对变压器有载分接开关开路的分析

2016-09-23国网武汉供电公司严涛童智张梦

电器工业 2016年8期

关键词：芯子开路调压

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对变压器有载分接开关开路的分析

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有载分接开关是电力变压器常用部件之一。一旦有载分接开关发生开路故障，将直接影响变压器的安全运行。本文以某台变压器有载分接开关的开路故障为例，通过常规试验和在调档过程中测量高压绕组通断的方法探寻其开路原因。

变压器有载分接开关；电路；开路；故障

0　引言

变压器调压是系统中采用最多、最普遍的一种调压手段。变压器调压可分为无励磁调压和有载调压两种。无励磁调压变压器结构简单、调压范围较小、调压必须停电，既影响运行也没有随时可调性。而有载调压变压器一般采用分级调压，从变压器绕组中引出若干分接头，通过有载分接开关，在保证不切断负载电流的情况下，由一分接头“切换”到另一分接头，以变换有效匝数，其调压范围较大，一般在15%以上。因此，在电力系统主网中，大部分运行的变压器均为有载调压变压器，其有载开关的运行工况直接影响到变压器的正常运行。近年出现了不少因有载分接开关故障，导致变压器被迫停运的事件，引起了大家对有载分接开关的广泛关注。

1　有载分接开关电路分析

有载分接开关安装于变压器绕组中性点，这个位置的工作电压较低，调压电路发生短路的可能性很低。由图1可以看出，有载开关的电路主要由调压电路、选择电路、过渡电路组成，流经这三个电路的电流如果发生中断，电路即产生开路。因此，分接头从K1向K4运动的过程中，为了不使电流断开，中间必须要有过渡电阻来过渡，否则会造成变压器停运，如图1所示。

图1　有载分接开关电路原理图

2　故障情况

故障涉及的变压器有载分接开关为C厂制造，型号为SHZVⅢ-600Y/72.5B-1019BW，共17个档位。SHZV型有载分接开关采用单电阻过渡的原理。触头变换程序见图2，图中红线表示电流的路径。

图2　触头变换程序图

其机械动作原理如下：

分接变换操作由电动机构的电动机开始，传动力经垂直方轴传至伞齿轮，再由水平方轴传至分接开关头部法兰上的减速机构，通过该机构输出轴的带动绝缘轴转动。由绝缘轴的转动，带动分接开关主传动系统动作，一部分传到弹簧储能机构储能（然后由储能机构释放的能量带动切换开关动作），另一部份传至分接选择器的槽轮机构，槽轮机构的转动使分接选择器的单或双数动触头旋转一个工作位置。

2.1发现过程

对变压器进行直流电阻测试时，10→17档测量均正常；将档位下调至1档，测量1档的直流电阻时，电阻为无穷大；再将档位调至2档进行测量，阻值正常。根据这一现象，怀疑回路有开路故障，再将档位回调至1档，直接用万用表量取高压绕组通断，高压绕组AO、BO、CO均不通；再用兆欧表测量高压AO、BO、CO绝缘电阻，均为无穷大。

2.2分析过程

为了确认异常产生的原因，试验人员重新进行了高压绕组直流电阻及变压器变比的测量。

2.2.1直流电阻测量

从1→N，直流电阻值均正常，试验数据如表1所示。

表1　试验数据

表2　试验数据

有载开关芯子的切换是靠连接件来传动的（见图3），连接件的四个传动面宽度是不一样的，如图4所示。

图3　

图4　

从N→1，直流电阻测试仪显示结果均为电流开路。

2.2.2变比测试

从1→N，变比均正常，试验数据如表2所示。

由N→1时，变比测试仪均显示Kab=7700，Kbc=7700，Kca=7700，与铭牌值明显不符。

2.2.3万用表辅助判断

运用万用表，量取1→N，N→1通断情况。

将万用表与高压绕组A、B、C，O相连接在一起，同时摇动开关的机械圈数，以找准开关在开路或接通时的准确位置。当从1→N时，线圈均是接通的；从N→1时，机械走完一个行程33圈后线圈仍未接通，当继续向前摇动三圈时线圈接通，由此可以判断当转换开关到位时，切换开关并没有切换到位，而是在向前继续走动三圈时才切换到位。至此可以怀疑，造成高压线圈开路的原因是机械行程存在严重错误，如果运行，变压器高压线圈将开路，有载开关和线圈会严重放电直至烧毁。