变压器有载分接开关的维护课件

单击此处编辑母版样式,单击此处编辑幻灯片母版样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,精选课件,*,变压器有载分接开关的维护及检修,桂林供电局陆红兵,9/8/2024,1,精选课件,目录,一,. 概述,二有载分接开关,（,OLTC）基本工作原理,三 、变压器有载分接开关的基本类型,四、变压器有载分接开关操作机构基本原理及定期维护方法,五、变压器有载分接开关大修工作,六、常见故障及排除,9/8/2024,2,精选课件,一,. 概述,1.调压手段,电压质量指标定义： ；,电压质量指标规定： ，超标要求调。调压手段：改变电源电压或电压损耗。,1） 改变电源电压,发电机调压：调节励磁电流，调压范围仅为5，适用于单一发电机电网；,9/8/2024,3,精选课件,变压器调压,：改变分接位置，调节电压比；,无载调压停电调节分接位置，采用无励磁分接开关（简写OCTC）；,有载调压带负载调节分接位置，采用有载分接开关（简写OLTC）；,变压器调压一般在高压侧采用OLTC调压，中压侧或低压侧采用OCTC调压；,9/8/2024,4,精选课件,2）改变电压损耗, 变更电力网参数：改变线路电阻R（截面）和线路阻抗X,C,或X,L,（串联电容器或电抗器）来实现。, 调节无功补偿：无功，起着的作用，调压手段有调相机或投切电容器组。,调相机,负载高峰,过激磁运行发出,QU,负载低谷,欠激磁运行,吸收Q,U,9/8/2024,5,精选课件,电容器组,投入发出,Q,U,切除减少,Q,U,调压新动态：先调节Q仍达不到调压要求再调OLTC的综合治理。,9/8/2024,6,精选课件,1 OLTC用途,1）调压U达恒定，提高供电质量；,2）联网、调节负荷潮流采用OLTC实现联网，改变分接位置调节Q（无功）与P（有功）的负荷；,3）挖掘设备Q与P的出力 ，调出UQ ；PUI，I恒定值（温升限制），调出UP（有功）；,9/8/2024,7,精选课件,4）工业变带负载调I、U或P，提高产品质量和产量，节约用电；,5）特殊场合调压要求（如剧场灯光调节）；,3. 定义与分类,1）定义（参照GB2900.15和GB10230术语）,“器”与“开关”的概念区别,a、“器”：能载流、不能通断的装置，特征是“无电弧”产生；,9/8/2024,8,精选课件,b. “开关”：能载流和通断的装置，特征是“有电弧”产生；,注意：分接选择器与选择开关的概念不能混为一谈。,“触头”概念区别,a. 主触头长期载流触头，不用于通断负载；,b.联结触头也是长期载流触头，不用于通断负载，起电路连接之用；,9/8/2024,9,精选课件,c.主通断触头直接与变压器连通、不带过渡阻抗，可通断负载的触头；,d.过渡触头带过渡阻抗与变压器连通、可通断负载的触头；,分接变换术语,a.分接变换从一个分接开始到完全转移到相邻另一分接的全部过程；,9/8/2024,10,精选课件,b.操作循环OLTC从一个端部变换到另一端部位置，再回到开始位置的动作。例如级， 1 19操作算为一个操作循环，即完成19级动作；,技术参数术语,a额定通过电流： 按变压器参数计算，在最大负分接位置下,（式中X为调压范围）；,9/8/2024,11,精选课件,b.最大额定通过电流I,N,：OLTC的技术参数，用于温升、短路和切换试验的负载电流；,c.额定级电压U,S,：变压器分接绕组相邻分接间的电压（相）；,d最大额定级电压U,Sm,：OLTC技术参数，用于切换试验与绝缘试验的参数；,e. 