电力变压器有载分接开关的研究.doc

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1、 塔里木大学毕业设计目 录1 工程概况11.1 概述11.2 本课题研究的意义及目的11.3 有载分接开关的发展运行概况22 有载分接开关的选用32.1有载分接开关的分类32.2分接开关调压范围、调压级数和调压方式的选择43 有载分接开关的工作原理43.1 对有载分接开关的要求43.2 有载分接开关的基本结构43.3 有载分接开关的墓本工作原理53.4 有载分接开关切换顺序73.5 接线端子号和分接位置的相互关系74 有载分接开关的维护及预防94.1 有载分接开关的维护94.2 有载开关的预防性测试105 有载分接开关的故障形态105.1 有载分接开关常出现的故障形态105.2 有载分接开关常

2、见故障判断115.3 有载分接开关缺陷及处理126 有载分接开关的在线监测与故障诊断技术136.1 我国有载分接开关在线监测与故障诊断技术的现状136.2 有载调压分接开关机的在线监测与故障诊断技术136.3 数据处理和故障诊断系统设计147 有载分接开关可靠性与创新动向157.1 有载分接开关可靠性157.2 创新动向167.3 有载分接开关的改进177.4 经验教训与差距198 结论198.1 有载分接开关的改进198.2 有载分接开关的故障及其检测技术198.3 有载分接开关机械状态的在线监测与故障诊断特点198.4 有载分接开关机械状态的在线监测与故障诊断的发展前景19致谢20参考文献

3、21附录 系统的硬件实现方案221 工程概况1.1 概述在我国，变压器有载调压技术广泛用于配电系统，在发电厂的升压变压器中也有应用。其基本原理是从变压器某一侧的线圈中引出若干分接头，通过有载分接开关，在不切断负荷电流的情况下，由一分接头切换到另一分接头，以变换有效匝数，达到调节电压的目的。传统的有载调压变压器，存在许多问题，如产生电弧，动作速度慢，维护不便，故障率高等。我国目前普遍采用的机械式调压分接开关，对改善调压开关的特性，提高变压器有载调压的可靠性具有重要意义。有载调压变压器在电力系统中发挥着联络电网、调节无功潮流和稳定负荷中心电压的重要作用，在电网中得到了广泛的应用。其中有载分接开关是

4、调压变压器完成有载调压的关键部件，其准确及时地动作，不仅可以减少和避免电压的大幅度波动，而且可以强制分配负荷潮流，保证电力系统安全可靠地运行，增加电网调度的灵活性。然而，随着有载调压变压器在电网应用的增多，有载分接开关的故障也在增加。据统计，1990年全国110kV500kV变压器事故或故障中，有载分接开关的事故或故障分别占18和12；在500kV变压器发生的57次故障中，有载分接开关故障占25。据国外资料统计，有载分接开关故障占有载调压变压器故障的41，现在有载分接开关的故障率仍居高不下，且呈上升趋势。其它电气性能故障如触头接触不良等，也往往是由于操作机构失灵、切换不到位等机械故障引起的。因

5、此，对有载分接开关运行中的机械性能进行检测，以预知其故障可能性和判别其故障类型，对电力系统安全运行具有重要的现实意义和良好的应用前景。目前，国内有载分接开关的运行检修仍采用离线定期维修方式，比较完善的检测和诊断系统在生产实际中应用得还非常少，且很不成熟。定期检修的缺点是工作量大、效率低和测量精度不高等。目前，电力运行部门迫切需要采取有效的手段，方便合理地检测有载分接开关的运行状态，对有载分接开关的工作状态做出科学的估计，以便能科学地安排维修计划，避免不必要的解体检查和大量的人力和物力浪费。这对防止潜伏性故障和保证电力系统的经济可靠运行，具有重要意义。有载分接开关的在线监测和故障诊断技术起步于2

6、0世纪90年代，现仍在发展当中。有载分接开关的操作过程包含一系列的动作，其中含有丰富的振动指纹。因此，监测与诊断技术的核心是采用振动传感器检测振动事件的时域和频域特性，然后利用一定的诊断算法评估和预测有载分接开关的工作状态。变压器有载调压是在不断电的情况下进行电压调整。这种调压措施，调压范围大，投资少，效果好，调压范围一般为15%及以上。调压速度快，又有随时可调性，分接开关手动或电动操作均可，也可摇控电动操作，便于实现自动化管理。有载分接开关是变压器有载调压的主要装置。目前有载分接开关的工作可靠性大大提高，机械寿命由原来的20万次提高到80万次，甚至100万次;电气寿命由原来的5万次提高到20

