110 kV电力变压器无载调压开关更换试验分析

廖先旭 韦锦胜 陈世景 何世 刘龙海

摘要：电力变压器无载调压是变压器调压方式的一种，无载调压分接开关的更换需要对变压器油箱的拆卸与吊罩，更换的过程中可能出现多种情形，文章针对每种情形需要进行变压器中压绕组直流电阻试验，根据试验数据判断分接档位的正确性并采取相应的处理办法。

关键词：无载调压；绕组直流电阻；变压器

中图分类号：TM403.4 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）17-0080-03

目前在全国各地区的电网中，正在运行的110 kV电力变压器的中压侧大部分采用的都是无励磁调压方式，即俗称的无载调压。无载调压变压器转接电压时，必须停电进行，因此不可以频繁操作。无载调压分接开关的更换更是一项大工程，对于110 kV电力变压器更换35 kV侧无载调压装置需要对变压器停电、本体拆卸、吊罩等大型工作。同时，吊罩后的变压器裸露时间也是严格限制的。因此，分接开关是否成功更换安装直接关系到整个工程的成败，反复吊罩则加大本体受潮的可能，另外工程量的巨大也费时费力。下面通过把近期本供电局管辖的110 kV罗城站1号主变无载调压分接开关更换工作作为一个典型案例来讨论110 kV电力变压器无载调压开关更换时遇到的问题及解决办法。

1变压器无载调压原理

110 kV罗城站1号主变压器系衡阳变压器厂生产，35 kV侧无载调压开关采用的是调压为中部并联调压方式，如图1所示为单相接线示意图。每相绕组由主绕组和副绕组组成，副绕组采用了中部并联方式。副绕组的每条并联支路平均等分成四个同匝数的小绕组，并引出2~7六个抽头节点，每接通两个节点可以接入不同的小绕组数，即改变了整个绕组的总匝数，从而获得不同的电压，实现调压的目的。

在变压器本体上通过旋转连杆连接的档位指示盘即可调节主变中压侧电压档位，接通不同的绕组抽头节点则表示不同的电压档位，可调档位分为①、②、③、④、⑤五个档位，其中①档位电压最大档，接通抽头节点2和3，此时副绕组的四个小绕组全部接入到绕组中，获得最大的匝数，因此电压最大。其他档位类推。显然，⑤档为电压最小档，此时接通的是抽头6和7，副绕组处于被短路状态，即整个绕组的匝数取到最小值为主绕组的匝数，所对应的电压也是最小值，如图2（1）、（2）所示。

2无载调压开关更换可能出现的情形分析

由于无载调压开关连杆可以360 ̊旋转，因此在变压器外壳安装时需要增加两个定位梢来固定，图3中的“”表示定位梢的位置。这样就可以实现单向旋转调节，并且规定顺时针到定位梢位置时的档位为最大的①档，逆时针到定位梢时为最小的⑤档。而在无载调压开关更换的过程中，定位梢的安装是无载调压开关更换完毕且吊罩恢复后才安装，那么定位梢固定在位置则是随机的，任意相邻的抽头节点接通后在档位指示盘上指示的都可能是①档位置。这时就需要测量不同档位下的绕组直流电阻，根据大小和变化趋势来确定档位，正常情况下电压最大档对应绕组直流电阻最大，随档位增加而递减。

下面分别给出了定位梢定位在不同的位置时参数，如图3及表1~表6所示。表中的“一、二、三、四、五”分别表示定位梢各种情形下各个档位对应的直流电阻值的大小顺序，“五”表示最大，“一”表示最小。通过对比图2（1）显然接通抽头节点2和3时副绕组全部接入直流电阻为最大，接通抽头节点6和7时副绕组全部被短路直流电阻最小。需要指出的是，由于定位梢的固定作用，两个定位梢之间的抽头是不可能接通的，而且无法知晓接通的抽头节点，但档位根据定位梢的位置是确定的。

①当定位梢固定对应的是7和2时，7和2抽头节点不通，那么2和3接通为第1档，如图3（1），数据分析如表1所示。

②当定位梢固定对应的是2和3时，2和3抽头节点不通，那么3和4接通为第1档，如图3（2），数据分析如表2所示。

③当定位梢固定对应的是3和4时，3和4抽头节点不通，那么4和5接通为第1档，如图3（3），数据分析如表3所示。

④当定位梢固定对应的是4和5时，4和5抽头节点不通，那么5和6接通为第1档，如图3（4），数据分析如表4所示。

⑤当定位梢固定对应的是5和6时，5和6抽头节点不通，那么6和7接通为第1档，如图3（5），数据分析如表5所示。

⑥当定位梢固定对应的是6和7时，6和7抽头节点不通，那么7和2接通为第1档，如图3（6），数据分析如表6所示。

通过分析不难得出，第（1）种情形是正确的，而其他五种情形也可以先通过调节档位指示牌，再固定定位梢的位置来找到正确位置，档位指示盘的旋转方向可以根据直流电阻值的变化规律确定。

3典型案例分析

本局管辖110 kV罗城站1号主变无载调压开关已经接近使用年限，在明确绕组本身没有发生短路，绝缘没有任何问题，故更换该无载调压开关。无载调压开关更换前，该主变的中压侧直流电阻数据见表7。从表中可以看出，A相直流电阻值没有按规律变化，反而出现了反复，造成了不平衡率增大并且超过了规程规定的范围。根据数据横向对比，显然B、C两相是正常的，因此该两相的直流电阻值可以作为开关更换前后直流电阻的参考。

在对无载调压开关更换以后，固定定位梢，测得的中压侧绕组直流电阻数据见表8。通过比较表7可知，A相的直流电阻值趋于正确值，由于B、C两相的阻值误差较大，造成了不平衡率大大超过规定值。分别比较A、C和A、B，B相和C相存在相同的问题，即2档跃升成了1档，对照图3中6种情况比较分析，不难发现B、C两相的定位梢定位与图3中的第（2）种情况吻合，且直流电阻走向也与表2一致，因此以图3（1）为基准，逆时针旋转B、C两相的档位指示盘使定位梢刚好定位在抽头7和2。调整完毕后再对三相调压开关进行调档测试绕组的直流电阻，测得结果见表9。从数据可以看出开关档位已经在正确的位置，为了更进一步的确定结果的正确性，对中压侧进行了变比测试验证，见表10，变比数据也是非常正确的，足以说明按照上述的六种情况去分析调节档位指示确定定位梢位置的做法是正确可行的。

4結 语

电力变压器的无载调压开关的更换是一项耗时耗力的大工程，顺利完成更换工作是企业节约成本的需要，也是供电可靠性提高的保证，上文对电力变压器无载调压开关的更换进行了多种情况分析，并给出了相应的数据加以论证说明，可以作为今后类似工作开展的参考。

参考文献：

[1] 韩能霞.35 kV级变压器无载调压改有载调压的方案及分析[J].电工电气,2009,(8).

[2] GB 50150-2006,电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].