变压器有载分接开关

HDKC-5535变压器有载分接开关测试仪
一、变压器有载分接开关切换特性试验的重要性
1、变压器有载分接开关的作用
有载分接开关不仅在电力系统中可以作为逆调压、联络电网、无功分配以及调节负荷潮流等手段，而且还在电化工、电冶炼工业所用的特种变压器上作为带负载调节电压、电流和功率的手段。

有载分接开关已成为不可缺少的关键电气设备之一，它的可靠性直接决定整个电力系统能否正常安全运行，因此正确而及时的做好维护和检修，是保证电网安全运行的重要手段。

2、变压器有载分接开关切换特性试验的重要性
切换开关是在带负载的情况下切换的，必定要产生电弧，开关触头要逐渐烧蚀。

为使切换开关正常工作，不但要求及时息弧，触头不过度发热和过度烧毁，以维持一定的机械寿命和电寿命，而且要求负载电流始终不能中断，电流波形的畸变和电压闪变要在允许范围内，因此开关必须按照设计好的程序进行。

切换特性试验就是过渡波形测量，用来检验切换各段程序和总时间及切换波形是否符合要求。

它是变压器有载分接开关试验中最重要的试验，也是最难做的试验。

因为切换开关是有载开关的“心脏”，它的品质好坏是有载开关品质的最重要标志。

有载开关潜伏性的最重大事故征兆大多能从本试验中反应出来。

而且试验波形具有多变性，各种开关的判据也不尽相同，分析判断稍难。

国家电力行业标准（DL/T 574—95）规定：测量有载分接开关的过渡电阻值，它与铭牌值比较偏差应不大于±10%；测量切换程序与时间，正反方向的切换程序与时间均应符合制造厂要求。

二、有载分接开关的分类及切换原理
图一有载分接开关电路
（a）组合式分接开关（b）复合式分接开关有载分接
开关按结构方式分为复合式和组合式两大类。

其电路如图一所示。

复合式：把分接选择器和切换开关作用功能结合在一起，其触头是在带负荷下选择切换分接头。

复合式有载分接开关结构简单，制造维护方便，可用在6～110kV 电压等级的中小容量有载调压变压器上。

主要产品型号有MR公司的V型和国内厂家生产的仿V型、SYJZZ型。

其动作程序如图二所示。

（以双电阻为例）。

在图四的运动过程中，当运动到（C）状态时，电流发生变化，图五中t1为主通断触头接触时间，t3为过渡触头接触时间，t2为过渡触头桥接过程，t为总的切换时间。

2、其它典型波形
2、 油温对波形的影响
切换机构的切换时间与它周围的介质及温度有关。

在常温下空气中的切换时间要比油中短。

在相同的油介质中，随着油温和粘度的不同，切换时间也发生相应的变化，在-25℃，过渡时间是20℃时的1.1倍，在低于-25℃以后，过渡时间会急剧增加。

3、 切换不同步时间要求
根据机械部质量分等标准（JB/T 56155—1999 《有载分接开关产品质量分等》标准），三相不同期不应大于4ms ，对于三相并联作单相开关不应大于2ms 。

4、 对波形抖动的要求
根据机械部质量分等标准（JB/T 56155—1999
《有载分接开关产品质量分等》标准），合格品对双
电阻不应超过3ms ，对四电阻不应超过4ms 。

示波图
如图八所示。

触头切换中不应有跌零现象，即电流波形突然
跌至零值，说明触头有脱开接触的现象，此种开关
在运行中将产生负载电流中断或触头严重发弧烧毁
熔断，这是不允许的。

因触头间的油膜隔绝也会出现波形中断跌零现象，在试验中如有跌零现象，应
将仪器三相输出加到一相上再进行测试，这样电流能增加到原来的3倍，对刺破油膜有很好的作用。

另外，不常用的档因长时间不进行切换动作油膜会很厚，也容易产生跌零现象，在做试验前先把开关来回切换几次也可很好的消除油膜的影响。

5、 剩磁对波形的影响
在带绕组测量时，如果先做完变压器直流电阻的测试，变压器会有一定的剩磁，再做切换特性试验时，会对波形有一定的影响，影响小一点的会造成波形不是很平滑，有很多毛刺（如图九），严重的甚至波形杂乱无章，甚至不出波形。

所以，尽量在测试直
流电阻试验之前做本试
验。

也可以将仪器三相
输出加到一相上再进行
测试，这样电流能增加
到原来的3倍，能很好
的抑制剩磁干扰。

五、异常波形实例 中国电力出版社出版
的《有载分接开关实用手册》（姚志松、姚磊编著）介绍了一些异常波形实例和分析处理办法，比较典型的有如下几个：
1、图十为
仿M 型
开关波形
图，可以
看到A 相
单数侧过
渡电阻开
路，单到双和双到单对称有断点，吊检发现系单数过渡电阻断裂造成，更换电阻后测试正常。

图九 图十 图八
2、
图十一为长
征电器一厂
仿V 型开关
波形图，可以看到桥接
时三相都存在接触不良现象，经吊检发现触头氧化严重，处理后正常。

3、图十二为上海电修厂
SYJZZ-110/200型开关
触头弹跳接触不良的波
形图，切换时间60多
ms （规定30～50ms ），
是主弹簧和触头弹簧疲
劳引起波形杂乱多处跌
零，程序错乱。

该开关
是旧型开关，已使用16
年，寿命已到，必须更
换。

4、 图十三为仿M 型开关
波形，已运行8年，是并联双
断口结构，每个过渡电阻 6.4
Ω，如图十三（b ）左所示，其
等值电路图如图十三（b ）右示，
在K2上下断口接通，过渡电
阻为3.2Ω，桥接时为1.6Ω，
而测试值已达12.8Ω。