7、万次。相对故障率己小于1.5 2.0%。开关的切换容量不断提高。灭弧方式更加完善。但是有载分接开关的监测与诊断技术还不够成熟，本课题探讨电力变压器有载调压分接开关机械性能的在线监测与故障诊断技术，使之更加安全、可靠、便于维护。1.2 本课题研究的意义及目的电压是电力系统中一个重要质量指标。电力系统正常运行时，电压是经常变动的。电压的变动使用电设备运行恶化，其技术经济指标都将落后，故电压调节是电力系统管理的重要职能之一。它同频率调节具有同样的重要性。根据我国电力工业技术管理法规的规定，电力系统的电压偏移，其变动范围不得超过额定值约5%。为此，在电力系统中应采用调压措施来调整电力系统上各点电压，以

8、使用户处端电压保持在额定值。目前，电力系统中调压手段主要有四种: (1)发电机调压； (2)变压器调压； (3)变更电力网参数； (4)设同步补偿器或静电电容器；前两种方法主要是改变电源电压，后两种方法是改变电压损耗来调整电压。由于课题研究内容所限，在此只对变压器调压的意义做以简介。变压器调压主要是通过改变变压器的电压比来实现电压的调节。为了改变其电压比来调压，一般变压器总有一侧绕组备有好几个分接抽头，借此分接抽头改变绕组的匝数，从而改变变压器的电压比。连接和切换变压器分接抽头的装置，通常采用分接开关。切换分接抽头必须将变压器从网路中切除，即不带电切换调压称为无励磁调压。所采用的分接开关称为无

9、励磁分接开关(无载分接开关)，切换分接抽头不需将变压器从网路中切除，即带负载调压称为有载调压。所采用的分接开关称为有载分接开关。无励磁调压其分接开关简单易制，变压器结构较有载调压简单，但它的调压范围小，一般为10%，调压必须停电，停电时间较长(数分钟到数十分钟)，既影响生产，又没有随时可调性，这是无励磁调压的主要缺点。由于无励磁调压方式本身缺陷所致，许多已在系统中运行的无励磁调压变压器除非不得已时，一般均不调换分接抽头改变其电压比。因比，绝大多数此类变压器根本不能发挥调压作用，这也是电力系统中电压质量、无功和有功的潮流分配均不易满足运行要求的原因之一。目前，在电力系统中广泛推广有载调压变压器进

10、行调压，其主要优点是调压范围大，投资少，效果好调压范围一般为15%以上。调压速度快，又有随时可调性，分接开关可手动或电动操作，也能遥控电动操作便于实现自动化管理。变压器有载调压的意义主要体现在以下四个方面: (1)稳定电网各负荷中心的电压，提高供电质量对降压变压器采用有载调压，可以调整由于负荷变化而引起的电压波动，从而使用户电压稳定在允许电压偏差范围以内，从根本上避免“白天烧马达，夜间烧灯泡”的现象。除电动机、照明设备外，其他(如电热、电子等)许多用电设备也都要求有稳定的、不间断的电源电压。 (2)联络电网，调节负荷潮流通过变压器将很多不同电压等级的电网相互联络起来，可以提高供电的可靠性和经济

11、性。使用有载调压的变压器，可以方便地分配网络之间的负荷，从而大大地提高了电网的调度灵活性及运行的技术经济指标。 (3)挖掘设备的无功和有功出力由于发电机、调相机、电力电容器等都有固定的额定电流，当电网电压不足时，这些设备输出的有功或无功功率都将降低。采用有载调压变压器，则可及时地提高或稳定系统的电压。 (4)特殊变压器带负荷调压，提高产品质量和节约用电量如电化工、电冶炼所用的整流变压器和电炉变压器，在生产过程中常需进行较大幅度的电压调节，且要求调整后的电压保持稳定，否则将对产品的质量和产量有很大的影响。采用有载调压变压器可以满足上述要求，且可避免应用其他降压方法所带来的电能损耗。1.3 有载分

12、接开关的发展运行概况1.3.1国外发展概况从二十世纪初期就开始研制，经过不断地改进，技术性能、使用寿命、切换容量等逐年提高从而使有载分接开关得到日益广泛的应用。到60年代国际电工委员会着手制订分接开关的国际统一标准。在此以后，随着有载分接开关的不断完善，大约每隔10年左右，对标准进行一次提高要求的修改工作。到现在许多工业发达的国家，10MVA及以上的变压器90%都配有有载分接开关。1.3.2国内发展概况国内分接开关的生产，解放前处于空白状态。解放后，变压器从仿制逐步走向独立自行开发，从无励磁调压逐步向有载调压过渡。因此，分接开关的发展从无到有，从落后电抗式分接开关向先进的电阻式分接开关过渡。1

