三種變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置的結(jié)構(gòu)和原理

摘要：介紹了三種變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置的結(jié)構(gòu)和原理，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了比較。
　　關(guān)鍵詞：變壓器；有載分接開(kāi)關(guān)；濾油裝置；應(yīng)用
　　1前言
　　變壓器有載調(diào)壓分接開(kāi)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
　　接連接位置，從而改變變壓器二次輸出電壓的裝置。有載分接開(kāi)關(guān)由切換開(kāi)關(guān)和分接選擇器組成。有載分接開(kāi)關(guān)的切換開(kāi)關(guān)浸在單獨(dú)的油室中。為防止切換開(kāi)關(guān)油室中的污穢物進(jìn)入變壓器本體而影響變壓器的絕緣性能，油室應(yīng)與變壓器本體隔離。隨著用戶對(duì)電壓質(zhì)量的要求越來(lái)越高，變壓器分接開(kāi)關(guān)每天動(dòng)作的次數(shù)也越來(lái)越多。由于在切換開(kāi)關(guān)切換中變壓器油起熄滅電弧和絕緣的作用，每次切換后變壓器油可能產(chǎn)生分解物和部分游離碳而導(dǎo)致變壓器油劣化。通常廠家在設(shè)計(jì)分接開(kāi)關(guān)時(shí)可能沒(méi)有考慮油室中的變壓器油的在線過(guò)濾，因此變壓器檢修規(guī)程要求分接開(kāi)關(guān)每隔一二年需要換油和吊芯檢查。
　　本文介紹的變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置就是在變壓器運(yùn)行中對(duì)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)內(nèi)的變壓器油進(jìn)行帶電過(guò)濾的裝置。它可以在線對(duì)有載分接開(kāi)關(guān)內(nèi)的變壓器油進(jìn)行過(guò)濾，使變壓器油性能得到改善。這種在線過(guò)濾既可以在有載分接開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，也可以在分接開(kāi)關(guān)調(diào)壓時(shí)進(jìn)行。隨著濾油裝置的應(yīng)用，相應(yīng)的檢修規(guī)程也需要進(jìn)行局部的改進(jìn)。
　　2帶電濾油裝置的種類及技術(shù)參數(shù)
　　我局使用變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置較早，1990年開(kāi)始使用日本SANMI公司生產(chǎn)的LRT-210H型帶電濾油裝置，近幾年又使用了ABB公司和MR公司生產(chǎn)的系列有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置。
　　變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置的技術(shù)參數(shù)包括電機(jī)型號(hào)及參數(shù)、油泵流量、過(guò)壓開(kāi)啟壓力、
　　濾芯材料及型號(hào)、過(guò)濾能力、壓力開(kāi)關(guān)參數(shù)、連接管路尺寸等。
　　3帶電濾油裝置的結(jié)構(gòu)和原理
　　3.1ABB有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置的結(jié)構(gòu)和原理
　　ABB有載分接開(kāi)關(guān)濾油裝置由油泵電機(jī)、壓力表、進(jìn)出油管、油閥、連接法蘭、濾芯、濾罐和控制部分等組成，見(jiàn)圖1。進(jìn)出油管分別與分接開(kāi)關(guān)的出油管、進(jìn)油管相連。控制插頭與分接開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)濾油裝置的控制部分連接。過(guò)濾部分由濾芯、濾罐、取樣閥、電機(jī)、油泵和連接法蘭組成。放油閥在濾芯更換時(shí)放出濾罐中的變壓器油。當(dāng)濾罐內(nèi)部壓力達(dá)到一定值時(shí)壓力開(kāi)關(guān)給出信號(hào)以便指示濾芯需要更換。油泵為齒輪泵。取樣閥和電機(jī)安裝在油泵室內(nèi)。濾罐包括頂絲、壓力表和放氣塞等。進(jìn)油管法蘭在油泵一側(cè)，出油管法蘭在濾罐一側(cè)。