吊检发
现A 相过渡电阻固定螺帽因过
热已经变色，过渡电阻与辅助
触头之间的软连接已烧坏，在
吊心过程中由于震动而脱落，
处理后波形正常。

图十一 图十二 图十三 （a ）不良波形 （b ）开关结构示意和等值图
5、图十四为SYXZ型开关，A相波形较乱，过渡电阻值仅为0.3～0.5Ω，而且1～7档均如此，吊心发现A相切换开关引出线软连接
有断股，造成A相过渡被短接（未接死），处理后正常。

6、图十五为仿M型开关直流示波图，C相单到双时，主触
头脱离过渡电阻而延迟8ms；C相双到单时，桥接波形消失，
经分析主要是触头松动引起。

先将心子C相弧形板拆下，将
触头松动螺丝全部拧紧，并将一只扇形块上触头表面打四个
洋冲眼，再做波形即好。

7、图十六为SYXZ型开关波形图，B相第一过渡波形不好，是单数侧弧触头已烧毛，接触不好。

经检查是与弧触头（定触头）一体的方形导向杆和螺丝轴线弯曲，造成在方形导向套中滑动阻滞甚至偶发轧住，换去此弯曲定触头后正常。

8、图十七（a）
是仿M型开关波形图，B 相第二过渡波形弹跳太厉害，是铜钨触头与定触头的底触头有缝引起。

经将B相弧形板触头处加垫并将触头上下相互变换，C 相紧触头后，波形即好，见图十七（b）。

9、图十八（a）为仿
V型开关波形图，三
相桥接不良，调整后
大有改善，如图十八（b）。

但B相末尾
抖动需找原因。

图十六图十七
图十八
图十四
图十五
10、
图十九为仿M
型开关波形。

单到双时C 相
动作早，桥接
前这一段时间
比B 、A 相时
间长，桥接后三相基本同
步；双到单时C 相动作迟，第二过渡波比B 、A 相时间长，桥接前三相时间差别小。

因此可以判定问题在C 相单数侧，动触头和主通断定触头的配合上，脱离时早，接通时迟。

是主通断定触头松动引起的。

11、图二十（a ）为
仿M 型波形，A 、
B 、
C 相过渡过程
中桥接时接触不
良，尤其是C 相最
为严重，经处理基
本正常，如图二十
（b ）。

12、
图二十一为仿M 波形，单到双切换时间长达85ms （规定30～50ms ），但反方向又正常，说明快速机构单到双时爪卡脱落引起。

13、图二十二为仿M 型开关波形，波形末尾跌零，是
触头松动造成，需加垫紧固触头。

图十九
图二十 图二十一
图二十二
六、HDKC-5535变压器有载分接开关参数测试仪的原理
仪器由电源、信号处理、数字采样、数据处理、显示、打印、存储等几部分组成。

电源由恒流源和恒压源两种电源，在带绕组测量时用恒流源，在不带绕组测量时用恒压源进行测量。

在测试过程中，当电压（电流）的变化达到一定值时开始信号采集，每0.1ms 采一组信号，信号采集后经处理到A/D 转换，由A/D 转换成数字信号送进CPU 进行数据处理。

处理好的数据按每点的值输出到显示器、打印机进行波形的显示、打印。

另外，仪器带有RS232接口，存储的数据可通过RS232传送到计算机，并配有专门的软件进行波形分析、数据存储。

七、仪器使用应注意的问题
1、对于大、中型变压器，在带绕组测量时，应增长充电时间，等三相电阻值基本稳定后再进行开关切换，以保证波形正常触发。

2、灵敏度的调节；
当仪器不能触发或过渡电阻小于3Ω时应适当提高调节灵敏度（数字变小），以使波形能正常触发；如触发过早（误触发），可适当降低灵敏度（数字变大）。

仪器的灵敏度默认为10，一般在默认值测量即可。

3、有绕组测量时，应将非测试绕组短路接地（对于自耦变压器，是同一绕组的非测试侧不能短路）。

在操作过程中，等测量的绕组电阻值稳定后再倒换开关，确保充电平衡后再进行测量。

4、 无中性点的变压器测试方法：
这种结构的试品在不吊芯情况下，中性点无法引
出，只好每两相一测试，例如测A 、B 两相，接线
方法如图二十三所示，把C 相当作中性点， 操作步
骤和带绕组测试方法相同，只是在液晶屏上一次只 显示两组波形和数据，数据的分析和有中性点引出的变压器的分析方法相同，但在过渡电阻的计算上略有不同。

（1） 对于星接无中性点引出的变压器，测试出的
过渡电阻值应为真实值的3倍。

（2） 对于角型接法的变压器，测试出的过渡电阻
值和真实值应近似相等。

图二十三
5、尽量避免剩磁的干扰。

由于剩磁干扰会使波形不规范甚至测不出波形，在使用仪器时尽量避免剩磁的干扰，尽量在测试直流电阻试验之前做本试验。

也可以将仪器三相输出加到一相上再进行测试，这样电流能增加到原来的3倍，能很好的抑制剩磁干扰。

这时测试出的过渡电阻值应为真实值的3倍。

6、应尽量避免误判
对于有问题的波形，比如某处有断点，可以反向做一次。

如反向侧的波形与正向侧的波形对称处也有断点，很可能就有问题。

如无断点，应再做一次正向的，再做分析。

对于组合式有载分接开关，其切换开关总是在单数双数之间作往返切换，所以只要有一组单→双、双→单波形合格，说明切换开关的切换过程是正确的，如其它档位有不合格波形，应用消除油膜或剩磁的方法再进行试验。