變壓器有載調壓分接開關測試分析

楊 慧，李 燕

寧夏石嘴山供電局，寧夏石嘴山 753000

變壓器有載調壓分接開關測試分析

楊 慧，李 燕

寧夏石嘴山供電局，寧夏石嘴山 753000

有載調壓變壓器用于電壓質量要求較嚴的地方，在電壓超出規定范圍時自動調整電壓，可以在額定容量范圍內帶負荷對電壓進行調整，調壓范圍大，可以避免或減少電壓大幅度波動，減少高峰、低谷電壓差。有載分接開關在運行中和檢修試驗時經常會做反復調檔，由于機械磨損、拉弧可能會使分接開關動、靜觸頭及過渡電阻出現故障，因此，有載調壓開關的檢測在變壓器的試驗項目中是非常重要的。

有載調壓；分接開關；過渡波形；過渡電阻

0 引言

2010年我們共測試有載分接開關33臺，發現缺陷5臺，異常1臺，其中紅果子變、紅樂變、大南變、沙湖變的1#主變在測試分接開關過渡波形時發現波形有嚴重缺陷。惠農變5#主變在交接驗收時發現其分接開關過渡波形有明顯過零點，通過吊芯檢查并沒發現問題，經與電力科技研究院會診認為在測試過程中可能是由于電感、剩磁及切換過程的彈跳所致。

通過對變壓器有載分接開關的認真檢測，避免了主設備的事故，保證了系統安全運行和可靠供電。

1 有載調壓在電力系統中的應用

電力系統在正常運行條件下，由于運行方式、系統接線或負載變化等原因，都會引起系統電壓的變動。為了保證電壓質量，必須對系統電壓進行相應的調整。已廣泛采用有載調壓變壓器進行調壓，原因是有載調壓變壓器的調壓范圍大，而且投資少、效果好。

有載調壓變壓器在電力系統中的用途：

1 ）穩定負載中心電壓；

2 ）采用有載調壓變壓器和有載調壓自耦變壓器聯絡電力網；

3 ）調節負載潮流和挖掘無功出力。

有載調壓變壓器被用于電壓質量要求較嚴格的地方，在電壓超出規定范圍時可自動對電壓進行調整，能在額定容量范圍內帶負荷調整電壓，調壓范圍大，可以減少或避免電壓大幅度波動，減少高峰、低谷電壓差。

2 有載調壓分接開關簡介

有載調壓分接開關的基本工作原理，就是在變壓器的繞組中引出若干分接抽頭，通過有載調壓分接開關，在保證不切斷負荷電流的情況下，帶負荷調節分接開關，由一個分接頭切換到另一個分接頭，使其處于合適的分接位置來變換繞組的有效匝數，即改變變壓器的電壓比。有載分接開關的核心是采用了過渡電路。用這種方式切換，其裝置的材料消耗少，變壓器的體積增加的不多，電壓可以做得很高，容量亦可做得很大。

有載分接開關在運行中和檢修試驗時經常會做反復調檔，由于機械磨損、拉弧可能會使分接開關動、靜觸頭及過渡過程出現故障，因此，有載調壓開關的檢測在變壓器的試驗項目中是非常重要的。

3 有載分接開關的測試

有載調壓開關的型式試驗項目包括有觸頭接觸壓力測量、轉動力矩測量等十一類項目，目前，在我們的現場試驗中，一般為測試切換過程的過渡波形和過渡電阻值。

分接開關的標準波形可以準確地描述在切換過程中分接開關的過渡過程，當用直流示波器檢測時，其波形如下所示：

實際波形不同程度的存在抖動。觸頭的顫動往往只發生在觸頭閉合瞬間，所以在圖中一般都能檢示出來。實踐證明，波形圖的每一段中的顫動不超過該段連續直線的一半，整個波形兩端顫動不大于10ms，就可以保證可靠的斷弧，不過絕對不允許有斷流現象。

有載分接開關的切換開關，承載負荷電流轉換的這個中心任務，因而被視為有載分接開關的心臟。它的可靠性具有決定因素。其過渡過程中時間的長短，波形的好壞，是檢查的關鍵。因此對測試波形的判斷應把握以下幾點：

1 ）測試的波形應與理想波形相似；

2 ）對應于各切換程序的時間誤差應在制造廠提供的誤差允許范圍內；

3 ）不以波形各點幅值的高低作為判斷過渡電阻值大小的依據；

4 ）要和同型號和上次測試波形進行比較。

對于M型和T型分接開關，其切換開關總是在單、雙之間作往返動作，所以測一次單到雙，再測一次雙到單就可以了。對于V型開關，由于它是復合式的，其動觸頭與每一分接位的靜觸頭的切換都不重復，上行和下行有區別，狀態也有差異。因此要從1分接位開始連續測完所有分接位，再反方向測完所有分接位。如下圖所示：

M型和V型開關一般采用雙電阻，切換開關的動作完成時間大約 50ms，其中 T1大約 13ms～25ms，T2小于 25ms，T3約2ms～7ms，切換過程時間誤差不大于4ms。測試波形不允許出現過零現象，如果出現過零點現象，而且持續時間超過2毫秒以上時，應該查看此點的過渡電阻，過渡電阻若超過40Ω，就很有可能有松動處導致接觸不良。

4 異常波形分析

在2010年的常規試驗中，我們共測試有載調壓分接開關33臺。經比對波形分析發現嚴重缺陷2臺，異常1臺。（由于所測波形已傳真給生產廠家，故只能表述所測情況。）

5月10日，在對大南變1#主變分接開關進行波形測試后發現測試波形存在由單到雙分接時，C相明顯落后于A、B相，由雙到單分接時，C相又超前A、B相，且三相明顯不同期。

慎重起見，對1#主變開關吊芯后發現其分接開關機構嚴重老化，彈簧壓力減小，動靜觸頭燒損嚴重，于是更換了分接開關。

6月17日，同樣對沙湖變的1#主變在測試分接開關過渡波形時發現波形有嚴重缺陷：分接開關的測試波形較亂，且B相過渡電阻值為15.4Ω，是其他兩相的3倍～4倍，A相波形彈跳明顯。

在對分接開關吊芯檢查中發現：A相靜觸頭螺絲松動、主觸頭與主動觸頭有明顯碰撞痕跡，主觸頭變形；B相主靜觸頭表面有明顯缺陷；C相主觸頭變形，經過處理，波形正常。

惠農變5#主變在交接驗收時發現其分接開關過渡波形有明顯過零點，通過吊芯檢查并沒發現問題，經與中試所會診，認為在測試過程中可能是由于電感、剩磁及切換過程的彈跳所致。

5 結論

通過對變壓器有載分接開關的檢測，可以避免主設備的事故，保證系統安全運行和可靠供電。在有載分接開關的測試中，碰到異常波形要從各方面查找原因，應避免由于油膜和觸頭氧化引起的測試數據誤判斷，測試波形應長期保留，多積累經驗，通過比較作出正確的結論。

[1]姚志松，姚磊.有載分接開關使用手冊.北京：中國電力出版社，2002.

[2]陳化鋼.電氣設備預防性試驗方法.北京：水利電力出版社，1994，9.

[3]張志仁.輸變電設備故障診斷與事故處理實用手冊.北京銀冠電子出版有限公司，2001，9.

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1674-6708（2012）59-0056-02