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1、V型有载分接开关简介贵州长征电力设备有限公司V型有载分接开关l概况l开关结构l开关工作原理l开关的试验及检查l开关的维护l开关常见故障的判断及处理1 .概况 有载分接开关是一种用于调压变压器带负 载改变绕组匝数比的装置，按其切换时的过渡 方式可分为电阻式和电感式，按结构形式可分 为组合式和复合式。它主要用于电力系统中稳 定负载电压、联络电网、挖掘设备无功和有功 出力以及调节负荷潮流，还用于工业所用的特 种变压器上调节电压、电流和功率V型有载分接开关是采用电阻过渡的复合 式开关，是长征公司1984年引进MR公司的V 型有载分接开关制造技术后，进行国产化设计 制造的产品，1987年产品样机通过了M
2、R公司 型式试验考核，性能指标符合GB10230、 IEC60214标准和MR公司的有关技术规范V型系列有载分接开关主要适用于容量 63000kVA以下，额定电压35110kV，最 大额定通过电流为三相350A、500A，单相 350A、700A，频率为50Hz的三相Y接中性 点调压、三相D接端部或中部调压、单相任 意连接调压的钟罩或箱顶式的油浸式电力 、整流和电炉变压器为满足电力行业发展需要，20多年来， V型有载分接开关设计、制造水平不断提高 ，工作可靠性大大增强，其电气寿命从最 初的5万次提高到30万次以上，机械寿命也 从最初的50万次提高到80万次以上 根据变压器调压线圈结构设计需要，
3、 分接开关主要有线性调、正反调、粗细调3 种调压方式。线性调最多调压级数为13级 ，正反调、粗细调为13级分接开关最大额定通过电流（A） 型号说明： V I I I 350 Y72.5 10191W基本接线图 V型有载分接开关型号分接开关型号分接开关相数（ I 、III ） 分接开关最高工作电压（kV ） 分接开关联结方式（Y、D） 基本接线图标志由固有分接位置数、最大工作位置数、中间位置数及带或不带转换选择器符号所组成。 基本接线图说明10 19 1 W例如最大工作位置数 中间位置数（有O、1、3三种） 油室每相圆周平面的触头数 2 .开关结构V型有载分接开关为复合式结构开关，由选择开关本体
4、和选择开关油室两 部分组成，它把切换开关和分接选择器的功能合二为一，构成选择开关。因 此，在结构上就把切换开关的切换机构与分接选择器触头系统合并，形成选 择开关的切换机构带转换选择器的 选 择开关本体选择开关油室2.1 选择开关本体选择开关本体由储能机构 、操作轴、 触头系统(包括转 换选择器)、过渡电阻组成储能机构选择开关动作 由储能机构来实现 ，储能机构采用过 死点释放原理储能机构由储 能弹簧、释放曲柄 、180空闲联轴器 、带位置指示盘的 棘轮、槽轮、槽轮 拨槽件、转换选择 器凸轮和转换选择 器操作曲柄(选择 开关带转换选择器 才有)、圆形基板 组成 储能弹簧槽轮180空闲联轴器带位置
5、指示盘 的棘轮 释放曲柄圆形基板槽轮 拨槽 件选择开关操作轴过渡电阻过渡触头主触头主通断触头转换选择器输出触头转换选择器和选择开关触头组 件分别装在操作轴上，操作轴即是 传动轴，带动转换选择器和选择开 关触头组件动作，又是开关主绝缘 ，承受开关对地的绝缘过渡电阻器触头系统由转换选择器动触 头系统和选择开关动触头系统组 成过渡电阻采用耐高 温镍铬合金材料，利用 电阻管和绝缘骨架固定 在操作轴上，并与过渡 触头相连，随操作轴一 起转动，其散热性能好 、热效应低，能正确完 成切换过程中的限流和 桥接作用2.2选择开关油室选择开关油室由分接开关头、绝缘筒、筒底三部分组成，主要作用是将分接开关的绝缘油与
