变压器有载分接开关的结构和原理探微

变压器有载分接开关的结构和原理探微

摘要：目前变压器有载分接开关装置在很多企业里被利用，它的结构和原理是相关工作者探究的重要问题。本文是根据变压器有载分接开关的特点再加上自身多年来对变压器的探究经验介绍了变压器有载分接开关装置的结构和工作原理，进而确保了它的稳定运行，为工业生产提供了方便。

关键词：变压器；有载开关；工作原理 引 言

分接开关即调压开关，是切换和连接变压器分接抽头的装置，包括有载分接开关和无载分接开关两种，通过改变分接绕组抽头的位置变压器就可以进行调压。无载调压是在切换分接抽头时无载分接开关把变压器从电网中去除，使用不带电调压，它不能随意调压且调压范围也非常小，而且还要停电调压停电时间也相对很长。正因为如此，它只能用于对供电质量要求不大、停电调压切换挡位的场所因其可能对生产工作有影响。有载分接开关则不同于无载分接开关，它在切换分接抽头时并不一定要从电力网上去除变压器，而是进行带负载切换调压，它的调压范围要比无载调压大，调压方式也比无载调压多，还能随意的调压，可调性特别高速度还快，因此它是无载分接开关的进一步发展属于分级调压类型，深受用户们的青睐。正因为如此，对它结构和原理的研究才变得特别有意义。

1 变压器有载分接开关概述

1.1变压器有载分接开关的分类

复合式（FY）和组合式（ZY）是变压器有载分接开关按其结构方式分的两种类型。复合式的触头是带负荷下的选择切换分接头，复合式还能将分接选择器与切换开关功能有机的结合在一起，因此它的电动机构不但能完全独立还能与分接开关相结合，例如下图一所示。组合式是切换开关与分接选择器结合而成的。分接选择器动触头在无负载下选择分接头，再切换开关触头把负载电流转换到已选的另一分接头，例如下图二所示。

图一 复合式分接开关示意图（只示一相）

图二 组合式分接开关示意图（只示一相）

1.2变压器有载分接开关的作用

有载分接开关是既能手动操作也能电动操作进而实现遥控电动操作，方便了

实现自动化的管理。变压器有载分接开关有下面几个作用：

（1）能提高系统的稳定性，避免出现电网电压崩溃现象和大范围的停电事故，以及事件对变压器使用寿命的影响和对人安全的影响，以及对电网的安全经济运行起不良作用。

（2）能通过稳定各个负载中心的电力网电压进而提高供电的质量保证电网的安全运行。

（3）能节约能源保护环境。已知变压器的空载损耗与其额定电压的平方成正比因此损耗巨大。所以在实现节能目标的同时还能更有效的稳定电压确保变电器的平稳运行。

1.3 变压器有载分接开关的要求及调整原则

（1）要求：必须确保在进行分接位置的进程中电流是连续的和换接过程中不发生分接间短路。

（2）原则：变压器有载分接开关能通过改变一次绕组的匝数调整变压器电压，进而维持二次输出的正常电压保证它稳定不变。变压器有载分接开关能实现“高往高调、低往低调”的方针，也就是当外来电端电压升高时变压器有载分接开关将额定电压调整到较高档位，反之调到较低档位。变压器有载分接开关常会出现一系列的故障，比如局部放电故障、越线故障、拒动故障、连动故障等等。当出现上述故障时，千万要加大对有载分接开关的维护及时进行调整，比如有效的安装继电器，实现安全放气，保证每个线路的接触良好和有载分接开关的电动控制，还有要全面的对油枕进行检测以及在控制回路问题上设置电流闭锁装置，有规律的进行检测，把每个元件调整到位，把有载分接开关中的垃圾打扫干净。

