有载分接开关(1).pdf

| 木 翻诺 2 9 编 者 按 ： 从 木 囊 起 ， 本 杜 _将 连 载 长狂 电器 一厂 象 德 明总 工牲 师撰 写曲 有 裁 分接 开 关 一文， 诖 文奎 面，未能 地 介 膏 了有 裁 分接 开 关的工 作原 理 快 速机 构 肚 头切 换机 构 ， 分 接 连 择 摹 电 动 机 构 以 及 分 接 开 吴 的 诫 量 等 内 容 。引 丁 斗 。 弓 一 、工作原 理 有载分 接开关调 压 的 基 本 原理 ， 就 是 在 变 压 器 绕组 中引 出若 干 分 接 头 后 ， 通 过 它 在 不 中断负载 电流 的情况下 ， 由一 个分 接 头 切换 到 另 一 个 分接 头 ， 来 改变 有 效 匝数 ， 即改 变 变 压 器 的电压 比， 从而 实现调 压 目的 有载分 接开关 带 负载 切 换 ， 需要 有 过渡 电 路 和选择 电路 不 同的调压方 式要求有 不 同的 调压 电路 因此 ， 有 载 分接 开关 的 电路 由过 渡 电路 选 择 电路 和 调 压 电路 三 部 分 组 成 1 _ 过渡 电路 过渡 电路 是跨接于 分接 点闻的 串接 电阻 电 路， 与 其 对应 的机 构 为 切换 开 关 或 选择 开 关 它是在带 电状态下 变换 变压 器 绕 组 的分 接 头 可以用一个 最 简单 的过渡 电路 来说 明其 基本工 作 原 理 假 定变压器每相 绕 组 上 有一 分 接 绕组 ， 负 载 电流 由分接头 4输 出， 如 图 l a所示 现需 要 调压 ， 负载 电流改 由分 接 头 5输 出 如果 是 无 励磁调压 ， 可在 断电以后 由分 接 头 4改 接至 分 接 头 5 但有 载 调 压不 断电 ， 分 接 头 4与分 接 头 5之 间须 接入一过 渡 电路 通 管用_一过渡 电 阻跨 接于两分接 头之间 ， 如 图 I b所示 过渡电 阻 的接入好 比在分 接头 4与分接 头 5之间搭 了 一 座 临 时 桥 ， 这 时触 头 在桥 上 滑 过， 如 图 l 0 所 示则负 载 电流 通过 桥 输 出而 不 断 电， 直 至 动 触头 K 到 达 分 接 头 5为 止 ， 如 图 I d 所 示 动触 头 既 然到 达 分接 头 5 那 么 。 桥 就 无 用 了， 需 要 拆 掉， 如 图 I e肝 示 至 此 原 来 是 4 的分接 电压 ， 现在 改变 为 5 的分 接 电压 ， 切 换过渡过程完成 为了实现 上述切 换 过 程 。 在 结 构 上要 有 一 组 滑动接触机 构， 这 是很 复 杂 的 但 由于 切 换 所 需时 间很 短， 通常 只有 几 十 ms ， 并 不需要 这 样 圆滑 的 过渡 ， 可 以分 作 几级 过 渡 ， 即以 几 副 触头代替 滑动接触从而 使结构大大简化， 如 图 2 和 图 3所 示 的 过 渡 电 路 除 了上述单 电阻 、 双 电阻过渡 电路 之外， 还 可以有其 它过渡 电路 ， 如图 4所示 的 四电阻 六 电 阻 过 渡 电路 2 选择 电路 田 1 过 谴 电路 的工 作原 理 圈 K 动 艟史J 负鬟 电赢 环瘴 ( 丑 ) ( b ) ( c J 【 d J 圈 2单 电阻 过渡 电路 悯 维普资讯 http:/ - 3 O 1 ,9 9 6年 第 4期 c a ) ( b ) ( c )( d ) ( e ) ( 0 ( g ) ( I 组 ) 丽 丽 丽可 可 珂 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e ) ( g ) ( 组 ) 圈 3双 电阻 过 渡 电路 ) ( b ) 圈 4其它 过渡 电路 ( a ) 四 电阻式 ( b ) 六 电阻 式 选择 电路 是为选择分接 绕组分接头所 设计 的 一 套 电 路， 与 其 对 应 的机构为分接 选 择 器、 转 换 选择器或选 择 