有载调压分接开关运行与异常状态分析

摘要：本文介绍了CV型有载调压分接开关的动作原理、电压变化过程，对有载调压分接开关异常情况进行了汇总分析，强调了加强状态检修与维护的要点，并提出了一些有价值的建议。

Abstract: This paper introduces the action principle of CV-type load voltage regulation tap, the change process of voltage, summarizes the abnormal situations of load voltage regulation tap, emphasizes the main points of the state repair and maintenance, and made some valuable suggestions.

关键词：有载调压分接开关；运行；异常状态；建议

Key words: load voltage regulation tap；operation；abnormal state；recommendations

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）13-0061-02

0 引言

在我国，变压器有载调压技术广泛用于配电系统，在发电厂的升压变压器中也有应用。其基本原理是从变压器某一侧的线圈中引出若干分接头，通过有载分接开关，在不切断负荷电流的情况下，由一分接头切换到另一分接头，以变换有效匝数，达到调节电压的目的。

1 有载调压分接开关调压原理及输出电压变化

现在大多数35kv有载调压变压器厂家采用CVⅢ350Y/35型开关，现将其调压原理简略表述如下：CV型有载分接开关适用于油浸式变压器。开关的触头系统设计为滚动式、双电阻过渡的复合式结构，在其分接操作中包含了选择和切换的过程。其分接变换过程如下（图1）：a、b:主弧触头；a1、b1过渡弧触头；R 过渡电阻；A、B主触头。

表示触头闭合。从触头的变换程序可以看出，负载电流从一个分接头转移到邻近分接头是由过渡触头和主通断触头来完成的。各步骤电压变化情况：

第一步调压前负载电流由主触头A输出，输出电是a分接上电压U＝Ua。第二步：开关进行切换动作，主触头A打开，过渡弧触头a1合上，负载电流由主通断触头a输出，输出电压不变。第三步：主通断触头打开，产生电弧，电弧熄灭后在a的断口处产生恢复电压，负载电流由过渡触头经电阻输出，输出电压V=Va-IR。第四步：b分接上过渡触头b1合上，a1、b1同闭形成桥接，产生循环电流Ic=Vst/2R，负载电流由a1触头输出Im=（IR+Vst）/2R，输出电压V＝Va-（Vst+IR）/2。第五步：a1打开，b分接接通，负载电流由b1输出，输出电压V=Va-（IR+Vst），输出电压已改变一分接。第六步：b分接主触头合上，负载电流由b输出。第七步：b分接主触头合上，过渡触头b1打开，负载电流由B输出，输出电压V＝Va-Vst，一次切换完成。

2 有载开关常见故障类型及外在表现

正常情况下，分接开关档位调整会在不中断负载电流的情况下进行，但由于目前各类用电负荷变化较大，为保证供电电压质量，势必要频繁进行开关的操作。造成了目前由于分接开关原因造成的故障频发，具体有以下几种情形。

2.1 有载调压开关触头接触不良 ①分接选择器或选择开关静触头支架弯曲变形造成触头接触不良,分接开关拒动，或内部放电。其故障原因是由于有载调压开关绝缘支架材质不良，分接引线受力所造成。此类故障具体表现为：操动机构动作后国，测量变压器连同分接开关的绕组直流电阻，出现不平衡现象。②连同变压器绕组测量直流电阻虽不稳定状态，形成原因为运行中长期不动作或长期无电流通过的静触点接触面形成一层膜或油污等造成接触不良，此类故障可每年结合变压器小修，进行5个循环的分接变换，通过机械摩擦加以解决。

2.2 调体绝缘油异常 ①分接开关储油柜油位异常升高或降低直至变压器储油柜油位。有载开关油室与变压器时互相密封的，假如在调正分接开关储油柜油位后依然产生相似的故障，就断定油室的密封性不好，致使有载开关油室中的油和变压器本体油相互的渗漏。②变压器本体内绝缘的色谱分析中氢、乙炔和总烃含量异常超标。停止分接变换操作，对变压器本题绝缘油进行色谱跟踪分析，如溶解气体组分含量与产气率呈下降趋势，则判断为油室的绝缘油渗漏到变压器本体中。以上两种异常应对分接开关揭盖寻找渗漏点，如无渗漏油，则应吊出芯体，抽尽油室中绝缘油，在变压器本体油压下观察绝缘护筒内壁、分接引线螺栓及转轴密封等处是否有渗漏油。然后，更换密封件或进行密封处理。有放气孔或放油螺栓的应紧固螺栓，更换密封圈。

2.3 操动机构质量不稳定 操动机构内低压控制电器及辅助元件质量不稳定,造成有载调压开关拒动、连动、电动机构仅能一个方向分接变化、分接开关无法控制操作方向、远方控制拒动，而就地电动操作正常、手摇操作正常，而就地电动操作拒动等问题。此种异常一般通过检查控制回路、电器元件、限位机构后并进行联动检查解决，且出现此类问题，多是老型号机构，年久失修，设备老化造成。

