DQZHAN技術(shù)訊：有載調(diào)壓分接開關(guān)結(jié)構(gòu)原理、事故原因分析及防范措施

摘要：

變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)事故現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了減少有載調(diào)壓分接開關(guān)事故的防范措施，其中對(duì)合理選用有載調(diào)壓分接開關(guān)進(jìn)行了探討，以確保裂解變壓器的平穩(wěn)、**、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

**章

緒論

1·1變壓器的一次側(cè)接在電力網(wǎng)上，由于電網(wǎng)系統(tǒng)電壓會(huì)因種種原因發(fā)生波動(dòng)，此變壓器的二次電壓也要相應(yīng)的波動(dòng)，而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，需要變壓器有一定的調(diào)壓能力，以適應(yīng)電力網(wǎng)運(yùn)行及用電設(shè)備的需要。變壓器調(diào)壓的工作原理是改變繞組的圈數(shù)，也就是改變一、二側(cè)的電壓比。

根據(jù)電壓波動(dòng)情況或負(fù)荷對(duì)電壓的要求調(diào)整線圈匝數(shù)值二次側(cè)電壓滿足負(fù)荷的需求，一般調(diào)整線圈匝數(shù)用在線圈上抽分接頭的辦法。分接頭一般都在高壓側(cè)線圈上，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上高壓線圈在低壓線圈的外側(cè)，抽頭引線方便，在絕緣處理上也簡(jiǎn)單些。另外變壓器高壓側(cè)電流小，引線和分接開關(guān)等導(dǎo)線部分的截面可以小一些，節(jié)省了金屬材料。

「技術(shù)」有載調(diào)壓分接開關(guān)結(jié)構(gòu)原理、事故原因分析及防范措施

1·2有載分接開關(guān)基本原理、結(jié)構(gòu)。有載分接開關(guān)，是一種能在勵(lì)磁狀態(tài)下變換分接位置的電器裝置。有載分接開關(guān)調(diào)壓的基本原理，就是在變壓器繞組中引出若干分接頭后，通過它在不中斷負(fù)載電流的情況下，由一個(gè)分接頭切換到另一個(gè)分接頭，來改變有效匝數(shù)，即改變變壓器的電壓比，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的。因此，有載分接開關(guān)在操作過程中，一要保證負(fù)載電流的連續(xù)性；二要在切換分接的動(dòng)作中具有良好的斷弧性能。

1·3有載分接開關(guān)在變換分接頭過程中，必須利用電阻實(shí)現(xiàn)過渡，以限制其過渡時(shí)的環(huán)流。通常采用的是電阻式組合型有載分接開關(guān)。實(shí)際工作中，電阻限流有載分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)可分為3個(gè)部分，即切換開關(guān)、選擇開關(guān)、操作結(jié)構(gòu)。這些中的哪一部分出現(xiàn)問題都會(huì)直接影響變壓器的正常運(yùn)行。

**章

變壓器調(diào)壓方式及開關(guān)的主要部分

2·1變壓器的調(diào)壓方式可分為無激磁調(diào)壓及有載調(diào)壓兩種。

2·1·1無激磁調(diào)壓分接開關(guān)：

無激磁調(diào)壓分接開關(guān)是在變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)均與供電網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下，用以改變一次側(cè)或二次側(cè)線圈的分接，改變其有效匝數(shù)進(jìn)行分級(jí)調(diào)壓；

2·1·2有載調(diào)壓分接開關(guān)

有載調(diào)壓分接開關(guān)是在變壓器負(fù)載進(jìn)行中，用以變換一次或二次線圈的分接，改變其有效匝數(shù)，進(jìn)行分級(jí)調(diào)壓。

2·1·3有載調(diào)壓分接開關(guān)由切換開關(guān)、選擇開關(guān)和操作機(jī)構(gòu)等組成。

切換開關(guān)是專門承擔(dān)切換負(fù)載電流的部分，它的動(dòng)作是通過快速機(jī)構(gòu)按一定程序快速完成的。選擇開關(guān)是按分接順序使相鄰即刻要換接的分接頭預(yù)先接通，并承擔(dān)連續(xù)負(fù)載的部分。切換開關(guān)和選擇開關(guān)，兩者通稱為開關(guān)本體，一般都安裝在變壓器的油箱內(nèi)，切換開關(guān)在切換負(fù)載電流時(shí)產(chǎn)生電弧，會(huì)使油質(zhì)劣化。因此必須裝在單獨(dú)的絕緣筒內(nèi) ，使之與變壓器油箱內(nèi)的油隔離開。