13、953年上海电机厂制造出35kV电压等级5000kVA有载调压变压器。1957年沈阳变压器厂制造110kV电压等级31500kVA有载调压变压器。但是，这些有载调压变压器所采用的都是年代陈旧的电抗式分接开关，技术经济指标落后。1958年沈阳变压器厂制造出我国第一台电阻式分接开关。该产品是套管型，结构复杂，难以保证质量。所以逐渐被埋人型结构所淘汰。1970年后，上海电力设备修造厂制造出35kV电压等级简易型复合式分接开关。此间，沈阳变压器厂研制出SYXZ400110、西安变压器厂研制出C型、D型埋人型电阻式分接开关。这些电阻式分接开关技术指标远远高于电抗式分接开关。由于分接开关的运行可靠性要求高

14、，工艺性强，以目前变压器厂的工艺水平，生产分接开关和提高产品质量、降低成本都相当困难。为此，分接开关应组织专业化生产，以适应变压器厂的发展需要。于是，20世纪70年代国内组建分接开关专业制造厂 遵义长征电器一厂，并于80年代中期引进德国MR公司分接开关制造技术。随着国内改革开放的深人发展，出现新型的分接开关专业制造民营企业上海华明电力设备制造有限公司。目前，该公司适应市场经济潮流需求，发展迅速，很快成为国内分接开关制造的骨干企业。分接开关产量约占国内生产总量的70%以上，所生产分接开关的品种齐全，其技术水平基本上接近国内外同类产品的先进水平。1.3.2有载分接开关的运行情况随着国民经济的不断发

15、展和电力系统的不断完善，对电压质量要求也越来越高。由于发电和耗电不可能平衡，电压的波动变化是不可避免的。为稳定电压质量，最有效的措施是采用分接开关进行电压调节。分接开关作为变压器最重要的组件，它的可靠程度直接决定电力系统能否正常安全运行和可靠供电。一台变压器的使用寿命少则20年，多则3050年，在这么长的时间内如何保证运行的可靠性，涉及的因素很多。有载分接开关是变压器在运行中唯一的带电操作组件，通过它在不中断变压器负载的条件下，进行分接变换的操作，来改变变压器的匝数比。因此，分接开关能否满足变压器长期的运行可靠性，直接影响到变压器的使用可靠性。1.3.4有载分接开关的发展动向有载分接开关的发展

16、水平直接影响到变压器有载调压的推广和应用。 (1)分接开关的工作可靠性不断提高，有载分接开关的机械寿命由原来的20万次提高到80万次，乃至100万次，电气寿命由原来的5万次提高到20万次，乃至更高，相对运行故障率不断下降。现在国际先进水平己小于1.5%-2%。 (2)提高分接开关的切换能力。变压器单台容量的迅速增大，要求分接开关高电压和大容量化。为提高开关的切换能力，目前主要是采用多断口和多电阻过渡的结构。 (3)研制其他灭弧方式的分接开关及无弧转换的分接开关。如适用于干式变压器的真空灭弧、六氟化硫灭弧的分接开关，适用于高频率切换的晶闸管调压分接开关等。 (4)提高有载分接开关的自动化水平，研

17、制和开发分接开关在线监测系统与故障诊断技术，使设备稳定性逐渐提高。2 有载分接开关的选用2.1 有载分接开关的分类2.1.1按过渡电阻分有电抗式和电阻式两类。这两类的性能比较见表2-1:从表可以看出，电抗式分接开关在功能和经济性方面明显劣于电阻式分接开关，并逐渐被电阻式淘汰。表2-1 过渡电阻为电抗式和电阻式的比较序 号项 目电抗式电阻式1分接变换时间慢速变换，变换时间为56s。快速变换，变换时间约40ms2过渡阻抗电感器按连续负载设计，体积大，耗料多，成本高电阻器按短时负载设计，体积小，耗料少，成本底3综合功能切换电流与恢复电压相位差90度，电弧易重燃，触头寿命低，油污大，维护检修频繁切换电

