V系列有载分接开关讲义.ppt

V型有载分接开关简介,GUIZHOUCHANGZHENGPOWEREQUIPMENTCO.,LTD.,http:,贵州长征电力设备有限公司,V型有载分接开关,概况开关结构开关工作原理开关的试验及检查开关的维护开关常见故障的判断及处理,1.概况有载分接开关是一种用于调压变压器带负载改变绕组匝数比的装置，按其切换时的过渡方式可分为电阻式和电感式，按结构形式可分为组合式和复合式。它主要用于电力系统中稳定负载电压、联络电网、挖掘设备无功和有功出力以及调节负荷潮流，还用于工业所用的特种变压器上调节电压、电流和功率V型有载分接开关是采用电阻过渡的复合式开关，是长征公司1984年引进MR公司的V型有载分接开关制造技术后，进行国产化设计制造的产品，1987年产品样机通过了MR公司型式试验考核，性能指标符合GB10230、IEC60214标准和MR公司的有关技术规范,V型系列有载分接开关主要适用于容量63000kVA以下，额定电压35110kV，最大额定通过电流为三相350A、500A，单相350A、700A，频率为50Hz的三相Y接中性点调压、三相D接端部或中部调压、单相任意连接调压的钟罩或箱顶式的油浸式电力、整流和电炉变压器为满足电力行业发展需要，20多年来，V型有载分接开关设计、制造水平不断提高，工作可靠性大大增强，其电气寿命从最初的5万次提高到30万次以上，机械寿命也从最初的50万次提高到80万次以上根据变压器调压线圈结构设计需要，分接开关主要有线性调、正反调、粗细调3种调压方式。线性调最多调压级数为13级，正反调、粗细调为13级,2.开关结构V型有载分接开关为复合式结构开关，由选择开关本体和选择开关油室两部分组成，它把切换开关和分接选择器的功能合二为一，构成选择开关。因此，在结构上就把切换开关的切换机构与分接选择器触头系统合并，形成选择开关的切换机构,带转换选择器的选择开关本体,选择开关油室,2.1选择开关本体选择开关本体由储能机构、操作轴、触头系统(包括转换选择器)、过渡电阻组成,储能机构,选择开关动作由储能机构来实现，储能机构采用过死点释放原理储能机构由储能弹簧、释放曲柄、180空闲联轴器、带位置指示盘的棘轮、槽轮、槽轮拨槽件、转换选择器凸轮和转换选择器操作曲柄(选择开关带转换选择器才有)、圆形基板组成,储能弹簧,槽轮,180空闲联轴器,带位置指示盘的棘轮,释放曲柄,圆形基板,槽轮拨槽件,选择开关操作轴,过渡电阻,过渡触头,主触头,主通断触头,转换选择器,输出触头,转换选择器和选择开关触头组件分别装在操作轴上，操作轴即是传动轴，带动转换选择器和选择开关触头组件动作，又是开关主绝缘，承受开关对地的绝缘,过渡电阻器,触头系统由转换选择器动触头系统和选择开关动触头系统组成,过渡电阻采用耐高温镍铬合金材料，利用电阻管和绝缘骨架固定在操作轴上，并与过渡触头相连，随操作轴一起转动，其散热性能好、热效应低，能正确完成切换过程中的限流和桥接作用,2.2选择开关油室选择开关油室由分接开关头、绝缘筒、筒底三部分组成，主要作用是将分接开关的绝缘油与变压器的绝缘油隔离选择开关油室三部分之间均采用进口MR密封圈密封,绝缘筒,分接开关头,筒底,分接开关油室,分接开关头由头部法兰、头盖、齿轮传动装置、分接位置观察窗、溢油螺钉、爆破盖组成,分接开关头部法兰上有四个连接法兰，其中三个带有弯管，弯管R通过气体继电器与储油柜相连。弯管S与开关内抽油管相连，抽油管一直伸入油室底部，用来吸油。弯管Q用来滤油，使滤过的油送回开关油室。弯管R与弯管Q的位置可以根据需要互换。E2法兰作为变压器溢油排气用安装了分接开关的变压器在干燥和运输过程中，必须将E与Q用旁通管连通，保证油室内压力与变压器油箱内压力一致，避免油室损坏,齿轮传动装置,溢油螺钉,注油弯管Q,变压器油箱溢油孔E2,油流继电器弯管R,吸油弯管S,头部法兰,观察窗,爆破盖,分接开关头,头盖安装在头部法兰上，封闭油室，同时头盖上安装有头部齿轮传动装置、输入操作力矩。头盖上的开关保护常规为爆破盖形式，用于当开关内部故障引起开关油室内压力增大时，爆破并释放压力，以防止油室因超压而损坏。还可以根据需要在头盖爆破盖位置安装压力释放阀来进一步保护分接开关油室,压力释放阀,头盖,爆破盖,齿轮传动装置,3.工作原理有载分接开关调压的工作原理，就是在变压器绕组中引出若干分接头后，通过它在不中断负载电流的情况下，由一个分接头切换到另一个分接头，以改变线圈有效匝数，即改变变压器的电压比，从而实现调压的目的。