变压器有载分接开关的维护与检修.ppt

1、变压器有载分接开关的维护及检修变压器有载分接开关的维护及检修桂林供电局陆红兵4/20/20241目录l一.概述概述l二有载分接开关二有载分接开关（OLTC）基本工作基本工作原理原理l三三、变压器有载分接开关的基本类型、变压器有载分接开关的基本类型l四、变压器有载分接开关操作机构基本四、变压器有载分接开关操作机构基本原理及定期维护方法原理及定期维护方法l五、变压器有载分接开关大修工作五、变压器有载分接开关大修工作l六、常见故障及排除六、常见故障及排除4/20/20242一.概述概述1.调压手段调压手段电压质量指标定义：；电压质量指标规定：，超标要求调。调压手段：改变电源电压或电压损耗。1）改变电

2、源电压改变电源电压发电机调压：调节励磁电流，调压范围仅为5，适用于单一发电机电网；4/20/20243变变压压器器调调压压：改变分接位置，调节电压比；无载调压停电调节分接位置，采用无励磁分接开关（简写OCTC）；有载调压带负载调节分接位置，采用有载分接开关（简写OLTC）；变压器调压一般在高压侧采用OLTC调压，中压侧或低压侧采用OCTC调压；4/20/202442）改变电压损耗）改变电压损耗变更电力网参数：改变线路电阻R（截面）和线路阻抗XC或XL（串联电容器或电抗器）来实现。调节无功补偿：无功，起着的作用，调压手段有调相机或投切电容器组。调相机负载高峰过激磁运行发出QU负载低谷欠激磁运行吸

3、收QU4/20/20245电容器组投入发出QU切除减少QU调压新动态：先调节Q仍达不到调压要求再调OLTC的综合治理。4/20/202461OLTC用途用途1）调压U达恒定，提高供电质量；2）联网、调节负荷潮流采用OLTC实现联网，改变分接位置调节Q（无功）与P（有功）的负荷；3）挖 掘 设 备 Q与 P的 出 力，调出UQ；PUI，I恒定 值（温 升 限 制），调 出 UP（有功）；4/20/202474）工业变带负载调I、U或P，提高产品质量和产量，节约用电；5）特殊场合调压要求（如剧场灯光调节）；3.定义与分类定义与分类1）定 义（参 照 GB2900.15和GB10230术语）“器”与

4、“开关”的概念区别a、“器”：能载流、不能通断的装置，特征是“无电弧”产生；4/20/20248b.“开关”：能载流和通断的装置，特征是“有电弧”产生；注意：分接选择器与选择开关的概念不能混为一谈。“触头”概念区别a.主触头长期载流触头，不用于通断负载；b.联结触头也是长期载流触头，不用于通断负载，起电路连接之用；4/20/20249c.主通断触头直接与变压器连通、不带过渡阻抗，可通断负载的触头；d.过渡触头带过渡阻抗与变压器连通、可通断负载的触头；分接变换术语a.分接变换从一个分接开始到完全转移到相邻另一分接的全部过程；4/20/202410b.操作循环OLTC从一个端部变换到另一端部位置，

5、再回到开始位置的动作。例如级，119操作算为一个操作循环，即完成19级动作；技术参数术语a额定通过电流：按变压器参数计算，在最大负分接位置下（式中X为调压范围）；4/20/202411b.最大额定通过电流IN：OLTC的技术参数，用于温升、短路和切换试验的负载电流；c.额定级电压US：变压器分接绕组相邻分接间的电压（相）；d最大额定级电压USm：OLTC技术参数，用于切换试验与绝缘试验的参数；e.额定级容量PSN：级容量定义为级电压与负载电流的乘积，即PSUSI；4/20/202412PSN是OLTC在连续工作条件下最大级容量。它被US和I所界定，表示成一范围曲线，见图1。在此界定曲线内负载是