18、流与恢复电压同相位，电弧易熄灭，触头寿命较长，维护检修工作量小。2.1.2按切换介质分有油浸式、空气式(干变)、SF6气体式三类。油浸式即分接开关在油中切换的方式；空气式即分接开关在空气中切换的方式；SF6气体式是用SF6气体作为分接开关的绝缘介质，真空管作为切换元件。有载分接开关大多采用油浸式的切换方式，只有在少数特殊要求的地方(例如干式变压器)采用空气中的切换方式。2.1.3按结构形式分有复合式(F)和组合式(Z)。例如CV型属F类，CM型属Z类。组合式分接开关是由一个带电流转换的切换开关和一个在不带电流的情况下进行预选择抽头位置的选择器，这两个不同功能的部分组合成一体；另一种装置兼有切换

19、开关与选择器两种功能，连接选择切换由同一触头组来完成，称为复合式分接开关。组合式分接开关每次变换操作分两步来完成。动作顺序始终遵循先选择后切换的原则，首先由一组不带电流的选择器的动触头动作，预选择到与工作分接相邻的抽头位置上，然后由切换开关把负载电流从原来的工作分接位置上转换到预选择好的分接位置来，完成一级分接变换操作，整个动作过程由电动操动机构来驱动。组合式的分接开关有三个主要的组成部分，即一个耐压型油室，齿轮传动机构以及动触头转轴。同样也是电动机构来驱动，但复合式分接开关没有预选择的过程，所以结构比较简单、紧凑、体积小。在电力变压器上当两种分接开关的技术参数都能满足所配的变压器的要求的情况

20、下，既可以选用组合式的分接开关，也可以选用复合式的分接开关。虽然复合式的分接开关的裕度要小一些，但是在电力变压器上选用分接开关，只要性能参数满足要求，不需要考虑增加裕度，也就是说合适的就是最佳的选择。考虑到变压器的制造成本，一般都选用复合式的分接开关。分接开关上的转换选择器的动作是在不带负载电流下完成的，它有两个工作位置：“+”与“”，当分接开关处于中间位置通过电流时，转换选择器可以在：“+”或“”。如在“+”的位置时，分接开关要向中间位置+1的分接位置转换，则以转换选择器先动作， 从“+”到“”的位置(组合式分接开关则在选择器预选择的过程中“+”与“”表示完成)后，然后由切换开关或复合式分接

21、开关的动触头转轴完成分接变换操作；同样当转换选择器处于“”位置，则分接开关要从中间位置向中间位置1的分接位置变换时，转换选择器先完成从“”到“+”的动作。不管是从“+”到“”，还是从“”到“+”，都是在分接开关处于中间位置时才能动作，简单的说也就是过接线端子“K”时动作。2.2 分接开关调压范围、调压级数和调压方式的选择 不同类别的变压器不仅可弥补电网电压波动而引起的电压变化，而且可满足根据各自不同的负载特性提出调压范围的要求。通常工业变压器因工艺过程需要，提出了较电力变压器的调压范围大得多的电压调压要求。调压级数与电压级差、调压范围是密切相关的。工业变压器负载特性与电力变压器负载特性有着本质

22、上的不同，工业变压器通常要求电压级差要小、调压级数要多。但调压的级数越多，设备制造就越复杂和困难，所用投资和材料也就越多，分接开关动作几率和维修量也就越大。因此，正确地选择调压级数和电压级差至关重要。调压方式的选择实质上就是调压电路型式的选择。按调压电路原理分类，电力变压器属于恒磁通调压方式；工业变压器则有变磁通调压、串联变压器调压和自耦调压变压器调压三类调压方式。3 有载分接开关的工作原理3.1 对有载分接开关的要求(1)在变换分接位置的过程中，保证电流是连续的。 (2)在换接过程中，保证不发生分接间短路。3.2 有载分接开关的基本结构有载开关一般是由切换开关和选择开关组成的，选择开关不用来

23、切断电弧，切换过程是通过传动轴由调压机构电机传动完成的。以使用最多的多级调压、电阻埋入式D-27-35/400型有载分接开关为例进行分析。这种有载分接开关由选择器、切换开关和驱动机构3部分组成，在27级调压时还有实现正反激磁的极性开关，如图3-1所示。图3-1有载分接开关的基本结构图 (1)选择器的单、多数触头做上下布置，各构成一个独立的电路，其定触头沿圆周固定在笼型的绝缘条上，其动触头在驱动机构的带动下沿圆周与定触头滑动接触。运行中只有一个回路导通，如切换开关在S1侧闭合，则选择器单数触头回路工作，反之则相反。选择器在无载状态下选择触头，切换开关在有载的状态下切换，114级为反激磁。图3-1