实现这一过程采用的是过渡电路的原理,3.1分接开关机械动作原理工作原理,选择开关的操作由起动电动机构的电动机开始，电动机构输出的转动力经垂直传动轴、圆锥齿轮传动箱、水平传动轴送至分接开关头盖上的齿轮传动装置。然后传送至储能机构，储能弹簧拉伸过死点释放，使槽轮拨槽件拨动槽轮转过一个槽，选择开关操作轴转过一个角度，使触头系统从一个定触头运动到相邻的一个定触头，从而完成了一次分接的变换。利用储能机构槽轮的弧形凹面与拨槽件联锁，为下一次切换作准备,电动机构,垂直传动轴,水平传动轴,圆锥齿轮传动箱,头盖齿轮传动装置,滤油机,3.2选择开关变换程序,选择开关采用双电阻过渡电路，触头的变换程序为“1-2-1”，选择开关的动作程序如下：,(e),R,R,(f),R,R,(a),R,R,(c),R,R,R,R,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,V型有载分接开关分接变换顺序图,4.开关的试验及检查,4.1触头压力试验V型开关的转换选择器和选择开关上的动触头要用专用测力计进行触头压力试验，需要测量的触头开距和超程必须符合V型开关标准的规定,开关的试验及检查依据V型开关产品内控标准、GB10230有载分接开关标准和MR公司V型开关有关技术规范执行,4.2接触电阻试验接触电阻是指动静触头之间的接触电阻，要求在任意分接位置上测出的每对动静触头之间接触电阻小于500,4.3压力试验V型开关的选择开关油室经过真空干燥或气相干燥后，注入8085的变压器油，应能耐受6104Pa压力、24小时无渗漏,4.4绝缘试验V型开关的选择开关油室经过真空干燥或气相干燥后，注入耐压强度不低于45kV/2.5mm的变压器油，然后放置于变压器油中进行工频耐压和冲击耐压试验，应符合国标GB10230有载分接开关标准,4.5顺序试验V型开关的顺序试验是在整个操作循环内进行，波形图记录选择开关动作的准确时间顺序应符合V型开关产品内控标准,4.6触头温升试验V型开关承载电流的触头通过1.2倍最大额定通过电流，当触头温升达到稳定时，触头对变压器油的温升不超过20K,4.7过渡电阻试验V型开关在1.5倍最大额定通过电流和过渡电阻对变压器油的温升不超过350K,4.8机械试验V型开关在触头不带电情况下，进行10个以上完整操作循环（不少于2000次）无故障,5.开关的维护,有载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：,一、注意事项,1.维护有载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，由具有专业知识并经过培训合格的人员来完成，必须遵循电力部门制定的安全操作规程，工作现场不能少于2人。,2.如果变压器是在运行的情况下，则在控制室不要操作有载分接开关。因此，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。无转换开关的，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。,3.工作现场不能有明火（如抽烟等），因为有载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。,维护所需的工具：记录本及笔；清扫用的小刷子；接线用的螺丝刀；取油样用的试瓶。,二、维护的主要工作就是检查相关部分的状态,（1）禁止电动机构操作,打开电动操作机构的门，把电机保护开关拨到“分”的位置。,（2）水平传动轴以及垂直传动轴的检查观察水平轴以及垂直轴两端的联轴节上的固定螺栓是否有松动。,（3）油枕以及硅胶去湿器的检查。观察油枕上的油位计指示的油位高度是否正常（与温度有关），观察硅胶去湿器上的硅胶颜色，如果硅胶有一半以上已经变色，那么必须更换硅胶或对硅胶进行干燥处理。,（4）取分接开关油室内的油样。,打开与抽油弯管相连的管子上的阀门，先将管子内的油放入一容器，估计管道内的油放光了（可从油的颜色来判断：油室内部的油颜色偏黑），然后用一干净的并可密封的试瓶存放油样，供击穿电压试验与含水量测定使用。,油样的击穿电压试验与含水量的测定，按国家规定的绝缘油试验方法进行。,如果出现油的击穿电压值下降很快，含水量又增加很快，一般来说可能存在吸潮点，也就是油枕与呼吸器的密封存在问题，必须及时地找出吸潮点并处理好。