通過對當(dāng)前電網(wǎng)有載調(diào)壓電力變壓器分接開關(guān)運(yùn)行狀況的分析，闡述了有載分接開關(guān)檔位轉(zhuǎn)換操作、調(diào)節(jié)變壓器繞組分接位置時(shí)產(chǎn)生電弧，游離碳、氫氣、可燃性烴類氣體及微量金屬顆粒，嚴(yán)重影響分接開關(guān)的整體絕緣水平，危及變壓器安全運(yùn)行；提出解決分接開關(guān)內(nèi)油質(zhì)的絕緣強(qiáng)度提高的有效辦法是安裝有載分接開關(guān)在線濾油裝置；進(jìn)一步深入分析在線濾油裝置的運(yùn)行原理及應(yīng)用，詳細(xì)論述了在線濾油裝置的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。
近年來，電網(wǎng)以及電力用戶對電壓質(zhì)量的要求越來越高，有載調(diào)壓電力變壓器在電力系統(tǒng)（電網(wǎng)）中被廣泛的應(yīng)用。
為保證系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，變壓器有載分接開關(guān)的動(dòng)作次數(shù)明顯增多，而這種頻繁切換動(dòng)作將使絕緣油的油質(zhì)下降，油質(zhì)下降又導(dǎo)致了開關(guān)絕緣件絕緣性能下降，因此變壓器有載調(diào)壓開關(guān)事故也隨之升高。那么，如何使絕緣油的油質(zhì)不下降，降低有載分接開關(guān)的事故率呢？安裝有載分接開關(guān)在線濾油裝置是解決這一難題的有效辦法，它可有效提高有載分接開關(guān)的可用率，提高電網(wǎng)以及電力用戶的供電可靠性。
一、有載調(diào)壓開關(guān)的運(yùn)行狀況
有載分接開關(guān)是在變壓器勵(lì)磁或負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行檔位轉(zhuǎn)換操作、調(diào)節(jié)變壓器繞組分接位置，從而改變變壓器二次輸出電壓的裝置。目前，曹縣電網(wǎng)運(yùn)行的變壓器有載調(diào)壓開關(guān)上海華明廠家生產(chǎn)的M型為主，它們基本上均用電阻過渡元件。
然而，有載開關(guān)在調(diào)整電壓方便的同時(shí)也給變壓器的維護(hù)添加了麻煩，有載分接開關(guān)在帶負(fù)荷快速切換時(shí)產(chǎn)生電弧，絕緣油在電弧的作用下分解產(chǎn)生出游離碳、氫氣、可燃性烴類氣體，切換動(dòng)作將產(chǎn)生微量金屬顆粒，其中游離碳及金屬顆粒帶雜質(zhì)的一部分附積在分接開關(guān)絕緣件表面，特別附積在電場集中的帶電觸頭附近，另一部分懸浮于油中，而大部分積沉將被切換到油室箱底。
分布在絕緣表面的顆粒雜質(zhì)將降低絕緣件的絕緣強(qiáng)度，懸浮于油中的顆粒雜質(zhì)則影響油的擊穿強(qiáng)度，特別在油中微水含量增加時(shí)，切換油室中雜質(zhì)顆粒的數(shù)量也隨著增多，這將嚴(yán)重地影響分接開關(guān)的整體絕緣水平。
研究表明，在一定微水量的情況下，顆粒大小及其數(shù)量與擊穿電壓的關(guān)系成正比。油中顆粒數(shù)由10000顆/mL過濾凈化至10顆/mL時(shí)，顆粒直徑大于5um的擊穿電壓可以從24kV上升38kV，對顆粒直徑大于2um的擊穿電壓可以從21kV上升49kV。
如超期不濾油也不清洗絕緣件，則絕緣水平將持續(xù)下降，隨著開關(guān)切換的增加，游離碳及重金屬顆粒越聚越多，這將嚴(yán)重影響分接開關(guān)的整體絕緣水平，特別是隨著懸浮在油中的碳粒和微水含量的增加，油的絕緣強(qiáng)度將大大降低，由此而產(chǎn)生分接開關(guān)相間擊穿甚至爆炸，危及變壓器安全運(yùn)行！
為此，設(shè)備維護(hù)人員需要花大量的時(shí)間經(jīng)常對變壓器停電進(jìn)行調(diào)壓裝置的絕緣油處理，而這些將會(huì)對電力系統(tǒng)的另外一個(gè)指標(biāo)——供電可靠性產(chǎn)生不利影響，加裝在線濾油裝置是改善分接開關(guān)內(nèi)油質(zhì)的一種必要手段。
二、在線濾油裝置的運(yùn)行原理分析
有載分接開關(guān)在線濾油裝置主要用于35kV及以上浸油式變壓器有載分接開關(guān)絕緣油的循環(huán)過濾。
它是由一臺(tái)高性能油泵和兩臺(tái)過濾裝置組成，油回路與有載開關(guān)切換室中油成為一體，通過與有載開關(guān)的無源常開觸點(diǎn)相連組成驅(qū)動(dòng)回路，在有載開關(guān)動(dòng)作時(shí)便產(chǎn)生閉合信號(hào)并及時(shí)檢測倒計(jì)時(shí)數(shù)秒后開始投入運(yùn)行過濾，油從有載開關(guān)油室中抽出先經(jīng)除雜濾芯，然后再將絕緣油返回油室，整個(gè)過程都是密封閉路循環(huán)，沒有殘留空氣。