24、表示在4级位置时电流流通情况，其方向如箭头所示。(2)切换开关为三相平面布置，其定触头固定在绝缘筒上，4电阻的切换开关触头有3对，中间两对为弧定触头，边缘1对为主定触头。动触头则固定在可在90范围内摆动的扇形块上。为了使扇形块上的动触头滚过定触头时电路不断，用过渡电阻搭桥，以限制分接短路电流。(3)快速机构是用来完成切换开关的快速及往复动作的，采用枪机储能释放原理，由偏心轮带动连杆旋转，偏心轮转到近似180时，大摆杆跟着快速旋转，使切换开关从S1切换到S2，这时整个机构固定在左侧位置，为下步由S2切换到S1做准备。3.3 有载分接开关的墓本工作原理有载分接开关在切换的过程中必然要在某一瞬间同时

25、连接两个分接以保证负载电流的连续性。而在桥接的两个分接间，必须串入阻抗，以限制循环电流，保证不发生分接间短路，开关就可以由一个分接过渡到下一分接。该电路称为过渡电路。该阻抗称为过渡阻抗。过渡电路的原理就是有载分接开关的原理。另外，调压变压器绕组有多个分接头，就需要有一套电路来选择这些分接头，该电路称为选择电路。而不同的调压方式就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、调压电路三部分组成。3.3.1过渡电路 a) b) c) d) e)K动触头 I负载电流 Ic环流 图3-2 过渡电路的工作原理圈 现假设变压器绕组上有3个分接，如过渡电路的工作原理图所示。负载电流由分

26、接4输出，如图a所示，如果是无励磁调压，则可在停电后，由4改接至5，负载电流就改变为由分接5输出了。但有载调压是带负荷切换，直接从分接4切换到分接5，负载电流要断开，这是不允许的。所以，分接4和5必须接入一个过渡电路，调压时接入，调压完成后断去。通常用一个阻抗跨接分接4和5之间，如图b所示，则阻抗中将流过一“循环电流”，过渡阻抗不使分接4和5间短路，而起限流作用，故又称之为限流阻抗。阻抗的接入好比在4-5分接间搭了一座临时的桥，这时将动触头在桥上滑过，如图c所示，负载电流可以继续经过桥输出，而不停电，直至动触头到达5为止，如图d所示。动触头既然到了分接5，桥已用完，需要取掉，如图e所示。至此过

27、渡过程完成。原来由分接4输出的负载电流，现在已经切换到分接5；原来是分接4的电压，现在已变为分接5了。如果要进行下一切换可重复上一动作。 为了保证变压器输出电流不中断，换接前、后两个分接头必须有一段同时接通的时间。为抑制二分接间产生的回流，必须串入一定的过渡阻抗，否则将造成级间短路。在开始阶段曾较多地使用过渡电感，其缺点是熄弧情况不佳。因为交流电弧在电流过零点时熄灭，这时电流的变化率最大，在电感中将产生较高的感应电动势，在触头断口处形成较大的恢复电压，易使电弧重新燃起。因此，现代的有载分接开关基本上已不再使用过渡电感，而采用电阻过渡的形式。理想的电阻式过渡电路如图3-2所示。过渡电阻的接入相当

28、于在分接头4，5 之间搭了一座桥，它既限制了分接头4，5之间的回流，又可使输出电流平稳地由分接4转移到分接5，另外还避免了K与分接头4之间由于触头断开而产生电弧。然而这种切换过程需有一组滑动接触机构，这是很复杂的。实际上切换一个分接时间很短，通常只有几十毫秒，不需要这样平滑的过渡。图3-3为单电阻过渡电路，在a到b时不产生电弧，在切到c时断口处产生电弧。图3-4为双电阻过渡电路，其中I组b到c时和d到e时都产生电弧。 此外，还有四电阻、六电阻(见图3-5)等多电阻过渡电路。过渡电阻数越多，就越接近于图3-2的平滑过渡。但由于电阻和触头数量增大，将使开关的体积变大、成本增高。 a) b) c)