2.4 切换开关过渡过程故障 切换开关内部结构复杂，部件繁多,切换过程要求高，因此，它的故障占有载调压开关故障很大比例，故障的形式多种多样，由于其内部的结构十分繁琐，切换过程也有较高的要求，所以，其故障在其故障在有载调压开关故障中有很大的比例。

3 有载分接开关的状态检修与维护要点

由于以上种种异常的存在，势必会造成变压器的停运，造成重大的经济损失。因此，必须重视有载分接开关的日常运行与维护，加强状态检修，将异常消灭在萌芽状态。要做到以下几点：①有载分接开关投运前，要检查油枕，它的油位应正常并且无渗漏油。控制箱有很好的防潮功能。手动操作一个循环，档位指示器和计数器应正确动作，手动与电动控制的联锁以及极限位置的闭锁要可靠。②有载分接开关的瓦斯保护，重瓦斯投入跳闸，轻瓦斯发信号。这同变压器本体的瓦斯保护要求相同。③有载分接开关的电动控制要准确，电源可靠，各个接线端子能够练好接触。驱动电动机常规运转，依据电动机额定电流的2～2.5倍对其熔断器额定电流按进行配置。④有载分接开关的电力控制回路，电动操作按钮（其安装在控制屏上）和有载分接开关控制箱上的按钮（其安装在变压器本体上）以及电源指示灯与档位指示器要没有损坏。⑤有载分接开关的电动控制回路要增设整定值是主变压器额定电流的1.2倍的电流闭锁装置，电流继电器返回系数R0.9。在使用自动调压时，动作记数器在主变控制屏上要具备，自动电压调节器的电压互感器二次断线闭锁要准确。⑥新装或大修后有载分接开关，要在变压器空载运行时，用远方电动操作按钮（在主控制室）和手动设备（在变压器现场），尝试进行一个循环操作，诸如档位和电压等各项指示要准确。⑦值班员依据调度下达的电压曲线和电压信号，进行自动调压操作。每次操作详细产看分接头动作电压电流变化情况同时做好记录工作。⑧如果有A有载调压变压器、B有载调压变压器两台同时运行时，可以在百分之八十五的额定负荷电流下分接头变换。然而，不可以在一台变压器上持续2个分接头变换，应结束A(B)的一个分接头变换以后，然后进行B(A)的一个分接头变换操作；在A有载调压变压器与B无载调压变压器并列运转之前，要把A的分接开关调到和B的分接开关一致或者接近的档位，也就是使两台主变压器的次级电压一致或者接近。A有载调压变压器与B无载调压变压器同时运行时，应禁止调节分接开关。⑨值班人员进行有载分接开关控制时，应按巡视检查要求进行，在操作前后均应注意并观察瓦斯继电器有无气泡出现。⑩运行中有载分接开关的瓦斯继电器发出信号或分接开关油箱换油时，禁止操作并拉开电源隔离开关。{11}运行中，有载分接开关瓦斯继电器重瓦斯保护应接跳闸。当轻瓦斯频繁动作时，值班人员应做好记录并汇报调度，停止操作，分析原因及时处理。{12}有载分接开关的油质监督与检查周期：1）在运行当中，要每六个月抽取油样做一次耐压试验（注意：油耐压值要高于30kV/2.5mm）；2）检查有载分接开关吊芯，其运行一年之后，或分接开关变换五千次，运行三到四年或者调节次数达一万到两万次，然而进口设备能够依据制造厂规定进行，结合变压器大修进行吊芯检查。1）在运行当中，要每六个月抽取油样做一次耐压试验（注意：油耐压值要高于30kV/2.5mm）；2）检查有载分接开关吊芯，其运行一年之后，或分接开关变换五千次，运行三到四年或者调节次数达一万到两万次。{13}检查有载分接开关吊芯时，要测试过渡电阻值，同时要和制造厂数值相同。{14}当电动操作产生“连动”（俗称“滑档”）情况时，要在主变控制屏的档位指示器上出现第二个分接头位置后，立即按“紧急跳闸”按钮，切断驱动电动机的电源，然后在操作箱处手动操作到符合要求的分接头位置，并通知维修人员及时处理。{15}当电压过低或过高，需要有载分接开关调节几个分接头才可以满足要求时，要一档一档地调节。

4 存在问题和建议

①在有载调压变压器运行的起始阶段，适宜使用人工调压。假如运行一些时间之后，未出现问题，然后可以考虑使用自动调压。②在调压的时候，我们要认真察看电压和系统谐波变化情况，不要在系统出现异常情况之下去调压。③为了能够增加分接开关的使用时间，我们最好降低调节的次数。应依据电压变化规律以及在电压的合格范围，预先定位分接开关的档位。④我们应结合智能电网的建设，更新机械式调体，进而增强运行的稳定性和可靠性。

参考文献：

[1]姚志松,姚磊.有载分接开关实用手册[M].北京:中国电力出版社,2003.

[2]陈化钢，张开贤，程玉兰.电力设备异常及事故处理[M].中国水利水电出版社.