变压器有载分接开关带电滤油装置的应用

变压器有载分接开关带电滤油装置的应用

摘要：介绍了三种变压器有载分接开关带电滤油装置的结构和原理，并对其应用进行了比较。

1　前言
　　变压器有载调压分接开关是在变压器励磁或负载状态下进行档位转换操作、调节变压器绕组分
　　接连接位置，从而改变变压器二次输出电压的装置。有载分接开关由切换开关和分接选择器组成。有载分接开关的切换开关浸在单独的油室中。为防止切换开关油室中的污秽物进入变压器本体而影响变压器的绝缘性能，油室应与变压器本体隔离。随着用户对电压质量的要求越来越高，变压器分接开关每天动作的次数也越来越多。由于在切换开关切换中变压器油起熄灭电弧和绝缘的作用，每次切换后变压器油可能产生分解物和部分游离碳而导致变压器油劣化。通常厂家在设计分接开关时可能没有考虑油室中的变压器油的在线过滤，因此变压器检修规程要求分接开关每隔一二年需要换油和吊芯检查。
　　本文介绍的变压器有载分接开关带电滤油装置就是在变压器运行中对变压器有载分接开关内的变压器油进行带电过滤的装置。它可以在线对有载分接开关内的变压器油进行过滤，使变压器油性能得到改善。这种在线过滤既可以在有载分接开关正常运行时进行，也可以在分接开关调压时进行。随着滤油装置的应用，相应的检修规程也需要进行局部的改进。
　　2　带电滤油装置的种类及技术参数
　　我局使用变压器有载分接开关带电滤油装置较早，1990年开始使用日本SANMI公司生产的LRT-210H 型带电滤油装置，近几年又使用了ABB公司和MR公司生产的系列有载分接开关带电滤油装置。
　　变压器有载分接开关带电滤油装置的技术参数包括电机型号及参数、油泵流量、过压开启压力、滤芯材料及型号、过滤能力、压力开关参数、连接管路尺寸等。
　　3　带电滤油装置的结构和原理
　　3.1　ABB有载分接开关带电滤油装置的结构和原理
　　ABB有载分接开关滤油装置由油泵电机、压力表、进出油管、油阀、连接法兰、滤芯、滤罐和控制部分等组成，见图1。进出油管分别与分接开关的出油管、进油管相连。控制插头与分接开关机构箱内滤油装置的控制部分连接。过滤部分由滤芯、滤罐、取样阀、电机、油泵和连接法兰组成。放油阀在滤芯更换时放出滤罐中的变压器油。当滤罐内部压力达到一定值时压力开关给出信号以便指示滤芯需要更换。油泵为齿轮泵。取样阀和电机安装在油泵室内。滤罐包括顶丝、压力表和放气塞等。进油管法兰在油泵一侧，出油管法兰在滤罐一侧。
　　

　　ABB带电滤油装置电气控制部分由电源保护开关和压力开关等组成。当变压器正常运行时，合上电源开关，滤油机电机就一直处于运转状态，滤油机一直对分接开关内变压器油进行过滤。当脏污物等使滤罐内压力升高到压力开关动作值时，压力开关动作，电源保护开关跳闸，电机停止运转，滤油机停止过滤。
　　3.2　日本SANMI公司的LRT-210DH型滤油机的结构和原理
　　LRT-210DH型在线滤油装置滤油油路连接见图2。装置由油泵、阀（V1、V2、V3、V4、V5和V6）、油加热器、温度计、自动调温器、电接点压力表、滤罐、滤芯、油流视察窗、滤网、排油盒、排油管、过滤时间整定器、二次回路和面板等组成。在正常运行时，阀（V1、V2、V5、V6）关闭，阀（V3、V4）打开。油泵启动，分接开关中的变压器油通过连管从阀V3进入油过滤循环系统，经过滤循环后从阀V4流出进入分接开关。油在过滤循环系统的路径为：阀V3—油流视察窗—油泵—油加热器—滤罐—滤芯—滤罐—油流视察窗—阀V4。油的流入、流出通过油流视察窗可以观察到。滤网对流入油泵的油先进行过滤。油加热器可以对油进行加热过滤，设定一定温度后，由带控制点的温度计和自动调温器控制油温。
　　