在變壓器正常運(yùn)行的情況下，分接開關(guān)在進(jìn)行切換動(dòng)作時(shí)，會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)在線濾油裝置，有效地去除分接開關(guān)內(nèi)油中的游離碳及金屬顆粒并可降低微量水分，確保油的擊穿電壓和使用壽命，有效地提高有載分接開關(guān)工作的安全性和可靠性，大大減少停電檢修次數(shù)，延長維修周期，提高供電質(zhì)量，增長油的使用壽命。
三、在線濾油裝置應(yīng)用
兩年來，由于供電環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等方面的因素，公司先后在110kV變電站安裝了四臺(tái)變壓器有載分接開關(guān)在線濾油裝置，實(shí)現(xiàn)了變壓器有載分接開關(guān)絕緣油運(yùn)行狀態(tài)下的循環(huán)過濾。在線濾油裝置作為有載分接開關(guān)的重要部件，充分發(fā)揮其在線凈油的作用，確保主變壓器處于完好和運(yùn)行狀態(tài)。兩年來，通過對在線濾油裝置應(yīng)用，在線濾油裝置有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：
1、安裝簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，整體式油路，雙道密封，密封可靠。
2、實(shí)現(xiàn)瓦斯在線放氣和在線補(bǔ)油技術(shù)。
在設(shè)備巡檢時(shí)，巡檢人員通過濾油裝置自身的瓦斯在線放氣機(jī)構(gòu)直接將分接開關(guān)內(nèi)的氣體放盡；當(dāng)有載開關(guān)長期工作油位下降時(shí)，可通過濾油裝置本身的注油機(jī)構(gòu)，將合格的同型號(hào)絕緣油補(bǔ)充注入到有載分接開關(guān)本體內(nèi)。
3、在維護(hù)、調(diào)試在線濾油裝置，更換濾芯時(shí)操作簡單。
在維護(hù)、調(diào)試在線濾油裝置時(shí)應(yīng)首先關(guān)閉控制電源開關(guān)，工作結(jié)束及時(shí)恢復(fù)合上自動(dòng)啟動(dòng)控制電源開關(guān)；運(yùn)行中調(diào)整油位，添加油，更換濾芯其它濾油機(jī)調(diào)試，工作開始前，應(yīng)觀察有載分接開關(guān)氣體繼電器是否有氣體存在，有明顯積氣時(shí)應(yīng)放盡氣體繼電器中氣體；更換時(shí)，首先斷開在線濾油裝置電源開關(guān)，關(guān)閉切換油室進(jìn)出油閥，然后拆卸失效濾芯。注滿合格絕緣油，就位復(fù)裝旋緊，再開啟切換油室進(jìn)出油閥，即可恢復(fù)在線濾油裝置電源開關(guān)，投入正常使用。
4、在有載分接開關(guān)維修的同時(shí)應(yīng)對在線濾油裝置進(jìn)行檢修。
在線濾油裝置進(jìn)行檢修可以安排在主變有載分接開關(guān)維修時(shí)進(jìn)行，這樣可以達(dá)到減少停電時(shí)間、次數(shù)的要求。
5、裝置設(shè)計(jì)的保護(hù)功能完善。
具有過壓失效報(bào)警停機(jī)功能，一旦濾芯阻塞失效，其壓力保護(hù)將動(dòng)作，設(shè)備面板顯示并報(bào)警遠(yuǎn)傳信號(hào)；具有狀態(tài)檢測和故障報(bào)警功能，內(nèi)部裝有相序保護(hù)器，防止電機(jī)反轉(zhuǎn)；空氣斷路器，防止短路接地；具有系統(tǒng)故障檢測，如果系統(tǒng)發(fā)生故障可及時(shí)發(fā)現(xiàn)；可自動(dòng)控制內(nèi)部溫度，運(yùn)行可靠。
四、結(jié)束語
經(jīng)過兩年多的運(yùn)行，在線濾油裝置的使用可以達(dá)到減少停電次數(shù)，從而達(dá)到提高供電可靠性及電能質(zhì)量的目的。今后，將對新建變電站主變在簽訂訂貨合同中要求廠家加裝線濾油裝置，對列入大修技改工程的主變改造時(shí)加裝線濾油裝置，逐步推廣實(shí)現(xiàn)全部35 kV及以上浸油式變壓器加裝分接開關(guān)在線濾油裝置，提高我縣電網(wǎng)變壓器安全運(yùn)行性能，滿足電網(wǎng)以及電力用戶對電壓質(zhì)量的要求。
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