6、OLTC的额定值；f.额定频率:OLTC设计的AC频率；g.相数：OLTC本身结构相数，有相、相和特殊设计相；4/20/202413h.额定绝缘水平：主绝缘和纵绝缘。它取决于额定电压级次、调压部位（线端、中部或中性点调压）、连接方式（Y或D接）和调压方式（线性调、正反调或粗细调）等所决定，即OLTC绝缘水平与变压器分接绕组绝缘水平的要求相同；图1Us与I的相互关系主绝缘（对地绝缘）：,主要由50Hz，1min试验电压决定。4/20/202414纵绝缘（内部绝缘）：，由1.250us试验电压决定。2)分类结构方式分：复合式（F）和组合式（Z）两类，CV型属F类，CM型属Z类；过渡阻抗分：电抗（感

7、）式和电阻式两类；切换介质分：液（油）浸式、空气式（干变）、SF6气体式三类；相数分：相、相及特殊设计相；4/20/202415连接方式分：Y或D接两种；调压部位：线端调、中部调和中性点调三种；调压电路分：线性调、正反调或粗细调三种；安装方式分：体内与分开安装、套管与埋入安装、顶部引入传动与中部引入传动、箱顶式（连箱盖）与钟罩式等安装方式；灭弧方式分：自由开断、强制熄弧、真空熄弧及SF6熄弧等；触点方式分：有触点与无触点之分；4/20/202416OLTC工作原理由过渡电路、选择电路和调压电路三部分工作原理所组成。1.过渡电路（对应机构：切换开关或选择开关）过渡电路是跨接于分接间串接电阻的电路

8、。1.1过渡电阻器功能二有载分接开关二有载分接开关（OLTC）基本工作基本工作原理原理 4/20/202417a.跨接相邻两分接,起过渡电路用；b限制桥接循环电流，避免级间短路；C.充当并联双断口过渡触头平衡电阻（强制分流）；d.合理匹配时提高触头切任务,延长触头寿命；e.充当级间过电压保护衰减电阻,改善级间绝缘性能,缩小径向尺寸；4/20/2024181.2过渡电阻器特点过渡电阻的工作特点是限值小，承载电流大和短时断续工作；1.3工作原理：“架”“拆”分接间电阻“桥”（图2），允许几步跳跃式过渡替代圆滑式过渡，结构大为简化。图2.过渡电路的工作原理图4/20/2024191.3.1单电阻过渡

9、（图3）单电阻过渡特点：过渡电路单臂接法非对称性；输出电压两次变化，其矢量图见图4，像一面尖旗，故称非对称尖旗循环；负荷方向变化使主通断触头切换容量增加四倍，联络变应用时注意；COS=0时，主通断触头切换任务最重；与其他过渡电路相比，触头切换任务轻，电气寿命长；4/20/202420图3单电阻过渡电路图4单电阻过渡矢量图4/20/2024211.3.2双电阻过渡（图5：CV型OLTC过渡电路或图6：CM型OLTC过渡电路）触头变化程序有“121”程序与“232”程序两种，比较见表1。图5CV型OLTC过渡电路4/20/202422图6CM型OLTC过渡电路4/20/202423表1.不同触头变

10、换程序性能比较 序项目121程序232程序1过渡电路对称，双臂接过渡电阻，四个触头对称，双臂接过渡电阻，四个触头2输出电压变化四步，矢量图外观象一面旗（图7），故称旗循环两步，矢量图外观象一面尖旗（图8），故称对称尖旗循环3COS影响COS=1，过渡触头切换任务重COS=1，主通断触头切换任务重4安全性主通断触头切换任务轻，安全性好主通断触头切换任务重，安全性差4/20/202424图7双电阻过渡旗循环矢量图图8双电阻过渡对称尖旗循环矢量图从表1看出，“121”程序优于“232”程序。因此，CV型与CM型OLTC均采用“121”程序。双电阻式结构简单，经济性好，适用中小容量OLTC。4/20/

