導(dǎo)電桿變壓器無勵(lì)磁分接開關(guān)的故障及處理措施

導(dǎo)電桿變壓器無勵(lì)磁分接開關(guān)的故障及處理措施

一、研發(fā)的必要性

目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)中500kV交流超高壓電力變壓器(包括發(fā)電機(jī)變壓器)從原有載調(diào)壓方式轉(zhuǎn)為采用無勵(lì)磁分接開關(guān)調(diào)壓方式。而電氣化鐵路的迅速發(fā)展，對(duì)牽引變壓器的電壓有了更高的要求。同時(shí)發(fā)電機(jī)大容量化要求變壓器和分接開關(guān)的大容量化。但目前大容量無勵(lì)磁分接開關(guān)仍被國(guó)外產(chǎn)品所壟斷。為了適應(yīng)超高壓變壓器的配套需要，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大容量無勵(lì)磁分接開關(guān)迫在眉睫。 

二、分接開關(guān)性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

適應(yīng)大容量電力變壓器需求的無勵(lì)磁分接開關(guān)有兩種；籠形無勵(lì)磁分接開關(guān)和鼓形無勵(lì)磁分接開關(guān)。它們各自具有不同的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 

1.籠形無勵(lì)磁分接開關(guān)特點(diǎn)

1.1 分接開關(guān)在結(jié)構(gòu)上采用敞開式籠式結(jié)構(gòu)。動(dòng)觸頭隨中心軸旋轉(zhuǎn)，依次選擇在圓周上分布的定觸頭來實(shí)現(xiàn)分接變換。

1.2 適用于各種結(jié)構(gòu)的變壓器：鐘罩式和箱頂式均可適用。

1.3 操作方式多樣：手動(dòng)分為箱頂手動(dòng)和落地手動(dòng)，電動(dòng)分為頭部電動(dòng)和落地電動(dòng)。

1.4 分接開關(guān)到位準(zhǔn)確：無論是手動(dòng)操作，還是電動(dòng)操作的分接開關(guān)均有定位裝置和限位裝置，設(shè)有位置指示，便于動(dòng)定觸頭準(zhǔn)確定位。

1.5 分接開關(guān)按通過電流和分接位置數(shù)目分為A型（最大帶電外限φ350）和B型（最大帶電外限φ550）兩種。

1.6 大電流、低溫升：IEC60214-1：2003及GB10230.1-2007標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定無勵(lì)磁分接開關(guān)的溫升≤15K，比有載分接開關(guān)20K嚴(yán)格的多。籠形無勵(lì)磁分接開關(guān)的觸頭形式為夾片式結(jié)構(gòu)。這種觸頭結(jié)構(gòu)接觸可靠，抗短路能力強(qiáng)，采用多點(diǎn)并聯(lián)接觸方式，增大觸頭承載電流能力和降低觸頭溫升。目前單相籠形分接開關(guān)電流最高達(dá)4800A，動(dòng)靜觸頭采用5層并聯(lián)，有效地增加了分接開關(guān)載流能力并降低溫升，試驗(yàn)結(jié)果：觸頭對(duì)油的溫升≤15K。

1.7 電壓高、低局放：變壓器對(duì)高電壓等級(jí)的無勵(lì)磁分接開關(guān)的局放量提出了高于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要求，即252kV的分接開關(guān)的局部放電量要求≤10pC。因此，降低局部放電量成為研發(fā)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了降低局放，對(duì)于籠形分接開關(guān),所有金屬零件均提出電場(chǎng)圓角，振動(dòng)光飾，合理采用屏蔽環(huán)、屏蔽罩使電場(chǎng)分布均勻。試驗(yàn)結(jié)果：252kV的籠形無勵(lì)磁分接開關(guān)局部放電量≤10pC

2.鼓形無勵(lì)磁分接開關(guān)特點(diǎn)

2.1 分接開關(guān)整體為半封閉的筒形結(jié)構(gòu)，定觸頭均勻分布在絕緣筒內(nèi)側(cè)，電場(chǎng)均勻。環(huán)形動(dòng)觸頭隨主軸旋轉(zhuǎn)依次選擇定觸頭來實(shí)現(xiàn)分接變換。