有载分接开关是电力系统中用来调节电压和无功的重要设备,也是电力变压器的重要组件之一。在使用上海华明CMA7、CMA9型电动操作机构过程中,出现了很多如:不能调档,滑档等异常情况。了解有载分接开关操作机构在实际运行中的异常缺陷,对发生过的事故原因进行分析,有助于提高电力系统运行的可靠性。

1 分接开关电动机构的组成及原理介绍

分接开关是一种通过改变变压器高压绕组抽头来改变高低压绕组的匝数比,从而调节变压器输出电压的一种装置。分为有载分接开关与无励磁分接开关两大类:有载分接开关用于在变压器励磁或负载下进行调压操作。无励磁分接开关只能在变压器无励磁下进行调压操作。

图一就是上CMA7型电动机构,其由机械传动机构,位置指示机构,电气控制元件等组成。电动操作箱内有驱动有载分接开关工作所需要的全部电气和机械装置,控制是按照逐级控制原理,即分接开关从一个工作位置变换到相邻的一个工作位置时,电动机构的动作是单一控制信号启动的,完成一次操作后自动停止。整个电动机构,借助水平传动轴、中间伞齿轮盒及垂直传动轴与分接开关联结。

图一 CMA9型电动操作机构外观

2 电动操作机构的故障及处理过程

2.1电动操作机构无法调档

2.1.1现场描述:2015年6月集控中心在对110kV大西渠变1#主变进行调档时出现了当档位向9b调档过程中无法调档的现象,随即调度通知检修人员检查。

2.1.2处理过程:7月5日对大西渠变1#主变调压异常进行检查,检修人员到达现场后将有载调压机构箱与本体脱开进行调档试验检查,在试验过程中该现象再次出现,调挡至中间位置时电机停止无法调挡,于是检修人员利用手动将档位摇至某一档位正中位置后恢复正常,检修人员判断是由于S12、S13、S14三个控制升、降档位的行程开关配合不当导致无法调挡的,随即对这三个行程开关进行了调整,调整完毕后再次进行调档试验,调挡恢复正常。

2.1.3原因分析:该台调压开关装置是由上海华明生产的2006年8月投运,调压机构型号为CMA7,造成此次异常主要原因:调压机构在出厂时控制升、降档位的S12、S13、S14三个行程开关在调整时未留动作的裕度,调整在临界状态,在运行了近一年后由于经常动作导致S12、S13、S14三个行程开关的控制行程开关闭合、返回的弹簧疲劳,使行程发生变化所致。

2.2电动操作机构滑档故障

2.2.1 现象描述:7月10日,接到通知老龙河变1#主变在由集控站操作对1#主变调档过程中出现滑档问题,具体是由6档向7档调压,但是当时在7档没有停下来继续运行至8档才停下来,后由集控站从8档位位置调至7档,后来在调档过程中出现了电源空开跳闸和不动作现象,当天下午前去处理。

2.2.2处理过程:首先将K1、K2两只控制电机转向的接触器衔铁进行了打磨,然后检查了级进行程开关,动作正常,判断是凸轮的开口小的原因,随后将凸轮的开口调大,调整完毕后就地进行升档、降档的试验,恢复正常。

2.2.3原因分析:在正常操作时,当调压按钮操作,交流接触器的衔铁吸合,常开触点闭合,电动机就按指定方向转动,每完成一级调压,传动轴上凸轮就会使顺序开关断开一次。当顺序开关断开时,交流接触器断电返回,电动机停止转动。但是由于结构上的原因,顺序开关断开时间很短,如果交流接触器的断电返回时间较长,交流接触器来不及返回,就再次接通,电动机就继续运转,导致连调。分析交流接触器延时的原因主要是交流接触器的衔铁接触面长时间运行接触面氧化,因此,有一定的粘度,再加上衔铁的剩磁,构成交流接触器的阻力,当阻力比较大时,就延长了交流接触器的返回时间。

2.3电动操作机构级进位置显示盘的绿色区域上的红线与机械位置指示器不能对应,这种情况在实际工作中出现的情况较多,在此现象和处理过程不再叙述,只对造成此种现象的原因和处理过程进行讲解。

按下按钮S1,使电动机构运转,一个分接变换完成后自动停止,且停止使红线与数字线都与基准线对准。但在实际使用过程中,级进位置显示盘上的红线不能对准基准线。

经过观察我们发现在从1-N或者N-1调档时:如果只有一个方向,调档结束后,红线发生偏移,可能是由于凸轮片松动产生移位,此时需要重新调整凸轮。方法:当电动机构上调(或者下调)一档后红线偏移,应松开凸轮片上面(或者下面)一片,调整其缺口开角的大小。如果两个方向,调档结束后红线都发生偏移,原因1、级进位置显示盘未固定牢固,此时在调档过程中可以发现红线位置不确定。原因2、红线位置确定,且停止时红线都过头,可能为接触器K3的辅助触头接触不良或接触器K3失电到释放有延时,线圈有剩磁,辅助触头有氧化、毛刺,此时应对触头进行清理,或更换辅助触头。

2.4有载分接开关与电动机构档位指示不符

2.4.1 现象描述:01月13日,接到工区通知清水泉变1#主变在遥控操作对1#主变调档过程中出现有载分接开关与电动机构档位指示不符,具体是由4档向5档调压,但是当时分接开关在5档,而值班员发现电动机构机械位置指示在4档与5档之间。

2.4.2处理过程:检修人员到达现场发现通过手动操作升档时出现,虽然分接开关已经切换,但是机构档位指示并未到位,档位显示器也无指示,必须继续操作8圈后,机构档位指示才到位,档位显示器有指示,而且从8档以后调档过程中出现机构档位显示比档位显示器滞后一档。检修人员仔细检查发现档位显示器为聚复乙烯制品,出现裂缝,造成档位发生指示不正确,随后更换后重新调整档位,故障消除。

2.4.3原因分析:此电动操作机构为上海华明生产型号为CMA9,经过分析确定为档位显示器破损造成。下面还有必要将分接开关与电动机构的联结调整进行讲解:在分接开关与电动操作机构出于整定位置时,向一个方向转动摇手柄知道切换开关变位声响,然后开始计数,记录此时到显示盘红线对准观察窗中央时摇过的圈数,向反方向重复上述步骤,记录两个方向记录的圈数差值一半,此时将有载调压机构箱与本体垂直连杆脱开,向对应方向摇两个方向记录的圈数差值一半,连接有载调压机构箱与本体垂直连杆重新操作即可。

3 结束语

以上是有载分接开关使用过程中,出现的部分常见异常情况。变压器有载分接开关电动操作机构异常原因多种多样,当设备发生异常时,应充分分析原因,了解有载分接开关电动机构在实际工作中出现的异常情况,防患于未然,此项工作对于变压器分接开关能否正常运行意义重大。

参考文献:

[1]胡兰新.电力变压器的维护与检修探讨[J].湖北电力科技出版社.

[2]张德明.变压器分接开关的选型与使用[J],中国电力出版社,2007年.

作者简介:池晓兵,男,1987年出生,2010年参加工作,2015年取得电力工程技术工程师,现为国网昌吉供电公司检修公司变电检修一班技术员,主要从事10kV~220kV变压器、开关类的检修和故障抢修工作。

论文作者:池晓兵,曹振丰

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/8/20

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