,当油的击穿电压下降到30kV以下，含水量超过40PPm时，对中性点调压分接开关则必须更换或处理油；中性点调压之外的分接开关，当油的击穿电压下降到40kV以下，含水量超过30PPm时，则必须更换或对油进行处理。,除油的试验外，其它所有的检查工作一般只需一小时就可以完成。在检查工作中，对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，写出相应的维护报告。,维护报告包括以下内容：变电站名称、变压器编号、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,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。,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的形式，作好记录后，大部分内容在检查时就可以完成。,之所以做上述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作准备，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2030年内对设备的状况进行有效的管理。,6.开关常见故障的判断及处理,故障一：直流电阻不合格,故障原因：,1、静触头产生氧化膜：由于变压器中存在微量的水分，长时间未使用的档位上的静触头在油温作用下产生氧化膜。,检查与排除方法：提高每天的操作次数，每年结合变压器小修，进行3个循环的分接变换。,2、V型开关绝缘主轴发生弯曲变形，该情况主要出现在A相直流电阻偏大。,3、V型开关主触头在焊接加工时存在虚焊，在运行一段时间后出现电阻增大。,4、V型开关主触头弹簧在长时间高温和受压下，弹簧力减小造成接触不良。,5、V型开关内部某一部分接触不良：,开关操作轴上动触头与油室静触头接触不良。,变压器引线抽头与有载开关接线端子紧固不良。,故障现象及原因：,1、头盖各密封处漏油密封老化。,2、上、下法兰之间渗油密封圈老化或螺栓未拧紧。,3、油室底部输出轴处渗油油封老化。,4、分接开关油室触头漏油密封老化。,5、新开关漏油：,故障二：开关渗油,放油阀在二次干燥后未拧紧。,盖头密封圈二次装配时被损坏。,烘箱温度过高将密封圈烘坏。,上、下法兰之间螺栓未拧紧。,故障原因：,气体继电器至开关油枕处的连接管倾斜度（2%）达不到要求，造成正常调压所产生的气体不能顺利排出。,气体继电器误动作。,故障四：轻瓦斯动作,开关油室内油的耐压下降，造成油的灭弧能力下降，从而引起调压时产生的气体量增大。,故障原因：紧固件松动。,故障三：分接开关有爬电痕迹,检查与排除方法：加固紧固件。检查与排除方法：加固紧固件。,故障原因：,V型开关内部螺丝松掉脱落，造成过渡电阻短路。,V型开关储能弹簧断裂引起慢动作，造成过渡电阻因切换时间过长，而产生大量气体。,V型开关槽轮上的连接销断裂，造成开关切换不到位而引起开路。,故障五：重瓦斯动作,切换开关与油室触头接触压力不够，引起触头温度过高而烧损。,因密封不良造成油绝缘下降，使分接开关承受对地绝缘部分发生惯穿性击穿。,绝缘件老化被击穿。,故障原因：,1、V型开关与电动机构的机械连接脱开（如连接垂直或水平转动轴的联轴销脱落）。,故障六：电动机构完成了一个分接变换的操作，分接开关却没有动作,2、V型开关储能弹簧断裂或脱开。,3、V型开关头盖齿轮装置内齿轮卡死或损坏。,5、V型开关和电动机构连接圈数不正确（电动机构动作停止后开关还没有切换）。,检查与排除方法：对于已经损坏的零件必须进行更换，在检查分接开关位置与电动机构指示位置一致后，重新连接，再做连接试验。,4、V型开关头盖齿轮装置与储能机构连接脱开,故障原因：,故障七：分接开关储油柜油位异常升高。,如调正分接开关储油柜油位后仍继续出现类似故障现象，应判断为油室密封缺陷，造成油室中油与变压器本体油互相渗漏。在安装中，油室底部油释放阀未关闭或油室与变压器油箱的连通管未拆除。如果油室内放油螺栓未拧紧，也会造成渗漏油。,检查与排除方法：分接开关揭盖寻找渗漏点，如无渗漏油，则应吊出芯体，抽尽油室中绝缘油，在变压器本体油压下观察绝缘筒内壁、分接引线螺栓及转轴密封等处是否有渗漏油。然后，更换密封件或进行密封处理。有放气孔或放油螺栓的应紧固螺栓，更换密封圈。拆除油室与变压器油箱的连通管。,故障原因：对采用拉簧储能的分接开关，储能弹簧疲劳，拉力减弱、断裂或机械卡死。,检查与排除方法：调换弹簧或检修传动机械。,故障八：在示波图中反映切换时间过长或不