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摘要：配电变压器是配电网中的核心设备，其重要作用之一是通过分接开关的档位选择调节电压，提高用户侧的电压质量。分接开关故障将直接影响配电变压器乃至区域配电网的运行可靠性。为此，分析了配电变压器分接开关的常见故障类型，提出了相应的故障处理及预防方法，为运维人员更好地进行配电变压器的运维工作提供了参考。
关键词：配电变压器;分接开关故障;处理方法
0 引言
分接开关故障是导致配电变压器出现故障的主要原因之一，对配网的安全稳定运行及用户的可靠用电有很大影响。配电变压器分接开关结构精密，故障类型较多，不同的故障对应的处理方式、造成的影响也不尽相同，因此，有必要对分接开关的常见故障及处理方法进行总结分析。
1 配电变压器分接开关结构
配电变压器分接开关可分为有载调压及无载调压两类。有载调压即可带负载进行分接开关的操作;无载调压则需要将变压器停电后，不带负载地操作分接开关，操作完成后才可恢复供电。以有载调压分接开关为例，其结构原理如图1所示。
分接开关主要分成电气和机械两个部分，其中电气部分主要包含调压绕组、切换装置等，机械部分主要包含选择开关、驱动转轴等。分接开关的正常操作依靠所有部件的良好配合，任一部件故障都将导致分接开关无法正常运行。
2 配电变压器分接开关的常见故障及处理方法
2.1 接触不良
分接开关调压绕组内的动、静触头接触不良是常见的分接开关故障类型。接触不良的原因及处理方法：（1）触头损坏。在产品质量达标的前提下，触头损坏主要是由于检修作业方法不当导致。另外，分接开关运行年限过久、动作次数过多也有可能造成触头的机械疲劳，导致触头因无法承受操作的机械应力而损坏。触头损坏是分接开关最严重的故障，可能直接导致变压器跳闸。在这种情况下，在变压器停电后更换触头甚至更换整个分接开关机构是唯一的解决办法。（2）触头压力不足。触头压力不足可能导致触头间歇性放电，对触头产生烧灼，严重时将使触头熔化损坏。发现触头咬合不够紧固时，应检查触头弹簧是否正常，并尝试调节弹簧使触头均衡受压并接触牢固。若弹簧已经老化失去调节能力，则应更换弹簧后再进行调节。另外，还应检查触头的有效接触面积是否足够大，若不足则调整滚轮压力以使触头有足够的有效接触面积。（3）触头表面脏污。触头表面存在的脏污可能是氧化膜、绝缘油、沉淀物等，针对不同的脏污应采取不同的措施。若是较薄的氧化膜，经来回操作即可将其清除;氧化膜有一定厚度时，可用汽油配合擦拭布进行清除。对于绝缘油分解形成的沉淀物，可用丙酮加以清洁。清洁完成后，应检查触头光洁、无毛刺等方可投入运行。
2.2 电机故障
无载分接开关一般都在停电后手动操作，没有配置电机，因此电机故障通常只发生在有载分接开关上。导致电机故障的常见原因有：（1）电机损坏。由于服役年限过长、电机质量问题等导致电机损坏，应对其进行更换。更换时需注意电机参数的一致性，并注意接入的相序，防止电机转向错误。（2）电机保护配合不当。电机电源开关可能配置有过载保护，电源进线处可能配置有过/欠压保护，若相关定值设置不正确，可能导致正常情况下保护误动，导致电机无法工作。运维人员应根据现场实际情况，合理设置相关定值。
2.3 转轴故障
转轴故障是分接开关机械故障中最常见的类型。造成转轴故障的主要原因有：（1）机械安装不合格。安装前未仔细检查，导致有松动、变形、错位等缺陷的机械传动部件投入运行，经分接开关多次动作后导致机械损坏;除了主传动机构部件的检查，还应重视螺丝的紧固程度等，防止操作时产生的震动使螺丝松动，进而导致转轴脱落。（2）限位装置失效。正常情况下，有载分接开关自动调档时到位后应触发限位开关、切断动作回路。若限位装置失效，则电机不能适时停止，使转轴损坏。
2.4 油室渗油
分接开关的渗油可分为外部渗油与内部渗油。外部渗油指由于油室外壳轻微破损、法兰密封失效等，油室内的油渗出至外部;此时将渗出的油迹擦拭干净后，定位渗油点，再根据实际情况决定带电修补或停电处理即可。内部渗油是指油箱内部损坏，导致分接开关油室与变压器本体油室联通。由于有载分接开关动作时不可避免地产生电弧使绝缘油电离，通常分接开关油室内的油杂质较多，若杂质通过联通处进入变压器本体油室，则可能对变压器的运行造成影响。因此，在分接开关吊芯检查时，应检查油室内部是否有穿孔等异常。
2.5 档位显示故障