　　3.3　MR公司生产的OF 100DC型分接开关带电滤油装置的结构和原理
　　OF 100DC型分接开关带电滤油装置由油管、油泵电机、滤芯、油罐、压力表、压力开关、放油阀及控制部分组成。各部分具体位置见图3。
　　

　　分接开关带电滤油装置对变压器油进行过滤是通过油泵的压力使变压器油在带有滤芯的滤罐中完成的。油泵启动后，利用压力将分接开关中的变压器油通过连管吸入到滤罐中，经滤罐过滤后的油再注入到分接开关中。油泵电机具有过热、过载脱扣装置。滤芯起过滤变压器油的作用，因此滤芯内会积累一些脏污物。当脏污物愈来愈多时，会影响变压器油的过滤和流通，引起滤罐内压力升高。压力表用来监视油罐内的压力，压力开关的信号接点在出厂时设定在一定的压力值，当压力开关达到作用压力时，接点切断滤油装置的主电源。滤芯可分为纸滤芯和复合滤芯两种，纸滤芯只起净化变压器油的作用，复合滤芯不仅起净化变压器油的作用，而且起干燥油的作用。
4　三种有载分接开关滤油装置的应用比较
　　4.1　安装
　　我局对以上三种有载分接开关滤油装置的安装过程如下：
　　首先将过滤罐、油泵等固定在变压器相应位置上，然后按照滤油机的安装要求将在线滤油装置及滤油机连接到分接开关的管路，一般管路连接应尽可能短，且连接部位要少，以减少不必要的渗漏点及过滤压力。连接管路时，应注意密封良好。然后进行电气连接，按照控制接线连接电机电源、压力开关连线等，最好将分接开关储油柜油面降低，使接点切断电机电源或给出远动报警信号。确认电机正转。合上电源，电机按照箭头标示方向转为正确。如果电机接反而投入运行可能导致油劣化造成闪络。然后在变压器投运前将滤芯安装到滤罐中。
　　从以上过程看，三种滤油装置安装方法、顺序、工作量差别不大，但!"#$% 公司的滤油装置体积大，安装比另外两种复杂。
　　4.2　运行
　　有载分接开关滤油装置投入运行前，应检查电机油泵的转向是否正确，确认转向正确后才能投入运行。检查方法如下：关闭滤油机出油管侧阀门，启动油泵电机，压力表压力指示应升高。如果压力值没有升高，可能是电机转向错误，应调换电机电源进线。
　　有载分接开关滤油装置投运后的维护工作一般有以下内容：
　　（1）设定工作模式：每天手动投入运行或自动运行。一般自动运行模式是在有载分接开关动作后运行一段时间或每天滤油机定时运行一段时间。ABB公司生产的滤油装置随变压器的投退而投退，一旦变压器投入运行，滤油装置就一直处于运行状态。MR公司生产的OF 100DC型滤油装置有两种模式，即手动（每天人工手动投入一定时间）和自动（每次分接开关操作后自动滤油一定时间）。SANMI公司的LRT-210DH型滤油机也有两种模式，即手动（每天人工手动投入一定时间）和自动（设定每天的运行时间段）。
　　（2）取油样进行油分析：有载分接开关滤油装置投入运行后，试验人员应每隔一定时间进行油分析工作。从我局对三种型号的滤油装置滤油后油样的分析结果看，三者滤油效果差别不大。
　　（3）补油工作：当分接开关内的油面下降到一定程度时应进行补油工作。
　　（4）滤芯更换工作：滤油装置内的滤芯为主要的工作元件。当滤芯使用一定时间后，滤芯就可能失去过滤效果，这时，就需要进行滤芯的更换工作。滤芯的更换较为容易。
　　（5）油泵和电机更换当油泵、电机损坏时，就应进行更换工作。我局使用的三种型号的滤油装置油泵、电机运行的情况都较好，从使用到目前没有进行更换。
　　
　　5　有载分接开关滤油装置和开关的检修周期
　　5.1　变压器有载分接开关带电滤油装置检修周期
　　由于变压器有载分接开关带电滤油装置是分接开关的附件，因此应对其实行状态检修。在出现
　　以下情况时，应进行检修或更换滤芯：
　　（1）压力开关压力指示达到规定值时；
　　（2）从带电滤油装置放油阀取油样试验，如果油绝缘强度小于30MV/2.5m时；
　　（3）当有载分接开关油位过低导致滤油装置跳闸时；
　　（4）其它异常情况时。
　　5.2　变压器有载分接开关带电滤油装置试验周期
　　带电滤油装置投运24小时、7天、1月取油样进行试验，以后每6个月取油样试验一次，以检查考核滤油装置的过滤性能。
　　5.3　安装带电滤油装置的分接开关的吊检、换油
　　安装带电滤油装置的变压器有载分接开关在滤油装置运行正常情况下（即有载分接开关内油符
　　合要求），有载分接开关不需要按照周期进行换油。由于滤油装置的运行，切换开关内积碳较少，从而对切换开关的影响较小，因此可以延长分接开关的吊芯检查时间。