额定级容量P,SN,：级容量定义为级电压与负载电流的乘积，即P,S,U,S,I ；,9/8/2024,12,精选课件,P,SN,是OLTC在连续工作条件下最大级容量。它被U,S,和I所界定，表示成一范围曲线，见图1。在此界定曲线内负载是OLTC的额定值；,f. 额定频率:OLTC设计的AC频率；,g. 相数：OLTC本身结构相数，有相、相和特殊设计相；,9/8/2024,13,精选课件,h. 额定绝缘水平：主绝缘和纵绝缘。它取决于额定电压级次、调压部位（线端、中部或中性点调压）、连接方式（Y或D接）和调压方式（线性调、正反调或粗细调）等所决定，即OLTC绝缘,水平与变压器分接绕组绝缘水平的要求相同； 图1 Us与I的相互关系,主绝缘（对地绝缘）：, 主要由50Hz，1min试验电压决定。,9/8/2024,14,精选课件,纵绝缘（内部绝缘）： ，由1.250us试验电压决定。,2) 分类, 结构方式分：复合式（F）和组合式（Z）两类，CV型属F类，CM型属Z类；, 过渡阻抗分：电抗（感）式和电阻式两类；, 切换介质分：液（油）浸式、空气式（干变）、SF6气体式三类；, 相数分：相、相及特殊设计相；,9/8/2024,15,精选课件, 连接方式分：Y或D接两种；, 调压部位：线端调、中部调和中性点调三种；, 调压电路分：线性调、正反调或粗细调三种；, 安装方式分：体内与分开安装、套管与埋入安装、顶部引入传动与中部引入传动、箱顶式（连箱盖）与钟罩式等安装方式；, 灭弧方式分：自由开断、强制熄弧、真空熄弧及SF6熄弧等；, 触点方式分：有触点与无触点之分；,9/8/2024,16,精选课件,OLTC工作原理由,过渡电路、选择电路和调压电路三部分工作原理所组成。,1. 过渡电路（对应机构：切换开关或选择开关）,过渡电路是跨接于分接间串接电阻的电路。,1.1过渡电阻器功能,二有载分接开关,（,OLTC）基本工作原理,9/8/2024,17,精选课件,a. 跨接相邻两分接, 起过渡电路用；,b限制桥接循环电流，避免级间短路；,C.充当并联双断口过渡触头平衡电阻（强制分流）；,d. 合理匹配时提高触头切任务,延长触头寿命；,e. 充当级间过电压保护衰减电阻,改善级间绝缘性能,缩小径向尺寸；,9/8/2024,18,精选课件,1.2过渡电阻器特点,过渡电阻的工作特点是限值小，承载电流大和短时断续工作；,1.3工作原理：“架”“拆”分接间电阻“桥”（图2），允许几步跳跃式过渡替代圆滑式过渡，结构大为简化。,图2. 过渡电路的工作原理图,9/8/2024,19,精选课件,1.3.1单电阻过渡（图3）,单电阻过渡特点：, 过渡电路单臂接法非对称性；, 输出电压两次变化，其矢量图见图4，像一面尖旗，故称非对称尖旗循环；, 负荷方向变化使主通断触头切换容量增加四倍，联络变应用时注意；, COS=0时，主通断触头切换任务最重；, 与其他过渡电路相比，触头切换任务轻，电气寿命长；,9/8/2024,20,精选课件,图3 单电阻过渡电路,图4 单电阻过渡矢量图,9/8/2024,21,精选课件,1.3.2双电阻过渡（图5：CV型OLTC过渡电路或图6：CM型OLTC过渡电路）,触头变化程序有,“,121,”,程序与,“,232,”,程序两种，比较见表1。,图5 CV型OLTC过渡电路,9/8/2024,22,精选课件,图6 CM型OLTC过渡电路,9/8/2024,23,精选课件,表1. 