档位显示故障指分接开关机构无法正确地显示当前的档位。对单台运行的配电变压器，档位显示故障的影响不大，择机停电对内部驱动单元进行检查调整即可;对并联运行的多台配电变压器，档位无法显示可能会造成严重后果。众所周知，变压器并列运行的3个条件分别为变比相等、连接组别相同、阻抗电压相等。分接开关的动作直接影响其中的变比、阻抗电压两个因素，若显示的档位与实际不一致，将会对运维人员产生误导，将变比不同、阻抗电压不同的变压器并列运行。档位相差越多，变压器间产生的环流越大，变比较小的变压器可能会出现过负荷运行的情况，严重时甚至可能导致变压器烧毁。因此，并列运行的配电变压器出现档位显示异常的情况时，应及时处理，消除缺陷。
3 配电变压器分接开关运维注意事项
根据以上的讨论可知，只要认真做好分接开关的日常运维、检修工作，能在很大程度上避免发生分接开关故障。需注意的事项如下：（1）按规程规定的年限、项目做好分接开关的維护、检修及试验工作，防止超年限运行及项目缺漏。尤其注意大修、更换新分接开关时进行的直流电阻试验，及早发现接触不良的征兆。（2）严格按照操作指引进行分接开关的操作，防止盲目操作造成损坏。（3）合理设置保护定值，使其不影响正常运行。（4）对螺丝等易滑动的机械部件做好位置划线，以便及时发现错位现象。（5）对并列运行的配电变压器，应关注其档位是否存在不一致的情况。
4 结语
配电变压器分接开关可能发生的故障类型多样，但大多可通过规范的操作、到位的检修试验加以避免。电力企业应根据自身情况，根据规程制度制定合理的运行、检修、试验规范并认真执行，保障配电变压器的安全运行。同时，电力企业应制定好应急处置方案，在分接开关发生突发性故障时，能及时、合理应对。
[参考文献]
[1] 韩斌，刘玉珍.浅析配电变压器分接开关故障及检修[J].低碳世界，2015（32）：33-34.
[2] 刘东旗.并列运行配电变压器分接开关异位时引发的事故分析[J].高压电器，2009，45（2）：124-125.
[3] 刘元利.变压器分接开关的故障分析[J].企业技术开发，2015（12）：72-73.
[4] 陶明杰.10 kV配电变压器分接开关故障分析及防范措施[J].安徽电力，2015，32（2）：4-5.
[5] 吴海良.35 kV变压器有载分接开关日常维护及故障检修问题[J].电源技术与应用，2012（10）：80-81.
[6] 韩洪刚，王海宽，杨衡，等.电力变压器分接开关故障及其检测技术[J].变压器，2004，14（12）：35-38.
收稿日期：2020-03-25
作者简介：张锋（1986—），男，广东茂名人，工程师，研究方向：电气自动化。
关键词：配电变压器;分接开关故障;处理方法
0 引言
分接开关故障是导致配电变压器出现故障的主要原因之一，对配网的安全稳定运行及用户的可靠用电有很大影响。配电变压器分接开关结构精密，故障类型较多，不同的故障对应的处理方式、造成的影响也不尽相同，因此，有必要对分接开关的常见故障及处理方法进行总结分析。
1 配电变压器分接开关结构
配电变压器分接开关可分为有载调压及无载调压两类。有载调压即可带负载进行分接开关的操作;无载调压则需要将变压器停电后，不带负载地操作分接开关，操作完成后才可恢复供电。以有载调压分接开关为例，其结构原理如图1所示。
分接开关主要分成电气和机械两个部分，其中电气部分主要包含调压绕组、切换装置等，机械部分主要包含选择开关、驱动转轴等。分接开关的正常操作依靠所有部件的良好配合，任一部件故障都将导致分接开关无法正常运行。
2 配电变压器分接开关的常见故障及处理方法
2.1 接触不良
分接开关调压绕组内的动、静触头接触不良是常见的分接开关故障类型。接触不良的原因及处理方法：（1）触头损坏。在产品质量达标的前提下，触头损坏主要是由于检修作业方法不当导致。另外，分接开关运行年限过久、动作次数过多也有可能造成触头的机械疲劳，导致触头因无法承受操作的机械应力而损坏。触头损坏是分接开关最严重的故障，可能直接导致变压器跳闸。在这种情况下，在变压器停电后更换触头甚至更换整个分接开关机构是唯一的解决办法。（2）触头压力不足。触头压力不足可能导致触头间歇性放电，对触头产生烧灼，严重时将使触头熔化损坏。发现触头咬合不够紧固时，应检查触头弹簧是否正常，并尝试调节弹簧使触头均衡受压并接触牢固。若弹簧已经老化失去调节能力，则应更换弹簧后再进行调节。另外，还应检查触头的有效接触面积是否足够大，若不足则调整滚轮压力以使触头有足够的有效接触面积。（3）触头表面脏污。触头表面存在的脏污可能是氧化膜、绝缘油、沉淀物等，针对不同的脏污应采取不同的措施。若是较薄的氧化膜，经来回操作即可将其清除;氧化膜有一定厚度时，可用汽油配合擦拭布进行清除。对于绝缘油分解形成的沉淀物，可用丙酮加以清洁。清洁完成后，应检查触头光洁、无毛刺等方可投入运行。