　　 ABB帶電濾油裝置電氣控制部分由電源保護(hù)開(kāi)關(guān)和壓力開(kāi)關(guān)等組成。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)，合上電源開(kāi)關(guān)，濾油機(jī)電機(jī)就一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，濾油機(jī)一直對(duì)分接開(kāi)關(guān)內(nèi)變壓器油進(jìn)行過(guò)濾。當(dāng)臟污物等使濾罐內(nèi)壓力升高到壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作值時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電源保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，濾油機(jī)停止過(guò)濾。
　　3.2日本SANMI公司的LRT-210DH型濾油機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理
　　LRT-210DH型在線濾油裝置濾油油路連接見(jiàn)圖2。裝置由油泵、閥（V1、V2、V3、V4、V5和V6）、油加熱器、溫度計(jì)、自動(dòng)調(diào)溫器、電接點(diǎn)壓力表、濾罐、濾芯、油流視察窗、濾網(wǎng)、排油盒、排油管、過(guò)濾時(shí)間整定器、二次回路和面板等組成。在正常運(yùn)行時(shí)，閥（V1、V2、V5、V6）關(guān)閉，閥（V3、V4）打開(kāi)。油泵啟動(dòng)，分接開(kāi)關(guān)中的變壓器油通過(guò)連管從閥V3進(jìn)入油過(guò)濾循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)濾循環(huán)后從閥V4流出進(jìn)入分接開(kāi)關(guān)。油在過(guò)濾循環(huán)系統(tǒng)的路徑為：閥V3—油流視察窗—油泵—油加熱器—濾罐—濾芯—濾罐—油流視察窗—閥V4。油的流入、流出通過(guò)油流視察窗可以觀察到。濾網(wǎng)對(duì)流入油泵的油先進(jìn)行過(guò)濾。油加熱器可以對(duì)油進(jìn)行加熱過(guò)濾，設(shè)定一定溫度后，由帶控制點(diǎn)的溫度計(jì)和自動(dòng)調(diào)溫器控制油溫。
　　 3.3MR公司生產(chǎn)的OF100DC型分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置的結(jié)構(gòu)和原理
　　OF100DC型分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置由油管、油泵電機(jī)、濾芯、油罐、壓力表、壓力開(kāi)關(guān)、放油閥及控制部分組成。各部分具體位置見(jiàn)圖3。
　　分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置對(duì)變壓器油進(jìn)行過(guò)濾是通過(guò)油泵的壓力使變壓器油在帶有濾芯的濾罐中完成的。油泵啟動(dòng)后，利用壓力將分接開(kāi)關(guān)中的變壓器油通過(guò)連管吸入到濾罐中，經(jīng)濾罐過(guò)濾后的油再注入到分接開(kāi)關(guān)中。油泵電機(jī)具有過(guò)熱、過(guò)載脫扣裝置。濾芯起過(guò)濾變壓器油的作用，因此濾芯內(nèi)會(huì)積累一些臟污物。當(dāng)臟污物愈來(lái)愈多時(shí)，會(huì)影響變壓器油的過(guò)濾和流通，引起濾罐內(nèi)壓力升高。壓力表用來(lái)監(jiān)視油罐內(nèi)的壓力，壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)接點(diǎn)在出廠時(shí)設(shè)定在一定的壓力值，當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)達(dá)到作用壓力時(shí)，接點(diǎn)切斷濾油裝置的主電源。濾芯可分為紙濾芯和復(fù)合濾芯兩種，紙濾芯只起凈化變壓器油的作用，復(fù)合濾芯不僅起凈化變壓器油的作用，而且起干燥油的作用。
　　4三種有載分接開(kāi)關(guān)濾油裝置的應(yīng)用比較
　　4.1安裝
　　我局對(duì)以上三種有載分接開(kāi)關(guān)濾油裝置的安裝過(guò)程如下：
　　首先將過(guò)濾罐、油泵等固定在變壓器相應(yīng)位置上，然后按照濾油機(jī)的安裝要求將在線濾油裝置及濾油機(jī)連接到分接開(kāi)關(guān)的管路，一般管路連接應(yīng)盡可能短，且連接部位要少，以減少不必要的滲漏點(diǎn)及過(guò)濾壓力。連接管路時(shí)，應(yīng)注意密封良好。然后進(jìn)行電氣連接，按照控制接線連接電機(jī)電源、壓力開(kāi)關(guān)連線等，最好將分接開(kāi)關(guān)儲(chǔ)油柜油面降低，使接點(diǎn)切斷電機(jī)電源或給出遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警信號(hào)。確認(rèn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。合上電源，電機(jī)按照箭頭標(biāo)示方向轉(zhuǎn)為正確。如果電機(jī)接反而投入運(yùn)行可能導(dǎo)致油劣化造成閃絡(luò)。然后在變壓器投運(yùn)前將濾芯安裝到濾罐中。