2·1·4操作機(jī)構(gòu)是使動(dòng)作的動(dòng)力源，它還帶有必須的限位、**連鎖 、位置指示 、記數(shù)以及訊號(hào)發(fā)生器的附屬裝置。電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)垂直軸齒輪 、電動(dòng)機(jī)軸帶 、垂直軸和水平軸等與開關(guān)本體相連接的 。通常操作機(jī)構(gòu)都安裝在變壓器油箱外部的壁上。

2·1·5電阻式有載調(diào)壓開關(guān)按其切換開關(guān)和選擇開關(guān)的組成方式，又有復(fù)合型和組合型兩種 。復(fù)合型的開關(guān)本體 、切換開關(guān)和選擇開關(guān)合并為一體 ，又稱為選切開關(guān)，既選擇開關(guān)并有切換觸頭（輔助觸頭） 。下面講述有載調(diào)壓開關(guān)在我公司的應(yīng)用實(shí)例來了解有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓等級(jí)及現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r。

第三章技術(shù)參數(shù)，工作過程。試驗(yàn)，試驗(yàn)指標(biāo)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3·1工藝主要參數(shù)

3·1·1裂解變壓器

裂解變壓器型號(hào)為HSZ9-3000/10 額定容量3000KVA ，一次電壓10KV，二次電壓160V—315V，Y 、△接線 ，14級(jí)有載調(diào)壓分接開關(guān)，3∮、50HZ、Ynd11、

3·1·2有載調(diào)壓分接開關(guān)

有載調(diào)壓分接開關(guān)型號(hào)為SYXZ3-35/200-8，三相、*大額定電流200A ，8級(jí)調(diào)壓 ，二次調(diào)壓范圍160V—315V。

3·1·3有載調(diào)壓分接開關(guān)基本數(shù)據(jù)

a. 額定電壓35KV ;

b. *大額定通過電流200A；

c. *大額定級(jí)電壓600V；

d. 調(diào)壓級(jí)數(shù)8級(jí)及以下；

3·1·4有載調(diào)壓分接開關(guān)主要性能指標(biāo)

a. 工作觸頭的接觸壓力40±5N;

b. 工作觸頭每個(gè)接觸點(diǎn)的接觸電阻不大于500u;

c. 過度方式為雙電阻過渡；

d. 開關(guān)的電器壽命不少于50000次；

e. 開關(guān)的機(jī)械壽命不少于50000次；

3·1·5開關(guān)在變壓器油中能承受下列工頻1min的耐壓試驗(yàn)；

a. 開關(guān)對(duì)地 95Kv;

b. 開關(guān)相間 85Kv;

c. 任意觸頭間 45Kv；

d. 輔助回路 2Kv;

3`1`5有載調(diào)壓分接開關(guān)控制器型號(hào)YTK-S-10/380V、50HZ

第四章開關(guān)事故經(jīng)過，現(xiàn)場(chǎng)和檢測(cè)情況，事故分析及技措。

4·1事故經(jīng)過

4·1·1 2002年3月17日

氰化鈉5#解變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)在14檔，一次電流90A，二次電壓300V，二次電流5000A，事故發(fā)生時(shí)裂解變壓器室傳出很大的爆炸聲，油從變壓器室內(nèi)噴出，裂解變壓器變電所配出高壓開關(guān)柜速斷保護(hù)動(dòng)作（整定電流值2.5倍額定電流，時(shí)間0秒）切斷一次電源，同時(shí)公司部分低壓用電系統(tǒng)受到影響。

4·1·2 2002年8月20日

氰化鈉5#解變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)在13檔，一次電流80A，二次電壓285V，二次電流4500A，其他事故現(xiàn)象同4/1 。以后又發(fā)生幾次類似事故。

