變壓器有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)測(cè)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(diào)壓分接開(kāi)關(guān)測(cè)試分析

楊 慧，李 燕

寧夏石嘴山供電局，寧夏石嘴山 753000

有載調(diào)壓變壓器用于電壓質(zhì)量要求較嚴(yán)的地方，在電壓超出規(guī)定范圍時(shí)自動(dòng)調(diào)整電壓，可以在額定容量范圍內(nèi)帶負(fù)荷對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整，調(diào)壓范圍大，可以避免或減少電壓大幅度波動(dòng)，減少高峰、低谷電壓差。有載分接開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中和檢修試驗(yàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)做反復(fù)調(diào)檔，由于機(jī)械磨損、拉弧可能會(huì)使分接開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭及過(guò)渡電阻出現(xiàn)故障，因此，有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的檢測(cè)在變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目中是非常重要的。

有載調(diào)壓；分接開(kāi)關(guān)；過(guò)渡波形；過(guò)渡電阻

0 引言

2010年我們共測(cè)試有載分接開(kāi)關(guān)33臺(tái)，發(fā)現(xiàn)缺陷5臺(tái)，異常1臺(tái)，其中紅果子變、紅樂(lè)變、大南變、沙湖變的1#主變?cè)跍y(cè)試分接開(kāi)關(guān)過(guò)渡波形時(shí)發(fā)現(xiàn)波形有嚴(yán)重缺陷?；蒉r(nóng)變5#主變?cè)诮唤域?yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)其分接開(kāi)關(guān)過(guò)渡波形有明顯過(guò)零點(diǎn)，通過(guò)吊芯檢查并沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)與電力科技研究院會(huì)診認(rèn)為在測(cè)試過(guò)程中可能是由于電感、剩磁及切換過(guò)程的彈跳所致。

通過(guò)對(duì)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的認(rèn)真檢測(cè)，避免了主設(shè)備的事故，保證了系統(tǒng)安全運(yùn)行和可靠供電。

1 有載調(diào)壓在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，由于運(yùn)行方式、系統(tǒng)接線(xiàn)或負(fù)載變化等原因，都會(huì)引起系統(tǒng)電壓的變動(dòng)。為了保證電壓質(zhì)量，必須對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。已廣泛采用有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行調(diào)壓，原因是有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓范圍大，而且投資少、效果好。

有載調(diào)壓變壓器在電力系統(tǒng)中的用途：

1 ）穩(wěn)定負(fù)載中心電壓；

2 ）采用有載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓自耦變壓器聯(lián)絡(luò)電力網(wǎng)；

3 ）調(diào)節(jié)負(fù)載潮流和挖掘無(wú)功出力。

有載調(diào)壓變壓器被用于電壓質(zhì)量要求較嚴(yán)格的地方，在電壓超出規(guī)定范圍時(shí)可自動(dòng)對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整，能在額定容量范圍內(nèi)帶負(fù)荷調(diào)整電壓，調(diào)壓范圍大，可以減少或避免電壓大幅度波動(dòng)，減少高峰、低谷電壓差。

2 有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介

有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)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(guò)有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)，在保證不切斷負(fù)荷電流的情況下，帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接開(kāi)關(guān)，由一個(gè)分接頭切換到另一個(gè)分接頭，使其處于合適的分接位置來(lái)變換繞組的有效匝數(shù)，即改變變壓器的電壓比。有載分接開(kāi)關(guān)的核心是采用了過(guò)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(kāi)關(guān)在運(yùn)行中和檢修試驗(yàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)做反復(fù)調(diào)檔，由于機(jī)械磨損、拉弧可能會(huì)使分接開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭及過(guò)渡過(guò)程出現(xiàn)故障，因此，有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的檢測(cè)在變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目中是非常重要的。

3 有載分接開(kāi)關(guān)的測(cè)試

有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的型式試驗(yàn)項(xiàng)目包括有觸頭接觸壓力測(cè)量、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩測(cè)量等十一類(lèi)項(xiàng)目，目前，在我們的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，一般為測(cè)試切換過(guò)程的過(guò)渡波形和過(guò)渡電阻值。

分接開(kāi)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)波形可以準(zhǔn)確地描述在切換過(guò)程中分接開(kāi)關(guān)的過(guò)渡過(guò)程，當(dāng)用直流示波器檢測(cè)時(shí)，其波形如下所示：

實(shí)際波形不同程度的存在抖動(dòng)。觸頭的顫動(dòng)往往只發(fā)生在觸頭閉合瞬間，所以在圖中一般都能檢示出來(lái)。實(shí)踐證明，波形圖的每一段中的顫動(dòng)不超過(guò)該段連續(xù)直線(xiàn)的一半，整個(gè)波形兩端顫動(dòng)不大于10ms，就可以保證可靠的斷弧，不過(guò)絕對(duì)不允許有斷流現(xiàn)象。