开 关 在电流不大 、 级 电压不 高时， 可 以让切 换和 选 择 触头 合 二 为一 直 接 在各 个分 接上 依 次 转 换 ， 如 图 2和 图 3 ( I 组 ) 这种 直接 切 换方式 就 是所 谓 复 合式 分接 开 关 ， 即选 择开 关 ， 为 了适应大容量 高 电压 有 载 变压 器 调 压， 有 载分 接开关采用组合式 结 构 组 合式 分接 开关与变压器 绕组连 接电路 如 图 5所 示 组 合 式 分接开 关把切 换 电流 的任 务专 门 交 给 切 换 开 关 ， 而 分 接 选 择 器则把分 接头分 为两 组，即单 数 组 ( 1 ， 3 ， 5 ) 和双数 组 ( 2 ， 4 ， 6 ) ， 单 ， 双数 动触 头 接 通 彼 此 相 邻 的 两 分 接 头 分 接开 关的 圈 5分 接开关 连 接 示意 圈 变 换操 作 在 于 两个 转换 的交 替 组 合，即 选 择器 单 ， 双数 动 触 头轮 流交 替 选 择分 接 头， 同时 切换 开 关 向左 或 向右 往 返切 换相结合 组合式分 接 开关 为 了实 现上 述 的 动 作原理 ， 其 选择器在 结构 上 把单 ， 双数 定 触头 按顺 时针方 向分 布 在 两个 圆周 上， 定触 头 通 过 动触 头 与 中心 环 相 连 ， 中 心 环 引线 与 切换 开 关 相应 的 触 头 相 连， 分 接开 关具 体 的 分 接变 换 动作 顺序 如 图 6 和 图 7 所 示 ， 图中粗线 表示 电流 的路 径 ( 1 )由分接 “ 4 一 5 变换 颓岛 分 接开关变 换操作 前 分 接 4 导 通 ， 选 择器 单 数触 头组先 由分 接 3 变换 到分 接 5 位 置 切换开始到 K2 ， K， 桥接位置， 过 渡 电 阻问有一循 环 电流 ， 载 电流转 经触 头 K ， 输 出 切换结束 ， 分 接 5 导通 ( 2 ) 由分接 4 一 3 变换颓 岛 由于切 换开关在分 接变换时 总是 向左或 向 醪 ( a ) ( b ) ( c ) 圈 6分 接 。 4 一 5 变 换颧序 圈 圈 7分接 4 一 3 或 。 4 一 5 变换 颧序 圈 维普资讯 http:/ 1 9 9 6年第 4期 3 1 右 接 以 2 述 分 接 的 流 3 调 压 电 路 调压 电路是变 压器绕组调 压时所形 成的 电 路。有载 调压 电路分 为 基本 调 压 电路 、自耦 调 压 电路和 三相调压 电路等 ( 1 ) 基本 谓压电 路 基本调压 电路分 为 线性 调 压 ， 正 反调 压 和 粗细调 压三种 ， 如 图 8所 示 线 性 调压 为 基 本 绕 组 加 上 线 性 调 压 绕 组 ， 调 压 范 围 一 般 为 l 5 正 反调压 为基本绕组 可正 接戚 反接调 压 绕 组 ， 在 相 同 的谰 压绕 组 上 ， 调 压 范 围增 加 了 一 倍 。粗细调压虽 然有 较大 调压范 围。但从绝 缘的观点看， 绕组结构布 置复杂三种基本调 压 电路的应用取 决于 电力系统 的要求和变 压器 的设 计参数 。正 反 调压和粗细调压 电路 的应用 以变压 器最低位 置和最 高位置之 间的短路 电压 变化而 定， 尤其是 当变压 器并 联 运 行 时更 要 注 意此点 。一般来说 ， 线 性 调压 和正 反调 压适 用 于 电力变压器 ， 而 粗细调 压则 多用 于调 压范 围 7 害嘏 粗调 昌琏 择 嚣 分 薹 誊 自I l 调 压电路 压 线 啮谓压( c ) 单 独调 压嚣 调压 第 三 绕组调 压 太 的工业用 变压器。 ( 2 ) 自耦谓 压电路 自耦调 压 电路分 为 中性 点调 压 ， 中压线 端 调压， 单 独调 压器调压和 第 三 绕组 调 压等 调 压 电路 ， 如 图 9所 示 自耦变压器 的调压 电路选择取决 于系统 的 条 件、 调压范 围以及 大型 变压 器 运 输重 量 和 外 形尺寸等 中性点调压适用于变压器一 次与二次 绕组 电压 比 2 ， 调压 范 围 l 5 的情 况 。 