换流变压器分接开关压力释放阀故障实例处理分析.docx

       换流变压器分接开关压力释放阀故障实例处理分析                     【摘要】：本文介绍了拉萨换流站换流变压器分接开关压力释放阀的结构和工作原理，在正常运行时压力释放阀出现漏油事件，通过现场检查对比，分析在青藏直流运行中换流变压器分接开关存在的隐患，并就如何提高系统运行稳定性进行了探讨，提出了一些改进方案关键字】：分接开关；压力释放阀；案例分析；改进一、引言压力释放阀是各类油浸式变压器或电抗器主要部件之一，是反映变压器或电抗器内部是否故障的指标之一在直流升降功率时，换流变分接开关调档过程中可能会出现电弧，电弧的高温能将换流变压器内部的绝缘油分解，产生大量气体，这些气体在相对密闭环境中，会使箱内压力急剧升高，由于绝缘油具有不可压缩特性，如果在几十毫秒内不能及时释放这个巨大的内部压力，会对换流变压器箱体造成严重危害，甚至破裂，引发火灾压力释放阀的产生就是为了解决箱体内部压力陡增的情况设计本文以拉萨换流站实际案例进行分析，主要介绍换流变变压器分接开关压力释放阀的类型与原理，压力释放阀与电力一次系统、二次系统之间的硬件连接结构二、分接开关压力释放阀的结构与原理介绍1.有载分接开关压力释放阀的结构主密封垫圈要由压力弹簧圈、插销条、顶膜盘、传动轴、阀座、密封胶圈以及螺帽组成。

顶膜盘阀座紧固螺帽传动轴压力弹簧插销条图1 分接开关压力释放阀结构图2.有载分接开关动作原理（1）压力释放阀达到开启压力信号阶段分接开关在升降档位操作过程中产生电弧，使变压器绝缘油分解产生气体，进而使分接开关内部油室压力短时间内剧增，当油室压力达到开启压力门槛值175kPa时，聚集气体推动压力释放阀传动轴顶开顶膜盘，使分接开关压力释放阀上压力继电器变位动作2）临界阶段当分接开关油室压力短时间内剧增到接近175kPa时，后台压力释放信号未接通，同时压力释放阀传动轴顶开顶膜盖，顶膜盖与阀座之间间隙开始释放分接开关油室内分解气体或变压器油3）稳定阶段当分解开关油室压力小于该压力释放阀的弹簧压力时，顶模盖不动作分解开关油室内部压力可以通过换流变油枕和呼吸器进行平衡3.拉萨换流站有载分接开关拉萨换流站共六台在运单相三绕组换流变压器，厂家为特变电工沈阳变压器厂，型号为ZZDFPSZ-117660/220-400，每台换流变压器配置一套分接开关，用于维持直流电压或者换流变阀侧电压在额定电压范围，分接开关厂家为ABB，压力释放阀型号为206型，生产厂家为美国QUALITROL拉萨站共配置12个分接开关压力释放阀，每台换流变各两个。

每组分接开关压力释放阀均设有一对信号接点压力继电器，信号均为独立回路，互不影响分接开关压力释放阀随箱体压力增高动作，后台信号只取报警三、典型故障处理1.故障现象简述2019年08月15日13时46分，拉萨换流站后台报极Ⅰ换流变A相2号分接开关油位异常出现运维人员现场检查发现极Ⅰ换流变A相分接开关顶部有严重漏油情况，分接头开关油枕油位持续下降2.现场检查情况现场发现极Ⅰ换流变A相分接开关2油室顶盖处存在大量油迹，分接开关周围管道均无油迹，极Ⅰ换流变A相分接开关1和2号压力释放阀、油流继电器均未动作将极Ⅰ换流变A相分接开关2油室盖处油迹擦干净后，观察数分钟发现分接开关2压力释放阀处渗油拆开极Ⅰ换流变A相分接开关2压力释放阀顶部罩子后，发现压力释放阀密封处渗油，对比分接开关1压力释放阀，发现分接开关2压力释放阀密封圈严重变形现场人员拆解极Ⅰ换流变A相分接开关2的压力释放阀，发现内部密封圈严重变形，压力释放弹簧存在松动，弹簧之间间隙增大，螺帽有一定位移，顶盖与托盘内外密封圈有严重变形，致使压力释放阀与本体密封不严图2 压力释放阀密封圈损坏情况3.故障处理1.更换压力释放阀现场将极Ⅰ换流变A相分接开关2压力释放阀进行更换，并手动触发压力释放信号，信号动作正常。

四、常见故障分析通过一些典型故障分析及处理情况，关于分接开关压力释放阀故障总结如下三点：1.压力继电器密封不严，接点积水堆积短路，造成压力释放阀后台误报；2.压力释放阀垫圈受到外部高温强光照以及阀内部压力影响，以及在分接开关大幅度调档过程中，产生的震动，长此以往，垫圈形状会发生巨大变形3.金属材料长期在温差较大的环境中，处于压缩状态的情况下，由于热胀冷缩，金属内部会产生一定的粘性流动，这种粘性流动积累至一定程度，将会使金属产生不可逆转的塑性变形而且，温差越大，时间越长，这种塑性变形越严重五、反措及建议1.鉴于极Ⅰ换流变A相分接开关故障情况，计划2020年年检期间开展压力释放阀全面排查并进行更换工作2.拉萨换流站因Box-in拆除，压力释放阀行程开关在雨季存在进水隐患造成信号误报风险，计划对其增加防雨措施六、小结随着各地换流站对Box-in的拆除，换流变压器压力释放阀处在露天环境，外界的风吹热晒以及不确定性因素可能会造成一定影响，因此加强换流变压器巡检，对分接开关压力释放阀暴露的问题，及时采取措施整改，如在压力释放阀上加装防晒罩、防雨层七、参考文献[1] 拉萨换 --流站换流变本体端子箱接线蓝图[2] 赵畹君 --高压直流输电工程技术 中国电力出版社[3] 沈阳特 --变电工换流变压器部件说明 -全文完-。