有載分接開(kāi)關(guān)的切換開(kāi)關(guān)，承載負(fù)荷電流轉(zhuǎn)換的這個(gè)中心任務(wù)，因而被視為有載分接開(kāi)關(guān)的心臟。它的可靠性具有決定因素。其過(guò)渡過(guò)程中時(shí)間的長(zhǎng)短，波形的好壞，是檢查的關(guān)鍵。因此對(duì)測(cè)試波形的判斷應(yīng)把握以下幾點(diǎn)：

1 ）測(cè)試的波形應(yīng)與理想波形相似；

2 ）對(duì)應(yīng)于各切換程序的時(shí)間誤差應(yīng)在制造廠(chǎng)提供的誤差允許范圍內(nèi)；

3 ）不以波形各點(diǎn)幅值的高低作為判斷過(guò)渡電阻值大小的依據(jù)；

4 ）要和同型號(hào)和上次測(cè)試波形進(jìn)行比較。

對(duì)于M型和T型分接開(kāi)關(guān)，其切換開(kāi)關(guān)總是在單、雙之間作往返動(dòng)作，所以測(cè)一次單到雙，再測(cè)一次雙到單就可以了。對(duì)于V型開(kāi)關(guān)，由于它是復(fù)合式的，其動(dòng)觸頭與每一分接位的靜觸頭的切換都不重復(fù)，上行和下行有區(qū)別，狀態(tài)也有差異。因此要從1分接位開(kāi)始連續(xù)測(cè)完所有分接位，再反方向測(cè)完所有分接位。如下圖所示：

M型和V型開(kāi)關(guān)一般采用雙電阻，切換開(kāi)關(guān)的動(dòng)作完成時(shí)間大約 50ms，其中 T1大約 13ms～25ms，T2小于 25ms，T3約2ms～7ms，切換過(guò)程時(shí)間誤差不大于4ms。測(cè)試波形不允許出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，如果出現(xiàn)過(guò)零點(diǎn)現(xiàn)象，而且持續(xù)時(shí)間超過(guò)2毫秒以上時(shí)，應(yīng)該查看此點(diǎn)的過(guò)渡電阻，過(guò)渡電阻若超過(guò)40Ω，就很有可能有松動(dòng)處導(dǎo)致接觸不良。

4 異常波形分析

在2010年的常規(guī)試驗(yàn)中，我們共測(cè)試有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)33臺(tái)。經(jīng)比對(duì)波形分析發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重缺陷2臺(tái)，異常1臺(tái)。（由于所測(cè)波形已傳真給生產(chǎn)廠(chǎng)家，故只能表述所測(cè)情況。）

5月10日，在對(duì)大南變1#主變分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行波形測(cè)試后發(fā)現(xiàn)測(cè)試波形存在由單到雙分接時(shí)，C相明顯落后于A、B相，由雙到單分接時(shí)，C相又超前A、B相，且三相明顯不同期。

慎重起見(jiàn)，對(duì)1#主變開(kāi)關(guān)吊芯后發(fā)現(xiàn)其分接開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)嚴(yán)重老化，彈簧壓力減小，動(dòng)靜觸頭燒損嚴(yán)重，于是更換了分接開(kāi)關(guān)。

6月17日，同樣對(duì)沙湖變的1#主變?cè)跍y(cè)試分接開(kāi)關(guān)過(guò)渡波形時(shí)發(fā)現(xiàn)波形有嚴(yán)重缺陷：分接開(kāi)關(guān)的測(cè)試波形較亂，且B相過(guò)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(duì)分接開(kāi)關(guān)吊芯檢查中發(fā)現(xiàn)：A相靜觸頭螺絲松動(dòng)、主觸頭與主動(dòng)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(jīng)過(guò)處理，波形正常。

惠農(nóng)變5#主變?cè)诮唤域?yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)其分接開(kāi)關(guān)過(guò)渡波形有明顯過(guò)零點(diǎn)，通過(guò)吊芯檢查并沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)與中試所會(huì)診，認(rèn)為在測(cè)試過(guò)程中可能是由于電感、剩磁及切換過(guò)程的彈跳所致。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的檢測(cè)，可以避免主設(shè)備的事故，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行和可靠供電。在有載分接開(kāi)關(guān)的測(cè)試中，碰到異常波形要從各方面查找原因，應(yīng)避免由于油膜和觸頭氧化引起的測(cè)試數(shù)據(jù)誤判斷，測(cè)試波形應(yīng)長(zhǎng)期保留，多積累經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)比較作出正確的結(jié)論。

[1]姚志松，姚磊.有載分接開(kāi)關(guān)使用手冊(cè).北京：中國(guó)電力出版社，2002.

[2]陳化鋼.電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法.北京：水利電力出版社，1994，9.

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

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1674-6708（2012）59-0056-02