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有載分接開關(guān)燒損事故的分析及預(yù)防

文檔作者：王國偉王常平鄧麗陸軍文檔來源：特變電工新疆變壓器廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月11日
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第43卷第8期
2006年8月
妻 篆。 Vo1．43 NO．8
~,uaust 2006
有載分接開關(guān)燒損事故的分析及預(yù)防
王國偉，王常平，鄧 麗，陸 軍
(特變電工新疆變壓器廠，新疆昌吉831 100)
1 概述
為向電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓、控制電流或調(diào)節(jié)負(fù)
載電流，需要對變壓器進(jìn)行電壓調(diào)整。變壓器一般采
用分接開關(guān)進(jìn)行電壓調(diào)整。隨著變壓器容量的不斷
增大、電網(wǎng)電壓等級的提高和有載調(diào)壓開關(guān)的容量
變大，在運(yùn)行過程中的問題也不斷增多。
2 事故情況
2004年2月8 13某煉鋼廠值班人員在將鋼包
爐變壓器HBSSPZ一9000／35的有載分接開關(guān)調(diào)至第
l擋時(shí)，聽到隔壁變壓器室有爆炸聲。值班人員隨即
按下了跳閘按鈕(實(shí)際保護(hù)已動(dòng)作)。隨后檢查發(fā)現(xiàn)
過流繼電器三相速斷保護(hù)動(dòng)作，真空斷路器速斷動(dòng)
作，微機(jī)顯示屏上顯示操作次數(shù)為2 043次。事故發(fā)
生后，出現(xiàn)以下現(xiàn)象：
(1)復(fù)合型有載分接開關(guān)的開關(guān)蓋崩開，開關(guān)蓋
上部分M8緊固螺栓拉脫，開關(guān)油室筒底崩開，絕緣
筒上C相定觸頭第7、8擋之間有一拳頭大小放電
弧光燒蝕黑斑。但在第7、8擋之間沒有發(fā)現(xiàn)放電通
道。開關(guān)機(jī)械動(dòng)作正常，無卡滯現(xiàn)象，開關(guān)過渡電阻
完好，切換動(dòng)作正常。
(2)開關(guān)C相動(dòng)觸頭支架上的中性點(diǎn)與夾持件
之間的等電位聯(lián)接片燒毀，在C相第1擋鋁支架表
面上有放電噴濺的金屬顆粒及放電產(chǎn)生的黑暈，C
相第8擋定觸頭弧形屏蔽罩與鋁支架放電擊穿，同
相第7擋也有放電痕跡。
(3)開關(guān)的各相動(dòng)、定觸頭完好，無過流燒蝕現(xiàn)
象。開關(guān)簡圖如圖l所示。
3 原因分析
在事故發(fā)生幾天前，鋼包爐變壓器由于產(chǎn)生操
作過電壓，35kV側(cè)進(jìn)線電纜B相放電，并在油箱箱
壁上有兩處放電痕跡。因?yàn)锽相先出現(xiàn)短路故障，
所以A、C相會產(chǎn)生過電壓。由于C相距離鋁支架最
近，且為了防止出現(xiàn)懸浮，開關(guān)廠家通過C相定觸
開關(guān)動(dòng)觸頭
開關(guān)動(dòng)觸頭滑環(huán)
開關(guān)聯(lián)接片
開關(guān)鋁支架
圖1 開關(guān)衙圖
頭滑環(huán)連為一個(gè)整體，見圖1。從圖1中可知，此時(shí)
開關(guān)的第l擋與第7、8擋的電位差最大。在C相過
電壓的情況下，第l擋通過連接片、鋁支架與第8擋
形成放電回路，燒毀了連接銅片。這時(shí)，造成鋁支架
成為懸浮電位，并且在短時(shí)間內(nèi)使開關(guān)油室內(nèi)的變
壓器油劣化變質(zhì)，并產(chǎn)生大量的游離碳。但開關(guān)還能
工作。隨著開關(guān)油室中變壓器油進(jìn)一步劣化，C相定
觸頭中已經(jīng)放電的第8觸頭與鋁支架開始間隙放
電。由于弧光放電造成第8觸頭與鋁支架之間的絕
緣表面污染，使附近的第7觸頭也開始放電，最終造
成事故的發(fā)生。
4 處理措施
事故發(fā)生后，煉鋼廠委托我廠對該臺變壓器進(jìn)
行搶修。通過與開關(guān)廠家技術(shù)人員共同分析事故原
因后，制訂出檢修方案為：對變壓器有載分接開關(guān)進(jìn)
行重新更換，并將分接開關(guān)的鋁支架改為絕緣支架，
以避免懸浮電位的產(chǎn)生。根據(jù)鋼包爐變壓器特殊的
使用方式，所裝有載分接開關(guān)的產(chǎn)品13平均調(diào)變次
數(shù)30次~40次。頻繁切換，觸頭放電電弧使油質(zhì)變
壞。故對分接開關(guān)油室加裝了在線濾油機(jī)，以降低油
劣化過程。并對運(yùn)行人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，做好操作記
錄，以便對設(shè)備運(yùn)行異常情況能做出正確分析判斷。
同時(shí)定期做油樣的耐壓試驗(yàn)，以確保有載開關(guān)油室
中的變壓器油絕緣強(qiáng)度在開關(guān)頻繁操作時(shí)也符合安
全運(yùn)行的要求。
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第43卷第8期
2006年8月
妻玨鼉
乃 ^ 同 圮似 !)
