Wie man Ladungswechsel-Transformator und Stufenschalter wartet

Die meisten Schaltgetriebe verwenden eine widerständige kombinierte Struktur und können in drei Teile unterteilt werden: den Steuerabschnitt, den Antriebsmechanismusabschnitt und den Schaltabschnitt. Ladungsschaltgetriebe spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Spannungskonformitätsrate von Stromversorgungssystemen. Derzeit wird die Spannungsregelung in Netzwerken auf Bezirksebene, die von großen Übertragungsnetzen versorgt werden, hauptsächlich durch Transformatoren mit Ladungsschaltgetriebe erreicht. Dies stellt die Wartung und den Betrieb von Transformatoren mit Ladungsschaltgetriebe und deren Schaltgetrieben in eine zentrale Position.

1. Wartungsinhalte und -anforderungen

(1) Bevor ein Ladungsschaltgetriebe in Betrieb genommen wird, muss der Ölüberwurf geprüft werden: Der Ölstand sollte normal sein, ohne Ölverlust, und der Schaltkasten muss vor Feuchtigkeit gut geschützt sein. Manuell muss ein vollständiger Zyklus (d. h. Auf- und Abfahren durch alle Positionen) durchgeführt werden. Der Stellpositionsanzeiger und der Zähler sollten korrekt funktionieren, die Endstellensicherungen müssen zuverlässig sein, und die Verriegelung zwischen manueller und elektrischer Steuerung muss ebenfalls zuverlässig arbeiten.

(2) Die Buchholz-Schutzvorrichtung für das Ladungsschaltgetriebe sollte so konfiguriert sein, dass schweres Gas zum Auslösen führt und leichtes Gas eine Alarmmeldung auslöst – identisch mit den Anforderungen an die Buchholz-Schutzvorrichtung des Haupttransformators. Der Buchholz-Relais des Haupttransformators wird oft als "großes Buchholz" bezeichnet, während das Relais des Ladungsschaltgetriebes als "kleines Buchholz" bezeichnet wird. Das Buchholz-Relais sollte an einem Ort installiert sein, der es ermöglicht, Gas sicher und bequem abzulassen. Bei neu in Betrieb genommenen Ladungsschaltgetrieben sollte das in der Relaiskammer ansammelnde Gas von den Bedienpersonal nach Bedarf abgelassen werden.

(3) Das elektrische Steuerungssystem des Ladungsschaltgetriebes muss präzise und zuverlässig arbeiten, und alle Anschlusskontakte müssen sicher sein. Der Antriebsmotor sollte in der richtigen Richtung normal rotieren, und die Sicherungsbewertung sollte 2 bis 2,5 Mal dem Nennstrom des Motors betragen.

(4) Die Steuerungsschaltung des Ladungsschaltgetriebes, einschließlich der elektrischen Bedienknöpfe, die am Steuerpult und an der am Transformator angebrachten Steuerbox des Schaltgetriebes installiert sind, muss in gutem Zustand sein. Leistungsanzeigegeräte und Stellpositionsanzeiger sollten korrekt funktionieren, und elektrische Endstellensicherungen müssen zuverlässig sein.

(5) Die elektrische Steuerungsschaltung des Ladungsschaltgetriebes muss ein Stromsperreinrichtung enthalten, eingestellt auf 1,2 Mal den Nennstrom des Haupttransformators. Der Rückkehrkoeffizient des Stromrelais sollte ≥0,9 betragen. Bei automatischer Spannungsregelung muss das Steuerpult des Haupttransformators mit einem Betriebszähler ausgestattet sein, und die Sekundärspannungsunterbrechungs-Sperrefunktion des automatischen Spannungsreglers muss korrekt und zuverlässig arbeiten.

(6) Nach einer Neuanlage oder einer Generalüberholung sollte das Ladungsschaltgetriebe einen vollständigen Testzyklus unter Leerlaufbedingungen des Transformators durchlaufen – ferngesteuert über die Knöpfe im Hauptsteuerzentrum und manuell vor Ort am Transformator. Erst nach Bestätigung der korrekten Stellposition und Spannungsanzeige sowie der Überprüfung der zuverlässigen elektrischen Endstellensicherungen sollte die Stellposition auf die vom Disponent vorgegebene Einstellung für den Lastbetrieb justiert werden, mit anschließender verstärkter Überwachung.

(7) Die Bediener sollen automatische Stellvorgänge gemäß dem Spannungskurve und den Signalen des Disponenten durchführen. Nach jedem Vorgang sollten sorgfältig die Änderungen der Stellposition, Spannung und Stromstärke (jede einzelne Einstufung zählt als ein Vorgang) beobachtet und dokumentiert werden.

(8) Wenn zwei Transformatoren mit Ladungsschaltgetrieben parallel betrieben werden, sind Stellvorgänge nur dann erlaubt, wenn der Laststrom nicht mehr als 85 % des Nennstroms des Transformators beträgt. Zwei aufeinanderfolgende Stellvorgänge dürfen nicht an einem einzigen Transformator durchgeführt werden; nachdem ein Stellvorgang an einem Gerät durchgeführt wurde, sollte einer am anderen Gerät durchgeführt werden. Bevor ein Transformator mit Ladungsschaltgetriebe mit einem Transformator ohne Last (off-circuit) verbunden wird, muss die Stellposition des Ladungsschaltgetriebes angepasst werden, um sie der des off-circuit-Transformators zu entsprechen oder nahezu gleich zu machen, um fast identische Sekundärspannungen sicherzustellen. Nach der Parallelschaltung sind Stellvorgänge streng verboten.

(9) Beim Betrieb des Ladungsschaltgetriebes müssen die Bediener Inspektionsprotokolle befolgen und das Buchholz-Relais vor und nach dem Vorgang auf Blasen untersuchen.