中 压线端调压常用于高压联络变压器。单独调压 器调压的采用则 主要是受运输条件的限制第三 绕 组调 压则 在 二 次 绕组 电压 高、 电流大 ， 分 接 开关无法满足要求 时采 用， 主要 用于工 业用变压 器或 高压 自耦 电力 变压器 ( 3 ) 三相 调压 电路 三相调压 电路 包括 有星 形三相 中性 点调 压 和三角形联结 线端、 中部调压两大类， 具 体 如 图 1 0所示 。 ( 下 转第 3 5页 ) 。 置 奸压 嘻 厂 维普资讯 http:/ 1 9 9 6年第 4期 3 5 五 、 变压器安全气道喷油 l _ 事故 调查与 分析 l 9 8 4 年 l 2 月 3日 2号 主 变 发 生 安 全气 道 、 吸 湿 器 喷 油 ， 防 爆 隔 膜 破 裂 。 当 时 变 压 器 油 温为 7 0， 三 台冷却器 运 行 ( 装有 五 台) ， 水 压 为零 喷 油后 油位急 骤下 降， 瓦 斯保 护动作 。 事故 后取 油样 做 色谱 分 析 全部 正 常 ， 变压 器无 内部 故障。造 成这次事故 的原 因是变 压器 在 满负 荷 状态 下 运 行 时， 仅 有 油循 环， 而 无 油 冷却 ， 造 成油 温 快 速 升 高。2号 主 变储 油柜采 用 薄膜 密 封 式， 正 常情 况 下 ， 储 油 柜 与薄 膜 胶 囊 之 间形 成 负压 区 ( 真 空) ， 在 负 压 作用 下 ， 外 界大气 压经 吸湿 器将 胶囊 向里吹鼓而 占据储油 柜上 部空间 。由于检修后 注油没有将 储油柜上 部 空气 排 尽 ， 加 之 变压 器 长期 运行 后 ， 油 中 挥 发出来的气体使 储油 柜与胶囊之 间负压下降 ， 胶囊 不 成鼓 状， 而 且形 成 许多褶 皱 当变 压 器 油温 急 骤 上 升 时 ， 胶 囊 呼 吸 口被 胶 囊 本 身 堵 塞， 油位 随油温不 断 升高 ， 胶囊 内正 压加 大 ， 储 油柜 内气体 排 出 去， 柜 内气 体 急 骤 膨 胀 加 压， 压力油 只能 从安全气 道 吸湿 器 喷 出， 以 至 把安全气 道隔膜炸裂 。喷 油 后， 胶囊 内的正 压 力 下 降 ， 原 被 堵 塞 的 呼 吸 口打 开 ， 此 时 安 全 气 道 内高 出储油柜 的那 部分 油通过气 体继 电器迅 速倒 回储 油柜 ， 变压器 内油 的剧 烈 捅 动 使重 瓦 斯保 护动作 预防措施 ( 1 ) 检修 后注油一 定要将储 油柜 充满 ， 充 油 过 程 中 ， 打 开 储 油 柜 顶 部 排 气 孔 和 手 孔 ， 边 排 气 边 按 动胶囊 ， 让胶囊 完全 展 开 ， 排 除柜 中 全 部空 气 变 压器 经各都排 气 处 理 后 ， 储 油柜 的 油 面 还 会 下 降 ， 必 须 再 进 行 补 充 注 油，直 到 把储 油 柜充 满 ， 确认 变 压器 内无 气 体后 ， 方 可 把油排 到 正常油位 ( 2 ) 变压器投运 前 的密 封检 查 和 各部 位 排 气 如 前 所 述 ( 上接第 3 l 页 ) 压器 。 文 豁 图 l 0三相 调 压 电路 ( a ) 星 形 巾性 点 调压 ( b) 三 角形 线 瑞调 压 f c ) 三 角 形 巾部调 压 三相 星形 中性 点调 压， 其 调 压绕 组 可 以做 成分 级 绝 缘， 其 绝缘水 平 低 ， 且 可 共用 一 台 星 形联 结 的分 接 开 关， 因此 结 构 紧凑 ， 可 广泛 应 用在 有载调 压电力变 压器 上 三角形联结 线端 调 压 ， 常用于额 定电压 6 0 k V的情 况 下 ， 此 时 可 用一台 三相 三角形 结法分接 开关额 定 电压 为 l l 02 2 0 k V时， 须 用 三 个 单 相 丹 接 开 关 三角形联 结 中部调 压 比线端 调 压