11、2024251.3.3四电阻过渡（图9）图9四电阻过渡4/20/202426四电阻过渡采用触头变换程序“232”。工作特点：过渡电路是对称的，触头数目为六个，过渡电阻数目为四个（R1与R2）；输出电压变化六步，矢量图外观像一面大旗（图10），视为旗循环的延伸；4/20/202427图10四电阻过渡旗循环矢量图4/20/202428触头切换容量比双电阻过渡低,利于提高切换容量和延长触头寿命（1.5倍）；四电阻式触头恢复电压低，熄弧可靠，适用级电压高；四电阻式结构复杂、所需电热较多、图10四电阻过渡旗循环矢量图占位大、成本较高，仅适用大容量OLTC；4/20/2024291.3.4双断口应用双断口

12、按电路分为串联与并联两种；串联双断口（图11）特点：每个断口恢复电压为单断口的一半；适用：US，如R型OLTC；并联双断口（图12）特点：提高IN，它按过渡电阻与过渡触头连接方式分为无分流和有分流两种（如CM型OLTC）：4/20/202430无电阻分流连接方式：IN1，CMA9型：M-K6.5,需要旋转差数的平衡。松开垂直轴，向多圈数方向摇1/2M-K圈，然后再把垂直轴联结，检查正反两个转动方向旋转差数是否平衡。4/20/202496六、常见故障及排除六、常见故障及排除 序故障部位比例主要故障特征1电动机构70%电动机构连动；箱体进水、元件腐蚀；齿轮盒渗漏油等2开关主体30%油室渗漏油；紧固

13、件松动；CM型开关断轴（安装错位）；CV型开关绝缘轴变形造成触头运动卡滞或接触不良等。4/20/202497一、有载开关测试中的问题1、过渡电阻试验。有载开关做过渡电阻试验必须测量弧触头与主触头之间的值。国家标准10误差。M型有载开关做过渡电阻试验时应注意：当触头合在单数或双数时，应测量触头不在合位置上的一侧一组过渡电阻，避免测量阻值误差。4/20/2024982、油样指标。开关油样应定期抽样化验，当耐压值低于30Kv或微水大于40PPM，油样不合格。3、直流电阻不合格，固障分析：1）直流电阻超差不大，并且三相都如此。这个情况可能是由于油膜和氧化膜造成的，CV型有载开关较多。因此试验前先操作1

14、0个循环，以解决有载开关氧化膜问题，如是油膜问题，开关必须吊芯达磨主动触头。4/20/2024992）主变个别档位直流电阻不合格，因固障点没有公用位置，一般可以判断个别开关的静触头有问题，如导线未连好，开关触头接触不好。3）直流电阻一相不合格，主要有，引线在引出套管接头上有松动，或中性点导线未连好，或开关本身接触不好（如主动触头本身阻值大。输出触头未固定好。动静触头接触不好，象CV型有载开关主轴过长变形，CM型有载开关条板变形等）。4/20/20241004）组合式有载开关某一相双数或单数不合格。要具体分析双数或单数导电回路上的连接点，找到故障点加以排除。可摸拟开关各种状态测量比较。5）直流电

15、阻不合格时，必须排除人为因素和仪器因素。4/20/2024101二、有载开关电动机构更换时注意事项：1、必须与原电动机构档位相一致。2、检查我厂电动机构与原电动机构每个分接变换传动轴圈数，看看是否相符，如不相符，相差多少。3、电动机构与原电动机构档位指示盘从小到大旋转方向是否一致。4、如果第2和第3都不相符，考虑更换伞形齿轮是否可以矫正。4/20/20241025、有过渡板应查电动机构与原电动机构输出轴中心是否相一致，如果不相符应处理过渡板安装电动机构。6、传动轴在开关头上的每级转数Ns，伞齿轮盒变速比I1，开关头盖上扁齿轮变速比I2。NsI1I2CMA716.52：133：1CMA912：1

16、1：1SHM-116.51：133：14/20/2024103三、载开关检修周期：1、M型有载开关检修周期：开关型号CM350/500/600CM350/500/600CM800CM1200工作电流A350/500/600350/500/6008001200操作次数50000700005000035000另外五年运行的开关也应检修。2、V型开关的检修周期，说明书没有明确说明，操作次数达3000040000次或5年检修一次。4/20/2024104四、电动机构完成一次分接变换，开关无动作。固障分析：1、有载开关水平轴脱落，是由于水平轴转速过快且托架螺丝未锁造成的。2、复合式有载开关快速机构储能失