(10) Wenn das "kleine Buchholz"-Relais während des Betriebs ein Signal aussendet oder wenn das Öl im Schaltgetriebe getankt wird, sind Stellvorgänge verboten, und der Stromisolationsschalter muss geöffnet werden.

(11) Während des Betriebs muss der Schwergasschutz des Buchholz-Relais des Ladungsschaltgetriebes zum Auslösen angeschlossen sein. Wenn das Leichtgasschutzrelais häufig auslöst, müssen die Bediener die Ereignisse protokollieren, dem Disponenten melden, alle Vorgänge stoppen, die Ursache analysieren und das Problem schnellstmöglich beheben.

(12) Ölqualitätsüberwachung und Prüfintervalle für Ladungsschaltgetriebe:

• Während des Betriebs muss jede sechs Monate eine Ölprobe für die Durchschlagsfestigkeitsprüfung entnommen werden. Die Durchschlagsfestigkeit darf nicht unter 30 kV/2,5 mm liegen. Falls die Durchschlagsfestigkeit zwischen 25–30 kV/2,5 mm liegt, muss die automatische Spannungsregelung deaktiviert werden. Falls sie unter 25 kV/2,5 mm fällt, müssen sofort die Stellvorgänge gestoppt und ein Öltausch geplant werden. Das Öl sollte auch nach 2–4 Jahren Betrieb oder nach 5.000 Schaltvorgängen ersetzt werden.

• Kernprüfung (Heben des Schaltgetriebe-Kerns): Durchführen nach einem Jahr neuen Betriebs oder nach 5.000 Vorgängen; oder nach 3–4 Jahren Betrieb oder 10.000–20.000 kumulativen Vorgängen. Für importierte Geräte folgen Sie den Empfehlungen des Herstellers, am besten koordiniert mit der Generalüberholung des Haupttransformators.

(13) Bei der Kernprüfung des Ladungsschaltgetriebes muss der Übergangswiderstand gemessen und überprüft werden, ob er mit dem vom Hersteller spezifizierten Wert übereinstimmt.

(14) Wenn während des elektrischen Betriebs „kontinuierliches Schalten“ (d. h., eine Operation führt zu einer Bewegung über mehrere Stufenpositionen hinweg – allgemein als „Rutschen“ bezeichnet) auftritt, drücken Sie sofort den „Not-Aus“-Knopf an der Haupttransformatorsteuerung, sobald die zweite Stufenposition am Anzeiger erscheint, um die Energieversorgung des Antriebsmotors abzuschalten. Passen Sie dann manuell an der lokalen Steuerung die korrekte Stufenposition an und benachrichtigen Sie das Wartungspersonal für eine schnelle Reparatur.

(15) Wenn die Spannung zu niedrig oder zu hoch ist und mehrere Stufeneinstellungen erforderlich sind, passen Sie jeweils eine Stufe nach der anderen an: Drücken Sie einmal die Taste „n+1“ oder „n-1“, warten Sie mindestens 1 Minute, bis die neue Stufennummer am Anzeiger erscheint, und drücken Sie erneut. Wiederholen Sie diesen Vorgang nacheinander, bis die Zielspannung erreicht ist.

2. Bestehende Probleme und Empfehlungen

Basierend auf unserer Betriebserfahrung erfordern die folgenden Probleme mit Lastschaltstufen Aufmerksamkeit und Lösung, zusammen mit den nachfolgenden Empfehlungen:

(1) Der „kleine Buchholz“-Relais von Lastschaltstufen neigt dazu, Öl zu verlieren – ein Problem, das Beachtung verdient. Es sollte vor der Installation angegangen werden, und während des Betriebs sollten Dichtungsringe nach Bedarf ausgetauscht werden.

(2) In bemannten Umspannanlagen während der frühen Betriebsphase von Transformatoren mit Lastschaltstufen sollte zunächst auf automatische Spannungsregelung verzichtet werden; stattdessen ist eine manuelle Regelung vorzuziehen. Erst nach einem stabilen Betriebszeitraum ohne Probleme sollte an eine automatische Regelung gedacht werden.

(3) In unbemannten Umspannanlagen kann die automatische Spannungsregelung entweder durch einen an der Umspannanlage installierten automatischen Regler oder durch Fernsteuerung („Fernregelung“) durch Disponenten durchgeführt werden. Wenn das Netz relativ wenige Transformatoren mit Lastschaltstufen hat und um unnötige Betriebsvorgänge zu minimieren und die Lebensdauer der Schaltstufen zu verlängern, ist letzteres (Fernsteuerung durch Disponenten) vorzuziehen. Wenn jedoch die Anzahl solcher Transformatoren groß ist, die Spannungsschwankungen häufig und signifikant sind und die Arbeitsbelastung der Bediener reduziert werden muss, ist die Installation lokaler automatischer Regler angemessener.

(4) In älteren Umspannanlagen, die später umgerüstet wurden, sollte selbst wenn kein Platz auf dem Steuer- oder Schutzfeld des Haupttransformators für den Einbau von „kleinen Buchholz“-Schutz vorhanden ist, dieser Schutz nicht weggelassen werden. Tatsächlich dient der „kleine Buchholz“-Relais als primärer Schutz gegen interne Fehler im Öltank der Schaltstufen, und seine Bedeutung darf nicht unterschätzt werden.

(5) Um die Lebensdauer der Schaltstufen zu verlängern, sollte die Anzahl der Betriebsvorgänge so weit wie möglich minimiert werden. Die Stufenpositionen sollten basierend auf historischen Spannungsschwankungsmustern und akzeptablen Spannungsbereichen voreingestellt werden.