29、d)图3-3 单电阻过渡电路 a) b) c) d) e) f) g) a） b） c） d） e） f） g）图 3-4 双电阻过渡电路3.3.2选择电路 选择电路是为选择分接绕组分接头而设计的一套电路。分接选择器是在无负载下选择分接头，选择结束后切换开关动作，使该分接承载负荷电流。只有在电流不大、级电压不高时，可以让切换开关与选择开关合二为一。 a) 四电阻式 b）六电阻式 图3-5 其它过渡电路如图3-3所示。这种直接切换方式的开关被称为“复合式”分接开关。图3-6为分接选择器与切换开关的电路图，采用这种切换方式的分接开关被称为“组合式”。它适用于分接头数目多，特别是大容量高电压有载调压

30、变压器。图中位置为分接3导通，如欲改变为分接4导通，则应先使选择器右侧的动触头由2移到4。然后切换开关动作，到K2，K3桥接位置时，分接3，4之间通过过渡电阻产生一循环电流。最后变到K4接通，切换结束。图3-6 分接开关连接示3.3.3调压电路(1)基本调压电路基本调压电路可分为线性调、正反调和粗细调三种，如图3-7所示 线性调是最基本的调压方式；正反调可使调压范围增加一倍，粗细调也可得到较大的调压范围。前二者适用于电力变压器，而粗细调则多用于调压范围大的工业用变压器。 a) 线性调压 b) 正反调压 c) 粗细调压图 3-7 三种基本调压电路(2)三相调压电路 a） b） c） d） a)星

31、形三相中性点调压 b)三角形联结线端调压c)三角形联结中部调压 d)三角形联结二相正负相线端调压图3-8 三相调压电路三相调压电路包括星形三相中性点调压和三角形联结线端或中部调压等类型，如图3-8所示。在丫接法中性点调压电路中，调压绕组的绝缘水平很低，对应的分接开关也可节省材料、缩小尺寸，因而它是最经济、最为普遍采用的调压电路。接法线端调压多用于UN60KV的变压器；接法中部调压比线端调压经济。允许降低调压绕组和分接开关的绝缘水平；接法二相+-相线端调压的优点是它不需要三个单相分接开关，只采用两个特殊设计的分接开关即可。3.4 有载分接开关切换顺序3.4.1有载分接开关的工作顺序有载调压开关是

32、由电动机构（执行机构）、切换开关、分接选择器和转换选择器（即选择开关和范围开关）3大部分组成。分接选择器和转换选择器专门传送电流而不接通和开断电流，与切换开关配合使用在不带电流的情况下选择分接开关，然后由切换开关担负接通已选好的回路并开断正在运行的回路。3.4.2有载分接开关的切换顺序在动触头由一侧向另一侧切换的过程中，过渡电阻中的电流将发生变化。如果设计一种专门电路记录电流变化的过程，就可以清楚地看到切换开关的切换过程，精确地测出各对触头接触和离开的时间以及过渡电流的流通时间。3.5 接线端子号和分接位置的相互关系分接开关的接线端子号与变压器分接线圈抽头号用同一数字表示，接线时是一一对应的关

33、系。通常标准设计的产品用1，2K来表示细分接线圈的抽头。当转换选择器时，用“+”与“”表示正反调压的分接线圈的首端与末端位置；当采用粗细调时用“+”与“”表示粗细调压的分接线圈的首端与末端位置；用“0”表示转换选择器的公共端，用“K”表示中间位置的接线端子。同时分接开关的接线端子用同样的方法标志，以供抽头引线连接使用。分接开关的分接位置指示用1，2n1，n来表示，以便于在使用中了解分接开关所处的工作位置，也便于与电动操动机构在同一位置上连接，这样电动机构所指示的位置也就是分接开关所处的工作位置，分接开关的所处抽头位置号与分接开关所处的工作位置指示有一对应关系。当采用线性调时通常二者是一致的，但

34、当采用转换选择器时，分接开关所处的抽头位置代表的分接位置还取决于转换选择器的工作位置是在“+”还是在“”。因此，为了使用方便，包括安装连接的方便，每一规格的分接开关应该给出相对应基本连接图的接线图及抽头位置与分接位置指示的对应表，如图3-9所示。从图3-9可以看到分接位置1，分接指示位置也是 1，分接开关所处的抽头位置也是1。转换器的工作位置在“+”。在常规产品中分接位置1定义为有效匝数最多的位置，同时也是分接开关的选择器或选择开关的动触头逆时针方向走过所有的分接位置后到达的机械上的一个终点位置，同样分接位置“N”是选择器或选择开关的动触头从顺时针方向经过所有分接位置后到达的另一个机械上的终点