Vo1．43 No．8
~．uaust 2006
強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器降噪淺析
曹印寶
(保定天威集團(tuán)特變電氣有限公司，河北保定071056)
I 目IJ舌
按標(biāo)準(zhǔn)JB／T8315—1996《變壓器用強(qiáng)迫油循環(huán)
風(fēng)冷卻器》的要求，額定冷卻容量為125kW 及以下
的風(fēng)冷卻器噪聲為72dB(A)，160kW 及以上的風(fēng)冷
卻器噪聲為74dB(A)。但為減小噪聲污染，很多變
壓器用戶要求額定冷卻容量為125kW 及以下的風(fēng)
冷卻器噪聲為65dB(A)以下，160kW 及以上的風(fēng)冷
卻器噪聲為68dB(A)以下。冷卻器的噪聲問題越來
越多地受到人們的關(guān)注，如何降低風(fēng)冷卻器噪聲已
成為冷卻器制造業(yè)急需解決的問題。
2 風(fēng)冷卻器噪聲產(chǎn)生的原因
風(fēng)冷卻器的噪聲源主要來自變壓器風(fēng)扇和油泵
運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲，另外還有冷卻器本身的振動(dòng)及
冷卻器與支架之間的振動(dòng)等。
3 降低風(fēng)冷卻器噪聲的方法
降低冷卻器的噪聲需從上述幾個(gè)影響冷卻器噪
聲產(chǎn)生的因素人手，以此為突破口。采取降噪措施。
3．1 選用低噪聲的變壓器風(fēng)扇
(1)在滿足冷卻器所需的風(fēng)量、風(fēng)壓的前提下，應(yīng)
選用比A聲級小的風(fēng)扇。比A聲級的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
LsA=L^-101gQ／~+19．8 (1)
式中 _一風(fēng)扇在最高效率工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的比A
聲級，dB
_一風(fēng)扇在最高效率工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的A聲
級，dB
風(fēng)扇在最高效率工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)流
5 結(jié)論
解決有載分接開關(guān)燒損的方法可以從以下幾
方面考慮：一是改進(jìn)有載分接開關(guān)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，將
量，m3／min
風(fēng)扇在最高效率時(shí)的全壓，Pa
由公式(1)可知，風(fēng)扇的全壓對比A聲級的影
響較大，故在冷卻器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能降低冷卻管的
風(fēng)阻，以降低所選用風(fēng)扇的全壓。冷卻器風(fēng)阻試驗(yàn)公
式為：
’
ae=fuc2,／(2g~p)
式中 △ 管外空氣阻力，mmHzO
．卜摩擦系數(shù)
Ⅳ_一空氣流動(dòng)方向上的管排數(shù)
G 。 最大質(zhì)量流速，kg／m ·s
空氣密度，kg／m ，按空氣在管束中的平
均速度來選取
從公式(2)得出降低冷卻器風(fēng)阻的方法：
a．盡量減少冷卻管的排數(shù)Ⅳ。一般冷卻管的排
數(shù)為3-6排。
b．盡量減小摩擦系數(shù)．廠，合理選擇翅片管的形
狀和排列，以更有利于空氣流動(dòng)，減小風(fēng)阻。橢圓翅
片管的應(yīng)用可謂理想的解決辦法。橢圓翅片管與普
通圓管相比，其截面形狀更適合于空氣流動(dòng)，與空氣
的接觸面積更多(多15％左右)，管外散熱系數(shù)更大
(可提高25％左右)，但它的摩擦系數(shù)小，空氣阻力
可降低15％～25％，且橢圓翅片管排列整齊緊湊美
觀，是冷卻器散熱元件中的精品。另外，冷卻管+整
體翅片結(jié)構(gòu)形式，相比圓形翅片管，空氣側(cè)散熱面積
也可提高25％，而風(fēng)量損失少，摩擦系數(shù)小，風(fēng)阻較
小，也可有效降低冷卻器噪聲。
c．增大冷卻器迎風(fēng)面積，以減小空氣流速。
(2)在風(fēng)量、風(fēng)壓允許下應(yīng)選用低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇。從
分接開關(guān)的鋁支架改為絕緣支架，盡量減少懸浮電
位的產(chǎn)生。二是在變壓器中加裝限流裝置，以保護(hù)
有載開關(guān)不受損害。三是對分接開關(guān)油室加裝在線
濾油機(jī)，以延長變壓器油使用時(shí)間

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