2 变压器有载分接开关的工作原理

2.1复合式有载分接开关工作原理

复合式分接开关的驱动结构是电动操作机构，通过伞齿轮盒把垂直轴传来的动力转化为水平驱动力，经过水平连杆把分接开关头部齿轮盒的输入轴与伞齿轮盒的输出轴连接，这样就可以经过头部齿轮减速，再把驱动力转化为垂直转动力，最后驱使齿轮机构和储能机构动作并拉簧储能。储能结束后，结构过死点时释放，高速带动拨槽件，使得拨槽轮转动一个角度，同时带动动触头转轴转换到邻近分接开关处，最终完成了一个分接变换动作。下图3中所示，复合式分接开关无预选择过程，并且结构简单、紧凑，体积较小。

图3 复合式分接开关的动作程序

2.2组合式有载分接开关工作原理

组合式分接开关的分接变换工作有两步，并且遵循“先选择、后切换”原则。首先，不带电选择器动触头发出动作，进行预选择，转换到相邻触头位置，然后负载电流由切换开关从原位置转换到预选择分接位置上，最终完成了一次分接操作。如下图4中所示，从( a) 到( c)为选择器的预选择过程，从( d) 到( g)为负载电流切换过程。

图4 组合式分接开关的动作程序

3 变压器有载分接开关的维护及运行

3.1 变压器有载分接开关的维护事项

（1）在有载分接开关投运之前我们要对其油枕进行全面的检查，比如看看它的控制箱防潮是否做好，油位正不正常是否有渗漏油现象。进行手动操作一个流程，保证档位指示器与计数器正确，极限位置的闭锁和手动与电动控制的连锁都应该完全可靠。

（2）轻瓦斯发信号，重瓦斯投入跳闸，做好有载分接开关的瓦斯保护工作。

（3）应该保证有载分接开关的电动控制正常，检查其各个接线端子是否接触良好电源是否可靠。驱动电动转动和它的转向都准确正常，熔断器的额定电流应该是电动机额定电流的2 ～2.5倍。

（4）在有载分接开关的电力控制回路问题上，应该保证安装在变压器本体上的开关控制箱上的按钮和控制屏上的电动操作按钮都完好，极限位置的电器闭锁也安全可信。

3.2变压器有载分接开关的运行要求

（1） 在主变有载调压控制箱内存在一个“调压远控/就地转换开关”，运行人员可以根据自己的需要对它进行控制。例如在控制室或远距离对主变调压时或主变正常运行时都将开关调至“远方”位置；当要在有载调压控制箱位置调压时将开关调至“本地”位置；当在有载调压控制箱处用摇柄手动调压时将开关调至“停止”位置。

（2）当系统电压降低时，应先投入电容器，这时当电压还达不到要求，再调节有载调压开关。

（3 在进行调压操作时要详细的记录好分接头位置、操作时间以及电压的变化情况。

（4）如果两个有载变压器同时工作，那么一定要在一台变压器的一个分接头变换操作完成后再完成下一个变压器的分接头变换操作。

（5）在进行有载分接开关的吊芯检测时，要对其过渡电阻值检测保证它与制照厂的数值一样。

（6 在平时工作中，工作人员包括值班员和监控员，他们一定要按照调度部门下达的电压曲线或电压质量规定进行自行的调压操作，同时做好记录。

（7）当电压过高或过低，需要逐档调节有载分接开关的几个分接头。

（8）在运行中，有载分接开关的瓦斯继电器重瓦斯保护要与跳闸相连接。出现轻瓦斯连续工作时，工作人员要记录好并汇报调度，停止操作，找出原因并及时解决。

结 语

综上所述，在我国电力技术较快发展的当今时代，不论是从变压器的材料上还是工艺上还是设计上来说它已经比较先进，运行的可靠性和制作水平也相当高，实现了技术的创新，并承担起了产品更新换代的重任，因此得到了广泛的应用。正因为如此我们才应该学习和了解变压器有载分接开关的结构和原理，掌握好先进的技术手段，从而通过控制操作次数以及安装投运和调试验收不断提高变压器分接开关的使用性能。在生产中要严格的保证好质量并不断总结经验，从建设做起做好变压器有载分接开关的维护工作，提高电压的质量，保证变压器的平稳运行。

【参考文献】

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[3]王文生,冀斌. 变压器有载分接开关原理及常见故障分析[J]. 科技致富向导,2013.