35、位置，也是变压器的有效匝数最少的位置。图3-9组合式分接开关连接图对应位置表（仅画出一相）通常标准设计的分接开关用1N表示向数字增大的方向动作，实际上也是向变压器有效匝数减少的方向动作，所以也有的制造厂用“降”来表示；N1表示分接开关向数字减少的方向动作，实际上也是向变压器有效匝数增加的方向动作，也有的制造厂用“升”来表示。两种表示方法都可采用。如果从为了避免把“升”与“降”简单地与“升压”与“降压”简单的联系在一起的角度考虑的话，那么采用1N和N1的表示方式更准确。图3-10所示选择器端子号，从上往下看，上层为单数端子（1，3，5，7，9）对图，下层为双数端子（2，4，6，8，K），分接开关

36、的工作位置为2，转换选择器的工作位置为0+分接开关需转换到1的位置，手动操作顺时针操作电动机构，选择器上预选分接3上的动触头向1动作（逆时针）预选择到1位置后由上部的切换开关把电流从2的位置切换到触头1完成一个分接变换操作。如图4-1所示如分接开关在工作位置2要向3转换，则逆时针手动操作电动机构因预选择动触头已在3的分接位置上，这时选择器不动作，只需切换开关在同样的时间后，把负载电流从2的位置转换到3的位置，即可完成一次分接变换的操作，这是由机械结构上保证的。选择器上有两个闭合位置，究竟哪一个位置是工作分接位置，则取决于切换开关闭合在单数还是双数。如切换开关闭合在双数，选择器双数动触头闭合的位

37、置是工作分接位置，反之则单数动触头闭合的位置是工作分接位置。图3-10 手动操作方向、选择器动触头转向以及分接位置与选择器端子的对应关系图3-11所示是复合式的分接开关手动操作的转向、细调以及转换选择器动触头的转向和分接位置与分接开关端子号的相互关系。在分接位置号与分接开关的端子号中，位于分接位置1时的细调载流端子是分接开关端子1，同样分接位置1 也是细调动触头，头逆时针方向走过相应的分接位置后到达的机械上的一个终端位置；同样位于分接位置N时细调载流端子是分接开关细调动触头顺时针走过相应的分接位置后到达的另一机械上的终端位置。从图3-9所示，细调的端子号从上向下看为顺时针方向布置，分接开关分接

38、位置12，转换选择器工作位置为0，细调载流端子为K，分接开关向11的分接位置转换，顺时针方向手摇电动机构，垂直轴顺时针方向动作，水平轴逆时针方向转动，带动头部齿轮，由头部齿轮带动上部机构，拨动转换选择器从0-转换到0+（不带电流的情况下），最后由储能弹簧释放，使细调动触头从载流端子K高速地转换到端子11，完成一级分接变换操作。图3-11复合式分接开关分接位置与相应部分的相互关系、手动操作方向电动机构的分接位置指示与分接开关的分接位置指示始终应该是一致的，它取决于分接开关与电动机构的正确连接。同样如使用需要，分接位置的命名，升、降的含义，可按用户的要求来改变，但必须在订货时说明。但是按现在通用的

39、标注方法，从安装接线来讲已形成成熟的安装工艺（使用上也习惯了），从分接位置上很容易得出分接开关的载流端子及载流抽头位置，相互之间有一个简单的对应关系。我国变压器标准对变压器抽头的标注还没有统一的标准，现在通用的方法有其存在的合理性。4 有载分接开关的维护及预防4.1 有载分接开关的维护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：(1)电动操动机构；(2)水平、垂直传动轴；(3)油枕以及硅胶去湿器；(4)分接开关油室内取油样试验。 维护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，并由具有专业知识经过培训合格的人来完成，必须遵循电力

40、部门制定的安全操作规程，工作现场不能少于2人。如果变压器是在运行的情况下，则在控制室不要操作分接开关。为了确保这一点，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。也有的电动机构不配置就地或远方转换开关，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。另外在工作现场不能有明火（抽烟等），因为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。观察电动机构上的计数器，记录下计数器上的操作次数。检查门封条是否老化龟裂，上面是否有油的痕迹。通常电动机构上的密封条是用耐油橡胶做的，一旦浸油后会变形失效，所以不能接触变压器油，浸油后