6、变压器的绝缘油隔离选择开关油室三部分之间均采用进口MR密封圈密封绝缘筒分接开关头筒底分接开关油室分接开关头由头部法兰、头 盖、齿轮传动装置、分接位置 观察窗、溢油螺钉、爆破盖组 成分接开关头部法兰上有四 个连接法兰，其中三个带有弯管 ，弯管R通过气体继电器与储油 柜相连。弯管S与开关内抽油管 相连，抽油管一直伸入油室底部 ，用来吸油。弯管Q用来滤油， 使滤过的油送回开关油室。弯管 R与弯管Q的位置可以根据需要互 换。E2法兰作为变压器溢油排气 用安装了分接开关的变压器在干 燥和运输过程中，必须将E与Q用 旁通管连通，保证油室内压力与 变压器油箱内压力一致，避免油 室损坏齿轮传动装置溢油螺钉注油
7、弯管Q变压器油箱 溢油孔E2油流继电 器弯管R吸油弯管S头部法兰观察窗爆破盖分接开关头头盖安装在头部法兰上，封闭油室 ，同时头盖上安装有头部齿轮传动装 置、输入操作力矩。头盖上的开关保 护常规为爆破盖形式，用于当开关内 部故障引起开关油室内压力增大时， 爆破并释放压力，以防止油室因超压 而损坏。还可以根据需要在头盖爆破 盖位置安装压力释放阀来进一步保护 分接开关油室压力释放阀头盖爆破盖齿轮传动装置3.工作原理有载分接开关调压的工作原理，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，以改变线圈有效匝数，即 改变变压器的电压比，从而实现调压的
8、目的。实现这一过程采用的是过渡电路的原理(a)K12 3I(d)K12 3IcI(e)K12 3I(b)K12 3IcI(c)K12 3IcI过渡电路工作原理3.1分接开关机械动作原理工作原理选择开关的操作由起动电动机构 的电动机开始，电动机构输出的转动 力经垂直传动轴、圆锥齿轮传动箱、 水平传动轴送至分接开关头盖上的齿 轮传动装置。然后传送至储能机构， 储能弹簧拉伸过死点释放，使槽轮拨 槽件拨动槽轮转过一个槽，选择开关 操作轴转过一个角度，使触头系统从 一个定触头运动到相邻的一个定触头 ，从而完成了一次分接的变换。利用 储能机构槽轮的弧形凹面与拨槽件联 锁，为下一次切换作准备电动机构垂直传动
9、轴水平传动轴圆锥齿轮 传动箱头盖齿轮传 动装置滤油机3.2选择开关变换程序选择开关采用双电阻过渡电路，触头的变换程序为“1-2-1”，选择开关的动作程序如下：(g)R(d)RR (e)RR(b)RR(f)RR(a)RR(c)RRR双电阻过渡电路RV V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接
10、开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图V V型有载分接开关分接变换顺序图型有载分接开关分接变换顺序图4. 开关的试验及检查4.1 触头压力试验V型开关的转换选择器和选择开关上的动触头要用专用测力计进行触头压力试验，需要测量的触头开距和超程必须符合V
11、型开关标准的规定开关的试验及检查依据V型开关产品内控标准、GB10230有载分接开关标准和MR公司V型开关有关技术规范执行4.2 接触电阻试验接触电阻是指动静触头之间的接触电阻，要求在任意分接位置上测出的每对动静触头之间接触电阻小于500 4.3 压力试验V型开关的选择开关油室经过真空干燥或气相干燥后，注入8085的变压器油，应能耐受6104 Pa压力、24小时无渗漏4.4 绝缘试验V型开关的选择开关油室经过真空干燥或气相干燥后，注入耐压强度不低于45kV/2.5mm的变压器油，然后放置于变压器油中进行工频耐压和冲击耐压试验，应符合国标GB10230有载分接开关标准4.5 顺序试验V型开关的顺
