110 kV電力變壓器無載調(diào)壓開關(guān)更換試驗分析

廖先旭 韋錦勝 陳世景 何世 劉龍海

摘要：電力變壓器無載調(diào)壓是變壓器調(diào)壓方式的一種，無載調(diào)壓分接開關(guān)的更換需要對變壓器油箱的拆卸與吊罩，更換的過程中可能出現(xiàn)多種情形，文章針對每種情形需要進行變壓器中壓繞組直流電阻試驗，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)判斷分接檔位的正確性并采取相應(yīng)的處理辦法。

關(guān)鍵詞：無載調(diào)壓；繞組直流電阻；變壓器

中圖分類號：TM403.4 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）17-0080-03

目前在全國各地區(qū)的電網(wǎng)中，正在運行的110 kV電力變壓器的中壓側(cè)大部分采用的都是無勵磁調(diào)壓方式，即俗稱的無載調(diào)壓。無載調(diào)壓變壓器轉(zhuǎn)接電壓時，必須停電進行，因此不可以頻繁操作。無載調(diào)壓分接開關(guān)的更換更是一項大工程，對于110 kV電力變壓器更換35 kV側(cè)無載調(diào)壓裝置需要對變壓器停電、本體拆卸、吊罩等大型工作。同時，吊罩后的變壓器裸露時間也是嚴(yán)格限制的。因此，分接開關(guān)是否成功更換安裝直接關(guān)系到整個工程的成敗，反復(fù)吊罩則加大本體受潮的可能，另外工程量的巨大也費時費力。下面通過把近期本供電局管轄的110 kV羅城站1號主變無載調(diào)壓分接開關(guān)更換工作作為一個典型案例來討論110 kV電力變壓器無載調(diào)壓開關(guān)更換時遇到的問題及解決辦法。

1變壓器無載調(diào)壓原理

110 kV羅城站1號主變壓器系衡陽變壓器廠生產(chǎn)，35 kV側(cè)無載調(diào)壓開關(guān)采用的是調(diào)壓為中部并聯(lián)調(diào)壓方式，如圖1所示為單相接線示意圖。每相繞組由主繞組和副繞組組成，副繞組采用了中部并聯(lián)方式。副繞組的每條并聯(lián)支路平均等分成四個同匝數(shù)的小繞組，并引出2~7六個抽頭節(jié)點，每接通兩個節(jié)點可以接入不同的小繞組數(shù)，即改變了整個繞組的總匝數(shù)，從而獲得不同的電壓，實現(xiàn)調(diào)壓的目的。

在變壓器本體上通過旋轉(zhuǎn)連桿連接的檔位指示盤即可調(diào)節(jié)主變中壓側(cè)電壓檔位，接通不同的繞組抽頭節(jié)點則表示不同的電壓檔位，可調(diào)檔位分為①、②、③、④、⑤五個檔位，其中①檔位電壓最大檔，接通抽頭節(jié)點2和3，此時副繞組的四個小繞組全部接入到繞組中，獲得最大的匝數(shù)，因此電壓最大。其他檔位類推。顯然，⑤檔為電壓最小檔，此時接通的是抽頭6和7，副繞組處于被短路狀態(tài)，即整個繞組的匝數(shù)取到最小值為主繞組的匝數(shù)，所對應(yīng)的電壓也是最小值，如圖2（1）、（2）所示。

2無載調(diào)壓開關(guān)更換可能出現(xiàn)的情形分析

由于無載調(diào)壓開關(guān)連桿可以360 ?旋轉(zhuǎn)，因此在變壓器外殼安裝時需要增加兩個定位梢來固定，圖3中的“”表示定位梢的位置。這樣就可以實現(xiàn)單向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，并且規(guī)定順時針到定位梢位置時的檔位為最大的①檔，逆時針到定位梢時為最小的⑤檔。而在無載調(diào)壓開關(guān)更換的過程中，定位梢的安裝是無載調(diào)壓開關(guān)更換完畢且吊罩恢復(fù)后才安裝，那么定位梢固定在位置則是隨機的，任意相鄰的抽頭節(jié)點接通后在檔位指示盤上指示的都可能是①檔位置。這時就需要測量不同檔位下的繞組直流電阻，根據(jù)大小和變化趨勢來確定檔位，正常情況下電壓最大檔對應(yīng)繞組直流電阻最大，隨檔位增加而遞減。