17、败，主要是指弹簧有断裂情况。因此CV型开关操作30万次，必须更换储能弹簧。4/20/20241053、组合式有载开关，绝缘传动主轴断裂，即断轴。引起断轴的因素主要有，开关部分和电动机构错档，开关选择器变形，主变导线阻挡选择器极性部分。4、有载开关与电动机构连接校验没有做好，可能导致故障发生。4/20/2024106五、有载开关渗漏油固障分析：有载开关油室有很多密封点，存在渗漏油问题，油室渗漏油出变压器外，和是渗入变压器油箱内的情况都有，渗出变压器外一般经过观察渗漏点，通过更换密封圈和密封垫解决。渗入变压器油箱内的情况要复杂一些，因渗漏问题可能导致变压器油色谱分析的准确性，必须处理，处理方法如下

18、：4/20/20241071、应向用户询问渗漏情况，一般一个月以内有载开关小油枕即溢满，多是有载开关上下法兰间密封圈问题，和筒底放油塞问题。2、几个月以内有载开关小油枕溢满，则是有载开关油室上静触点渗漏的可能性大，应留心观察渗漏点。4/20/20241083、有载开关吊芯，开关油室里油抽净，擦干净观察，12小时即可发现渗漏点，再决定变压器放油或吊芯处理，但要注意，CV型有载开关油室筒底密封圈渗漏，应先做一个套筒工具，先处理一下，再决定变压器是否要放油。4/20/2024109六、有载开关轻瓦斯问题分析：我国有载开关瓦斯继电器，使用气体继电器，因电力部门的要求，瓦斯继电器有轻瓦斯信号，但在变压器

19、运行时并没有起到应有的保护作用。主要是有载开关切换时产生电弧，变压器油被分解产生瓦斯气体是一定的。轻瓦斯报警的主要原因是：4/20/20241101、有载开关气路不畅通，产生的气体不能从有载开关小油枕排出。2、有载开关产气量比较大，与开关切换时负载电流的大小，切换频率，变压器容量都有关系。3、变压器油的耐压及含水量有关。4、有载开关气体累积和是管道安装有关，有载开关小油枕和有载开关的连管，要求有一个倾角，有利于气体排出。5、瓦斯继电器本身是否存在故障。4/20/2024111七、有载开关重瓦斯问题分析：有载开关重瓦斯故障是非常严重的事故，主要原因是：1、低能故障，由于导电触头接触恶化，使触头温

20、升超出一个正常范围，一旦系统出现过载或短路时，触头接触进一步恶化，触头接触处发生熔焊现象，产生重瓦斯动作。2、开关油室内变压器油受污染或受潮，使油绝缘下降，有载开关对地或相间发生贯穿性击穿。4/20/20241123、有载开关绝缘材料有问题，发生绝缘击穿情况。4、有载开关切换开关或开关动触头转轴操作失败，重瓦斯故障发生。此类事故一般发生在有载开关操作中或动作结束的瞬间。所以检修时要注意，有载开关干燥后有载开关动作或吊装时机械上的损坏。严禁异物落入开关油室内，有载开关各紧固件必须完好，各软连线完好。4/20/2024113八、电动机构连动故障，1、K1或K2接触器不能释放，可以使电动机构连动。2

21、、K20中间继电器本身或S13使K20不能吸合，可以使电动机构连动。3、控制微动开关的凸轮不能回复，使电动机构连动。4、K3接触器不能刹车，使电动机构连动。4/20/2024114九、电动机构跳空开。电动机构有二类跳空开形式。1、电动机构操作过程中跳空开，主要是电源相序接错或时间继电器保护起作用引起的。2、电动机构红线位置跳空开，影响因素如下：一送电源即跳空开，是由于跳闸回路误接常闭接点，或Q1本身有故障。4/20/2024115S12或S14被误合上。K3接触器不能刹车，或凸轮回复弹簧弹力过大，或微动开关与凸轮之间位置没有调整好。都可能是故障原因。用户误操作或用户装置误合S9，导致跳空开。4/20/2024116