　　從以上過(guò)程看，三種濾油裝置安裝方法、順序、工作量差別不大，但!"#$%公司的濾油裝置體積大，安裝比另外兩種復(fù)雜。
　　4.2運(yùn)行
　　有載分接開(kāi)關(guān)濾油裝置投入運(yùn)行前，應(yīng)檢查電機(jī)油泵的轉(zhuǎn)向是否正確，確認(rèn)轉(zhuǎn)向正確后才能投入運(yùn)行。檢查方法如下：關(guān)閉濾油機(jī)出油管側(cè)閥門，啟動(dòng)油泵電機(jī)，壓力表壓力指示應(yīng)升高。如果壓力值沒(méi)有升高，可能是電機(jī)轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤，應(yīng)調(diào)換電機(jī)電源進(jìn)線。
　　有載分接開(kāi)關(guān)濾油裝置投運(yùn)后的維護(hù)工作一般有以下內(nèi)容：
　　（1）設(shè)定工作模式：每天手動(dòng)投入運(yùn)行或自動(dòng)運(yùn)行。一般自動(dòng)運(yùn)行模式是在有載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作后運(yùn)行一段時(shí)間或每天濾油機(jī)定時(shí)運(yùn)行一段時(shí)間。ABB公司生產(chǎn)的濾油裝置隨變壓器的投退而投退，一旦變壓器投入運(yùn)行，濾油裝置就一直處于運(yùn)行狀態(tài)。MR公司生產(chǎn)的OF100DC型濾油裝置有兩種模式，即手動(dòng)（每天人工手動(dòng)投入一定時(shí)間）和自動(dòng)（每次分接開(kāi)關(guān)操作后自動(dòng)濾油一定時(shí)間）。SANMI公司的LRT-210DH型濾油機(jī)也有兩種模式，即手動(dòng)（每天人工手動(dòng)投入一定時(shí)間）和自動(dòng)（設(shè)定每天的運(yùn)行時(shí)間段）。
　　（2）取油樣進(jìn)行油分析：有載分接開(kāi)關(guān)濾油裝置投入運(yùn)行后，試驗(yàn)人員應(yīng)每隔一定時(shí)間進(jìn)行油分析工作。從我局對(duì)三種型號(hào)的濾油裝置濾油后油樣的分析結(jié)果看，三者濾油效果差別不大。
　　（3）補(bǔ)油工作：當(dāng)分接開(kāi)關(guān)內(nèi)的油面下降到一定程度時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)油工作。
　　（4）濾芯更換工作：濾油裝置內(nèi)的濾芯為主要的工作元件。當(dāng)濾芯使用一定時(shí)間后，濾芯就可能失去過(guò)濾效果，這時(shí)，就需要進(jìn)行濾芯的更換工作。濾芯的更換較為容易。
　　（5）油泵和電機(jī)更換當(dāng)油泵、電機(jī)損壞時(shí)，就應(yīng)進(jìn)行更換工作。我局使用的三種型號(hào)的濾油裝置油泵、電機(jī)運(yùn)行的情況都較好，從使用到目前沒(méi)有進(jìn)行更換。
　　5有載分接開(kāi)關(guān)濾油裝置和開(kāi)關(guān)的檢修周期
　　5.1變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置檢修周期
　　由于變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置是分接開(kāi)關(guān)的附件，因此應(yīng)對(duì)其實(shí)行狀態(tài)檢修。在出現(xiàn)
　　以下情況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢修或更換濾芯：
　　（1）壓力開(kāi)關(guān)壓力指示達(dá)到規(guī)定值時(shí)；
　　（2）從帶電濾油裝置放油閥取油樣試驗(yàn)，如果油絕緣強(qiáng)度小于30MV/2.5m時(shí)；
　　（3）當(dāng)有載分接開(kāi)關(guān)油位過(guò)低導(dǎo)致濾油裝置跳閘時(shí)；
　　（4）其它異常情況時(shí)。
　　5.2變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶電濾油裝置試驗(yàn)周期
　　帶電濾油裝置投運(yùn)24小時(shí)、7天、1月取油樣進(jìn)行試驗(yàn)，以后每6個(gè)月取油樣試驗(yàn)一次，以檢查考核濾油裝置的過(guò)濾性能。
　　5.3安裝帶電濾油裝置的分接開(kāi)關(guān)的吊檢、換油
　　安裝帶電濾油裝置的變壓器有載分接開(kāi)關(guān)在濾油裝置運(yùn)行正常情況下（即有載分接開(kāi)關(guān)內(nèi)油符
　　合要求），有載分接開(kāi)關(guān)不需要按照周期進(jìn)行換油。由于濾油裝置的運(yùn)行，切換開(kāi)關(guān)內(nèi)積碳較少，從而對(duì)切換開(kāi)關(guān)的影響較小，因此可以延長(zhǎng)分接開(kāi)關(guān)的吊芯檢查時(shí)間。