41、必须更换。观察内部是否有进水，灰尘的痕迹，用刷子清除灰尘。观察里面的金属零件是否有锈蚀的现象，电器元件是否有霉变的痕迹，以此判断电动机构的密封情况。如果密封不良，则必须找出密封失效的原因，是门封条问题、箱体变形造成的，还是门没关好。应尽快地解决，以免影响电动机构的性能。同时检查电动机构上的驱湿加热器是否正常工作。如果加热器不能正常工作，也会造成金属零件的锈蚀以及电器元件的霉变。检查的方法：用手靠近加热器，但不能用手触摸它，确认加热器是否能正常工作。如加热器不能工作，也必须及时地处理。检查箱内是否有落下的螺丝。检查电器元件以及端子牌上的连接线是否有松动。在检查油枕及去湿器时，如果硅胶有一半以上已

42、经变色的话，则必须更换硅胶或对硅胶作干燥处理。在正常的情况下硅胶的变色都是从底部的出气与进气口开始的，并逐渐向上，如果硅胶的变色从顶部开始的话，则说明它与油枕的联接密封不良存在泄漏点。这样必须及时找出泄漏点并加以处理，否则潮湿的空气没经过硅胶就进入油室，可能使油室内的油受潮。如果硅胶去湿器内进入了变压器油，则在油枕的容积符合要求的前提下，并且变压器油枕上的油位又高于分接开关油枕的油位的情况下，说明分接开关油室内可能存在渗漏点。对新安装的变压器，也有可能是注油时没考虑温度变化的要求，油注的太多造成的。不管哪种原因，应先把分接开关油枕上的油位降到正常的位置，即从抽油管上放出一部分油。过些天继续观察

43、油位有何异常的变化，如没变化，基本上可以排除分接开关油室存在渗漏点的可能性。取分接开关油室内的油样。绝大部分的分接开关在油室内都装有抽油管，抽油管一直通到油室的底部分接开关维护的主要内容就是以上这些，实际上就是对分接开关在变压器外的这些部分作简单的检查一小时左右就可以完成。在所有的检查工作（不包括油的试验）一般只需所有的检查过程中，对全部的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，作相应的维护报告。维护报告包括以下的内容：变电站名称、变压器的编号、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：门封条的状况，内部是否进水、灰、油，内部是否有异物；端

44、点位置保护的机械装置动作后是否能复位，计数器工作是否正常，加热器工作是否正常，分接变换指示轮停车的位置（刹车情况）；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。以上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式的，作好记录后，大部分内容在检查时就可以完成。做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做准备，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，也有利于在年内对设备的状况进行有效的管理。如果将这个维护报告做得更好一些，可以增加以下内容：每天的平均操作次

45、数、一年中分接变换的操作范围、一年中系统发生短路的次数、过负载运行的时间、一年中变压器的平均负载情况。如果做到这一点的话，就可以更合理、科学地进行检修。4.2 有载开关的预防性测试预防性测试长期以来就是直流电阻的测试，通过测量直流电阻发现了许多有载分接开关故障，避免了很多事故。测量直流电阻最重要的就是要注意对测试数据的分析比较。一是三相之间进行分析；二是测试值与出厂值及历次试验数据进行分析比较；三是注意各相数值的特点及转换规律；四是转换开关档位时要进行多次测量，并注意正反调档时数据的变化。变压器分接开关调整后还要测量变压器的直流电阻，其目的是检验绕组有无匝间短路；检验绕组或引线有无折断或接触不

46、良；检验绕组接头焊接质量；检验变压器分接开关各档位的接触是否良好；检验并联支路连接的正确性。如果变压器开关调整后不进行直流电阻的测量将会出现以下事故：(1)变压器端盖分接开关指示器(箭头)与内部分接头实际位置不对应，造成分接位置实际在两个档位之间形成空位，由于分接开关各档位间距很近，将会造成相间放电短路，把分接开关或高压绕组烧坏。(2)分接开关调整后的位置由于触点表面长期在油中可能产生气化膜等情况，造成调整后的位置接触不良，触头发热、烧伤，此时触头表面出现放电现象，油温升高。(3)调整后的档位，变压器长期运行处可能松动，造成接触不良，出现发热现象。(4)变压器在长期运行中分接开关动，静触头沉淀着因杂质或水分产生的油泥等，开关位置变动后可能造成绝缘不良，相间短路或表面闪络等事故。5 有载分接开关的故障形态5.1 有载分接开关常出现的故障形态(1)渗漏油。有载分接开关具有完全独立的油系统，分接开关油室中带有单独的储油柜，硅胶吸湿器，气体继电器等装置。当油室漏油时，切换开关操作时产生的可燃气体也进入变压器本体油箱中，使其色谱分析异常。渗漏油的原因主要有：有载分接开关油箱底部放油阀