统计分析表明,造成有载分接开关故障和事故的基本原因是有载分接开关存在的质量问题。表1-45变压器有载分接开关故障及原因当前,在110kV及以上电压等级变压器上使用的有载分接开关主要有组合式 和复合式 (V 型)两大类,其主要事故形态如下:(一) 组合式有载分接开关选择开关绝缘条框变形,使选择开关接触不良,甚至合不到位,造成过热、放电烧损及断轴事故。变形最大位置在支架中间部位。......
2023-06-27
有载分接开关的原理和应用
【摘要】：所谓有载分接开关,是一种能在励磁状态下变换分接位置的电器装置。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,从而实现调压的目的。为满足上述要求,有载分接开关的电路由过渡电阻、选择电路和调压电路三部分组成,如图1-101所示。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。
所谓有载分接开关,是一种能在励磁状态下变换分接位置的电器装置。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,从而实现调压的目的。
由上所述,它必须满足以下基本条件:
(1)在切换过程中,保证电流是连续的。
(2)在切换过程中,保证不发生间接短路。
为满足上述要求,有载分接开关的电路由过渡电阻、选择电路和调压电路三部分组成,如图1-101所示。
1.过渡电路
过渡电路是跨接于分接头间串接电阻电路,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。
图1-101 有载分接开关电路原理图
Ⅰ—调压电路;Ⅱ—选择电路;Ⅲ—过渡电路;W—调压绕组;1、2、3—定触头;S1、S2—动触头;K1～K4—定触头;J—动触头;X—电流引出端;R—过渡电阻器
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1-102 (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。但有载调压时要求不断电,所以分接头4与分接头5之间需接入一个过渡电路。通常用一个过渡电阻跨接于两分接头之间,如图1-102 (b)所示。过渡电阻的接入好比在分接头4 与分接头5之间搭起了一座临时的“桥”,这时触头在桥上滑过,如图1-102 (c)所示。则负载电流通过“桥”输出而不断电,直至动触头J到达分接头5为止,如图1-102 (d)所示。动触头既然已到达分接头5,那么,“桥”就无用了,需要拆掉,如图1-102 (e)所示。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。
图1-102 过渡电路工作原理图
(a)动触头J接于分接头4;(b)过渡电阻接于分接头4与5之间;(c)动触头J在过渡电阻上滑动;(d)动触头J滑到接头5;(e)拆除 (短接)过渡电阻J—动触头;I—负载电流;Ic—环流
过渡电阻电路有单电阻、双电阻、4电阻与6电阻过渡电阻,如图1-103～图1-106所示。
2.选择电路
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。常用的结构有两种:
(1)复合式结构。它没有单独的切换开关,是将切换和选择触头合二为一,直接在各个分接开关上依次转换,如图1-103和图1-104Ⅰ组所示。这种复合式结构就是所谓复合式分接开关,即选择开关。这种分接开关适用于电流不大、级电压不高的情况。
图1-103 单电阻过渡电路
(a)动触头接于分接头4;(b)过渡电阻接于分接头4与5之间;(c)过渡电阻串入负载电流回路;(d)短接过渡电阻
(2)组合式结构。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1-106所示。它由切换开关和分接选择器组合而成。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。分接开关的变换操作在于两个转换的交替组合,即选择器单、双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。
图1-104 双电阻过渡电路
(a)动触头接于分接头4;(b)分接头4接入过渡电阻;(c)过渡电阻串入负载电流回路;(d)分接头5也
接入过渡电阻;(e)分接头5的过渡电阻串入负载电流回路;(f)动触头滑到分接头5;(g)分接头5分接电压;(h)动触头接于分接头4;(i)分接头4接入过渡电阻;(j)一个过渡电阻串入负载电流回路;(k)两个过渡电阻接入;(l)一个过渡电阻串入负载电流回路;(m)动触
头与一个过渡电阻和分接头5连接;(n)分接头5分接电压
图1-105 4和6电阻过渡电路
(a)4电阻式;(b)6电阻式
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1-107和图1-108所示。图中的粗线表示电流的路径。
3.调压电路
调压电路是变压器绕组调压时所形成的电路。在调压电路中,变压器调压绕组抽出分接头,这些分接头通过引线和选择电路相连,通过动触头分别换接到各分接上,实现调压。
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。图1-109给出三种基本调压电路。
图1-106 分接开关连接示意图
图1-107 分接“4”→“5”变换顺序图
(a)操作前;(b)K2K3桥接;(c)切换后
图1-108 分接“4”→“3”或“4”→“5”变换顺序图
图1-109 三种基本调压电路
(a)线性调压;(b)正反调压;(c)粗细调压
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2023-06-27
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