变压器有载分接开关切换特性交直流测试分析

变压器有载分接开关切换特性交直流测试分析
赵军;马文辉;邢超;刘宏亮;刘强
【摘要】在初步介绍变压器有载分接开关切换特性试验波形交直流测试检测原理的基础上,对变压器有载分接开关交直流测试试验方法进行比对,通过现场测试得出交流测试方法更贴进高电压、大电流运行状态,且准确度较高,可为后续运行维护提供参考.
【期刊名称】《河北电力技术》
【年(卷),期】2017(036)006
【总页数】3页(P55-57)
【关键词】变压器;有载分接开关;切换特性;交流测试;直流测试
【作者】赵军;马文辉;邢超;刘宏亮;刘强
【作者单位】国网河北省电力有限公司电力科学研究院,石家庄,050021;杭州国洲电力科技有限公司,杭州,310015;国网河北省电力有限公司电力科学研究院,石家庄,050021;国网河北省电力有限公司电力科学研究院,石家庄,050021;国网河北省电力有限公司电力科学研究院,石家庄,050021
【正文语种】中文
【中图分类】TM763
有载分接开关作为变压器中唯一经常动作的部件，它的可靠性直接决定变压器能否安全可靠运行。

因此，在分接开关预防性试验时对其进行相关试验与检测，以确认分接开关的工作状态，对确保有载分接开关能够长期安全运行具有重要意义[1]。

有载分接开关预防性试验项目有：导电回路直流电阻测量、分接开关触头动作顺序和变换程序(示波图)检测、分接开关绝缘特性(含油介质)试验和机械运转试验等。

其中最重要的是有载分接开关触头变换程序测试，随着分接开关变换次数的增多，电弧触头的烧损引起对切换示波图形各段时间发生了量的变化。

同时，现场测试的条件不可能完全相同，现场的切换波形很难与交接验收的切换波形完全吻合。

有载分接开关变换分接位置，必须满足2个基本条件：在变换分接过程中要保证负载电流的连续，也就是不能开路；在变换分接过程中要保证分接间不能短路。

因此，在切换分接的过程中必然要在某一瞬间同时桥接2个分接，以保证负载电流的连续性。

而在桥接的2个分接间，必然串入电阻以限制循环电流，保证不发生分接间短路。

这样就可以由一个分接过渡到下一个分接。

测试有载分接开关的切换波形，就是检测切换开关的动作瞬时过程是否正确[1-2]。

直流试验方法仅适用于绕组中性点处，并有中性点抽出的有载分接开关测试，同时由于其测试原理、技术能力等原因，有时测试获取的波形与制造商给出的波形差异较大，无法给出准确分析结论，可能导致分接开关反复吊出检查、试验，影响新设备、大修后设备投运。

交流试验方法为：
a. 交流测试能准确捕捉检测到开关动作过程中所产生的瞬变点，不对波形进行滤波处理，测试出的开关过渡波形是真实的，对波形的解析结果是唯一性的。

b. 交流测试一般要求仪器采样速度高，存储数据量大。

若开关动作过程中存在微弱接触不良缺陷，从波形上能明显反应出。

c. 交流测试一般要求测试装置要能对10～500 kV电压等级的各种结线组别开关进行测试，如：结线为YNd、YNy0，或结线为Yy0、Dy0的(变压器调压绕组在一次侧)三相、单相变压器有载分接开关动作特性进行交流测试。

特别是能对结线为Yy0、Dy0(变压器调压绕组在一次侧，没有中性点引出)的变压器采用三相交流法
测试。

测试接线不受变压器绕组结线方式的限制。

d. 交流测试的试验方法更接近于变压器有载分接开关实际运行状态，从开关运行状态分析，试验结果更接近于真实值。

长期以来，现场进行变压器有载分接开关测试一直采用直流测试，所获取的波形数据与分接开关制造商所提供参数进行比对，对分接开关现场试验起到了一定判定作用。

但分接开关制造商例行试验是对裸开关进行试验，现场是变压器带绕组进行的试验，两者差异很大。

所以现场试验单位、变压器制造商、有载分接开关制造商对直流测试所获得的波形及结论存在较大的分歧和争论。

为了解决分接开关现场试验问题，国网河北省电力有限公司电力科学研究院进行了大量的研究和现场试验工作。

将交流测试技术应用于分接开关现场试验，获取了重要的试验数据，积累了一定经验，并制定出电力行业新标准DL/T 265-2012《变压器有载开关现场试验导则》。

新标准规范了高压试验专业分接开关现场试验项目(见表1)、试验方法、缺陷判断标准、分析方法，对各类有载分接开关投运前及按检修试验周期进行有效试验，准确判定分接开关的动作特性，可靠发现分接开关切换过程中的异常情况，准确判定分接开关缺陷。

新标准对测量变压器有载分接开关的测试方法、测量项目、测试周期做出明确规定。

交流测试方法诊断主要依据[3]：
a. 除三相变压器中性点调压外，其他调压方式(线端、中部等)的三相变压器、调压绕组的D结线、换流变压器、单相变压器、消弧线圈的分接开关，宜使用交流法测量。

b. 试验分接变换程序的波形、电流曲线连续性、圆滑，除桥接时间交流试验因调压绕组短路出现的有规律变化外，无断流、无跳跃现象。

c. 直流法测试波形出现少量的电流跳跃、短时间电流过零、开关切换过程电流无
变化现象，不应作为判定分接开关存在缺陷的依据；直流法试验怀疑分接开关存在缺陷或不能对缺陷认定时，应进行交流试验。

某220 kV变电站2号主变压器，型号为SSZ-180000/220，高压绕组接线组别
为YN型，分接开关型号为UCGRN 650/600C，分接开关分裂数为单分裂。

直流法测试结果见表2、图1。

波形分析：分接开关桥接时长22.60 ms，进入桥接三相开断不同步时间0.10 ms，桥接过程无异常。

4.2.1 分接位置为7-6
交流法测试结果见表3、图2。

波形分析：分接开关桥接时长20.27 ms，进入桥接三相开断不同步时间0.36 ms，桥接过程无异常。

4.2.2 分接位置为6-7
交流法测试结果见表4、图3。

波形分析：分接开关桥接时长22.00 ms，进入桥接三相开断不同步时间0.04 ms，桥接过程无异常。

以上数据为首次对河北省南部电网主变压器有载分接开关开展交直流法同步测试，根据测试结果交流测试中分接开关桥接时长及进入桥接三相开断不同步时间均比直流测试短，说明交流法较直流法测试桥接时长和桥接三相开断不同步时间测试更为精确，交流法测试提高了测试的准确度，是目前用于检测判断有载分开关切换特性故障的有效方法。

有载分接开关都是在高电压、大电流状态下工作的，采用交流测试方法对分接开关进行较高电压、较大电流下的测试更能贴近其运行状态，可提高测量的准确度。

【相关文献】
[1] 张德明.变压器分接开关状态监测与故障诊断[M].北京:中国电力出版社,2008.
[2] 张德明.变压器分接开关选型与使用[M].北京:中国电力出版社,2006.
[3] DL/T 265-2012，变压器有载分接开关现场试验导则[S].
[4] DL/T 846.8-2004，高压测试设备通用技术条件[S].。