12、序试验是在整个操作循环内进行，波形图记录选择开关动作的准确时间顺序应符合V型开关产品内控标准4.6 触头温升试验V型开关承载电流的触头通过1.2倍最大额定通过电流，当触头温升达到稳定时，触头对变压器油的温升不超过20K4.7 过渡电阻试验V型开关在1.5倍最大额定通过电流和过渡电阻对变压器油的温升不超过350K4.8 机械试验V型开关在触头不带电情况下，进行10个以上完整操作循环（不少于2000次）无故障5. 开关的维护 有载分接开关的维护通常可以在变压器年检时进行，也就是一年一次。维护的内容包括以下几部分：电动操作机构；水平、垂直传动轴；油枕以及硅胶去湿器；分接开关油室内取油样试验。 一、注
13、意事项1. 维护有载分接开关通常可以在变压器不停止运行的情况下进行，因此，必须强调注意安全，由具有专业知识并经过培训合格的人员来完成，必须遵循电力部门制定的安全操作规程，工作现场不能少于2人。2. 如果变压器是在运行的情况下，则在控制室不要操作有载分接开关。因此，首先应把电动机构上的“远方”或“就地”转换开关拨到“就地”这一侧。无转换开关的，则在开始检查前先把电动机构内的电机保护开关打到“分”的位置。3. 工作现场不能有明火（如抽烟等），因为有载分接开关在切换过程中产生电弧而生成的可燃性气体会经油枕上的去湿器排出，这样油枕周围可能有可燃性气体。维护所需的工具：记录本及笔；清扫用的小刷子；接线用
14、的螺丝刀；取油样用的试瓶。二、维护的主要工作就是检查相关部分的状态（1）禁止电动机构操作打开电动操作机构的门，把电机保护开关拨到“分”的位置。（2）水平传动轴以及垂直传动轴的检查观察水平轴以及垂直轴两端的联轴节上的固定螺栓是否有松动。（3）油枕以及硅胶去湿器的检查。观察油枕上的油位计指示的油位高度是否正常（与温度有关），观察硅胶去湿器上的硅胶颜色，如果硅胶有一半以上已经变色，那么必须更换硅胶或对硅胶进行干燥处理。（4）取分接开关油室内的油样。打开与抽油弯管相连的管子上的阀门，先将管子内的油放入一容器，估计管道内的油放光了（可从油的颜色来判断：油室内部的油颜色偏黑），然后用一干净的并可密封的试瓶
15、存放油样，供击穿电压试验与含水量测定使用。油样的击穿电压试验与含水量的测定，按国家规定的绝缘油试验方法进行。如果出现油的击穿电压值下降很快，含水量又增加很快，一般来说可能存在吸潮点，也就是油枕与呼吸器的密封存在问题，必须及时地找出吸潮点并处理好。当油的击穿电压下降到30kV以下，含水量超过40PPm时，对中性点调压分接开关则必须更换或处理油；中性点调压之外的分接开关，当油的击穿 电压下降到40kV以下，含水量超过30PPm时，则必须更换或对油进行处理。除油的试验外，其它所有的检查工作一般只需一小时就可以完成。在检查工作中，对检查情况以及简单的处理或需进一步处理的问题都要作好记录，写出相应的维护
16、报告。维护报告包括以下内容：变电站名称、变压器编号、分接开关的出厂编号、检查的日期、本次维护时计数器记录的操作次数。电动机构的检查水平轴与垂直轴接头处紧固件的状况；油枕的油位计指示的油位、去湿器内硅胶的状况；油样击穿电压及含水量测定报告；维护结论以及待处理的问题。维护报告的依据是记录，所以对维护报告的内容完全可以制成表格的形式，作好记录后，大部分内容在检查时就可以完成。之所以做上述比较详细的维护报告，是为了给定期检修或按操作次数检修作准备，可以使得检修更有针对性、有效性，并且把维护报告放入该台变压器的档案内，也有利于在2030年内对设备的状况进行有效的管理。6.开关常见故障的判断及处理 故障一：直流电阻不合格 故障原因： 1、静触头产生氧化膜：由于变压器中存在微量的水分，长时间未使用的档位上的静触头在油温作用下产生氧化膜。 检查与排除方法：提高每天的操作次数，每年结合变压器小修，进行3个循环的分接变换。 2、V型开关绝缘主轴发生弯曲变形，该情况主要出现在A相直流电阻偏大。 3、V型开关主触头在焊接加工时存在虚焊，在运行一段时间后