4·2事故發(fā)生后的現(xiàn)場(chǎng)和檢測(cè)情況

4·2·1 2002年3月17日事故。

1） 有載調(diào)壓分接開關(guān)蓋上的防薄膜（整定值2*105 Pa）整塊炸飛，5#解變壓器頂部及周圍墻壁和地面上有大片黑色油污 。測(cè)量變壓器線圈直流電阻無異常，測(cè)量各側(cè)相間、相對(duì)地、高壓對(duì)低壓絕緣電阻無異常。

2）有載調(diào)壓分接開關(guān)吊芯檢查，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正常，指示燈開關(guān)和分接開關(guān)工作位置正常，并與位置指示器的位置相符，無機(jī)構(gòu)卡住、失靈現(xiàn)象。

3）發(fā)現(xiàn)動(dòng)靜觸頭嚴(yán)重?zé)g，三相過渡電阻全部燒斷 。

4）對(duì)變壓器主體油質(zhì)采樣分析，一切正常 。因此判定為有載調(diào)壓分接開關(guān)的過渡電阻全部燒斷而引起的短路事故。

4·2·2 2002年8月20日

1）有載調(diào)壓分接開關(guān)蓋上的防薄膜整塊炸飛，6#解變壓器頂部及周圍墻壁和地面上有大片黑色油污。測(cè)量變壓器線圈直流電阻無異常，測(cè)量各側(cè)相間、相對(duì)地、高壓對(duì)低壓絕緣電阻無異常 。

2）有載調(diào)壓分接開關(guān)吊芯檢查，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正常，指示燈開關(guān)和分接開關(guān)工作位置正常，并與位置指示器的位置相符，無機(jī)構(gòu)卡住、失靈現(xiàn)象 。

3） 抽油時(shí)發(fā)現(xiàn)主體油液位同時(shí)下降，檢查發(fā)現(xiàn)三相動(dòng)觸頭組的弧觸頭 、輔助觸頭嚴(yán)重?zé)g，過渡電阻全部燒斷，開關(guān)油室的絕緣筒內(nèi)，該分接位置的三相靜弧觸頭嚴(yán)重?zé)g，并將絕緣筒燒穿。

4·3 事故原因分析

通過幾起有載調(diào)壓分接開關(guān)事故的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和分析，事故發(fā)生的主要原因有以下幾方面;

1） 開關(guān)油質(zhì)劣化和開關(guān)的絕緣筒內(nèi)外表面粗糙，使大量的游離碳積聚在開關(guān)的這些部件上，從而出現(xiàn)嚴(yán)重程度的放電、絕緣擊穿而引起相間短路 。

2）我公司的裂解變壓器有載調(diào)壓開關(guān)，在變換分接過程中采用電阻過渡，

過渡電阻因選擇不當(dāng)，長(zhǎng)時(shí)間通過大電流而被燒毀，從而引起開關(guān)事故。

3）盲目照搬開關(guān)生產(chǎn)廠家提供的開關(guān)使用說明書所推薦維修時(shí)間間隙，延誤了開關(guān)換油 、吊芯檢查及清洗的時(shí)間，致使開關(guān)動(dòng)作過程中產(chǎn)生的游離碳過多積聚在開關(guān)的各部件上，降低了開關(guān)整體的絕緣性能，易導(dǎo)致開關(guān)內(nèi)部電器短路產(chǎn)生。

4·3防止開關(guān)事故發(fā)生的措施

      4·3·1根據(jù)多方考察我公司改用了保定一家有載調(diào)壓開關(guān)廠生產(chǎn)的雙觸頭開關(guān)替換了原有的單觸頭開關(guān)，增加了觸頭的載流量，減少了事故的發(fā)生率。

4·3·2 為保證運(yùn)行中開關(guān)油室內(nèi)變壓器油的質(zhì)量，結(jié)合開關(guān)實(shí)際運(yùn)行狀況，做到及時(shí)濾油、換油和吊芯檢查。當(dāng)開關(guān)切換次數(shù)達(dá)2000次時(shí)，應(yīng)進(jìn)行濾油，能及時(shí)的除去油中游離碳、氧化物、水分和降低酸質(zhì)，保證絕緣變壓器油符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn) 。

4·3·3當(dāng)開關(guān)切換次數(shù)達(dá)3500－－4500次時(shí)，應(yīng)吊芯檢查，**開關(guān)上的油污，并

更換合格的變壓器油(禁用再生油），以保證開關(guān)絕緣性能，有效地防止開關(guān)事故發(fā)生 。