2.2 电机故障
无载分接开关一般都在停电后手动操作，没有配置电机，因此电机故障通常只发生在有载分接开关上。导致电机故障的常见原因有：（1）电机损坏。由于服役年限过长、电机质量问题等导致电机损坏，应对其进行更换。更换时需注意电机参数的一致性，并注意接入的相序，防止电机转向错误。（2）电机保护配合不当。电机电源开关可能配置有过载保护，电源进线处可能配置有过/欠压保护，若相关定值设置不正确，可能导致正常情况下保护误动，导致电机无法工作。运维人员应根据现场实际情况，合理设置相关定值。
2.3 转轴故障
转轴故障是分接开关机械故障中最常见的类型。造成转轴故障的主要原因有：（1）机械安装不合格。安装前未仔细检查，导致有松动、变形、错位等缺陷的机械传动部件投入运行，经分接开关多次动作后导致机械损坏;除了主传动机构部件的检查，还应重视螺丝的紧固程度等，防止操作时产生的震动使螺丝松动，进而导致转轴脱落。（2）限位装置失效。正常情况下，有载分接开关自动调档时到位后应触发限位开关、切断动作回路。若限位装置失效，则电机不能适时停止，使转轴损坏。
2.4 油室渗油
分接开关的渗油可分为外部渗油与内部渗油。外部渗油指由于油室外壳轻微破损、法兰密封失效等，油室内的油渗出至外部;此时将渗出的油迹擦拭干净后，定位渗油点，再根据实际情况决定带电修补或停电处理即可。内部渗油是指油箱内部损坏，导致分接开关油室与变压器本体油室联通。由于有载分接开关动作时不可避免地产生电弧使绝缘油电离，通常分接开关油室内的油杂质较多，若杂质通过联通处进入变压器本体油室，则可能对变压器的运行造成影响。因此，在分接开关吊芯检查时，应检查油室内部是否有穿孔等异常。
2.5 档位显示故障
档位显示故障指分接开关机构无法正确地显示当前的档位。对单台运行的配电变压器，档位显示故障的影响不大，择机停电对内部驱动单元进行检查调整即可;对并联运行的多台配电变压器，档位无法显示可能会造成严重后果。众所周知，变压器并列运行的3个条件分别为变比相等、连接组别相同、阻抗电压相等。分接开关的动作直接影响其中的变比、阻抗电压两个因素，若显示的档位与实际不一致，将会对运维人员产生误导，将变比不同、阻抗电压不同的变压器并列运行。档位相差越多，变压器间产生的环流越大，变比较小的变压器可能会出现过负荷运行的情况，严重时甚至可能导致变压器烧毁。因此，并列运行的配电变压器出现档位显示异常的情况时，应及时处理，消除缺陷。
3 配电变压器分接开关运维注意事项
根据以上的讨论可知，只要认真做好分接开关的日常运维、检修工作，能在很大程度上避免发生分接开关故障。需注意的事项如下：（1）按规程规定的年限、项目做好分接开关的維护、检修及试验工作，防止超年限运行及项目缺漏。尤其注意大修、更换新分接开关时进行的直流电阻试验，及早发现接触不良的征兆。（2）严格按照操作指引进行分接开关的操作，防止盲目操作造成损坏。（3）合理设置保护定值，使其不影响正常运行。（4）对螺丝等易滑动的机械部件做好位置划线，以便及时发现错位现象。（5）对并列运行的配电变压器，应关注其档位是否存在不一致的情况。
4 结语
配电变压器分接开关可能发生的故障类型多样，但大多可通过规范的操作、到位的检修试验加以避免。电力企业应根据自身情况，根据规程制度制定合理的运行、检修、试验规范并认真执行，保障配电变压器的安全运行。同时，电力企业应制定好应急处置方案，在分接开关发生突发性故障时，能及时、合理应对。
[参考文献]
[1] 韩斌，刘玉珍.浅析配电变压器分接开关故障及检修[J].低碳世界，2015（32）：33-34.
[2] 刘东旗.并列运行配电变压器分接开关异位时引发的事故分析[J].高压电器，2009，45（2）：124-125.
[3] 刘元利.变压器分接开关的故障分析[J].企业技术开发，2015（12）：72-73.
[4] 陶明杰.10 kV配电变压器分接开关故障分析及防范措施[J].安徽电力，2015，32（2）：4-5.
[5] 吴海良.35 kV变压器有载分接开关日常维护及故障检修问题[J].电源技术与应用，2012（10）：80-81.
[6] 韩洪刚，王海宽，杨衡，等.电力变压器分接开关故障及其检测技术[J].变压器，2004，14（12）：35-38.
收稿日期：2020-03-25
作者简介：张锋（1986—），男，广东茂名人，工程师，研究方向：电气自动化。