下面分別給出了定位梢定位在不同的位置時參數(shù)，如圖3及表1~表6所示。表中的“一、二、三、四、五”分別表示定位梢各種情形下各個檔位對應(yīng)的直流電阻值的大小順序，“五”表示最大，“一”表示最小。通過對比圖2（1）顯然接通抽頭節(jié)點2和3時副繞組全部接入直流電阻為最大，接通抽頭節(jié)點6和7時副繞組全部被短路直流電阻最小。需要指出的是，由于定位梢的固定作用，兩個定位梢之間的抽頭是不可能接通的，而且無法知曉接通的抽頭節(jié)點，但檔位根據(jù)定位梢的位置是確定的。

①當(dāng)定位梢固定對應(yīng)的是7和2時，7和2抽頭節(jié)點不通，那么2和3接通為第1檔，如圖3（1），數(shù)據(jù)分析如表1所示。

②當(dāng)定位梢固定對應(yīng)的是2和3時，2和3抽頭節(jié)點不通，那么3和4接通為第1檔，如圖3（2），數(shù)據(jù)分析如表2所示。

③當(dāng)定位梢固定對應(yīng)的是3和4時，3和4抽頭節(jié)點不通，那么4和5接通為第1檔，如圖3（3），數(shù)據(jù)分析如表3所示。

④當(dāng)定位梢固定對應(yīng)的是4和5時，4和5抽頭節(jié)點不通，那么5和6接通為第1檔，如圖3（4），數(shù)據(jù)分析如表4所示。

⑤當(dāng)定位梢固定對應(yīng)的是5和6時，5和6抽頭節(jié)點不通，那么6和7接通為第1檔，如圖3（5），數(shù)據(jù)分析如表5所示。

⑥當(dāng)定位梢固定對應(yīng)的是6和7時，6和7抽頭節(jié)點不通，那么7和2接通為第1檔，如圖3（6），數(shù)據(jù)分析如表6所示。

通過分析不難得出，第（1）種情形是正確的，而其他五種情形也可以先通過調(diào)節(jié)檔位指示牌，再固定定位梢的位置來找到正確位置，檔位指示盤的旋轉(zhuǎn)方向可以根據(jù)直流電阻值的變化規(guī)律確定。

3典型案例分析

本局管轄110 kV羅城站1號主變無載調(diào)壓開關(guān)已經(jīng)接近使用年限，在明確繞組本身沒有發(fā)生短路，絕緣沒有任何問題，故更換該無載調(diào)壓開關(guān)。無載調(diào)壓開關(guān)更換前，該主變的中壓側(cè)直流電阻數(shù)據(jù)見表7。從表中可以看出，A相直流電阻值沒有按規(guī)律變化，反而出現(xiàn)了反復(fù)，造成了不平衡率增大并且超過了規(guī)程規(guī)定的范圍。根據(jù)數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ?，顯然B、C兩相是正常的，因此該兩相的直流電阻值可以作為開關(guān)更換前后直流電阻的參考。

在對無載調(diào)壓開關(guān)更換以后，固定定位梢，測得的中壓側(cè)繞組直流電阻數(shù)據(jù)見表8。通過比較表7可知，A相的直流電阻值趨于正確值，由于B、C兩相的阻值誤差較大，造成了不平衡率大大超過規(guī)定值。分別比較A、C和A、B，B相和C相存在相同的問題，即2檔躍升成了1檔，對照圖3中6種情況比較分析，不難發(fā)現(xiàn)B、C兩相的定位梢定位與圖3中的第（2）種情況吻合，且直流電阻走向也與表2一致，因此以圖3（1）為基準(zhǔn)，逆時針旋轉(zhuǎn)B、C兩相的檔位指示盤使定位梢剛好定位在抽頭7和2。調(diào)整完畢后再對三相調(diào)壓開關(guān)進行調(diào)檔測試?yán)@組的直流電阻，測得結(jié)果見表9。從數(shù)據(jù)可以看出開關(guān)檔位已經(jīng)在正確的位置，為了更進一步的確定結(jié)果的正確性，對中壓側(cè)進行了變比測試驗證，見表10，變比數(shù)據(jù)也是非常正確的，足以說明按照上述的六種情況去分析調(diào)節(jié)檔位指示確定定位梢位置的做法是正確可行的。

4結(jié) 語

電力變壓器的無載調(diào)壓開關(guān)的更換是一項耗時耗力的大工程，順利完成更換工作是企業(yè)節(jié)約成本的需要，也是供電可靠性提高的保證，上文對電力變壓器無載調(diào)壓開關(guān)的更換進行了多種情況分析，并給出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)加以論證說明，可以作為今后類似工作開展的參考。

參考文獻：

[1] 韓能霞.35 kV級變壓器無載調(diào)壓改有載調(diào)壓的方案及分析[J].電工電氣,2009,(8).

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