不同触头变换程序性能比较,序,项目,121程序,232程序,1,过渡电路,对称，双臂接过渡电阻，四个触头,对称，双臂接过渡电阻，四个触头,2,输出电压变 化,四步，矢量图外观象一面旗（图7），故称旗循环,两步，矢量图外观象一面尖旗（图8），故称对称尖旗循环,3,COS影响,COS=1，过渡触头切换任务重,COS=1，主通断触头切换任务重,4,安全性,主通断触头切换任务轻，安全性好,主通断触头切换任务重，安全性差,9/8/2024,24,精选课件,图7 双电阻过渡旗循环矢量图 图8 双电阻过渡对称尖旗循环矢量图,从表1看出，“121”程序优于“232”程序。因此，CV型与CM型OLTC均采用“121”程序。双电阻式结构简单，经济性好，适用中小容量OLTC。,9/8/2024,25,精选课件,1.3.3四电阻过渡（图9）,图9 四电阻过渡,9/8/2024,26,精选课件,四电阻过渡采用触头变换程序“232”。工作特点：,过渡电路是对称的，触头数目为六个，过渡电阻数目为四个（R,1,与R,2,）；,输出电压变化六步，矢量图外观像一面大旗（图10），视为,旗循环的延伸；,9/8/2024,27,精选课件,图10 四电阻过渡旗循环矢量图,9/8/2024,28,精选课件,触头切换容量比双电阻过渡低,利于提高切换容量和延长触头寿命（1.5倍）；,四电阻式触头恢复电压低，熄弧可靠，适用级电压高；,四电阻式结构复杂、所需电热较多、 图10 四电阻过渡旗循环矢量图,占位大、成本较高，仅适用大容量OLTC；,9/8/2024,29,精选课件,1.3.4双断口应用,双断口按电路分为串联与并联两种；,串联双断口（图11）,特点：每个断口恢复电压为单断口的一半；适用：U,S,，如R型OLTC；,并联双断口（图12）,特点：提高I,N,，它按过渡电阻与过渡触头连接方式分为无分流和有分流两种（如CM型OLTC）：,9/8/2024,30,精选课件,无电阻分流连接方式：I,N, 1 ，CMA9型：,M-K, 6.5 ,需要旋转差数的平衡。,松开垂直轴，向多圈数方向摇1/2,M-K,圈，然后再把垂直轴联结，检查正反两个转动方向旋转差数是否平衡。,9/8/2024,96,精选课件,六、常见故障及排除,序,故障部位,比例,主要故障特征,1,电动机构,70%,电动机构连动；箱体进水、元件腐蚀；齿轮盒渗漏油等,2,开关主体,30%,油室渗漏油；紧固件松动；CM型开关断轴（安装错位）；CV型开关绝缘轴变形造成触头运动卡滞或接触不良等。,9/8/2024,97,精选课件,一、有载开关测试中的问题,1、过渡电阻试验。,有载开关做过渡电阻试验必须测量弧触头与主触头之间的值。国家标准10误差。M型有载开关做过渡电阻试验时应注意：,当触头合在单数或双数时，应测量触头不在合位置上的一侧一组过渡电阻，避免测量阻值误差。,9/8/2024,98,精选课件,2、油样指标。开关油样应定期抽样化验，当耐压值低于30Kv或微水大于40PPM，油样不合格。,3、直流电阻不合格，固障分析：,1）直流电阻超差不大，并且三相都如此。这个情况可能是由于油膜和氧化膜造成的，CV型有载开关较多。因此试验前先操作10个循环，以解决有载开关氧化膜问题，如是油膜问题，开关必须吊芯达磨主动触头。,9/8/2024,99,精选课件,2）主变个别档位直流电阻不合格，因固障点没有公用位置，一般可以判断个别开关的静触头有问题，如导线未连好，开关触头接触不好。,3）直流电阻一相不合格，主要有，引线在引出套管接头上有松动，或中性点导线未连好，或开关本身接触不好（如主动触头本身阻值大。输出触头未固定好。动静触头接触不好，象CV型有载开关主轴过长变形，CM型有载开关条板变形等）。,9/8/2024,100,精选课件,4）组合式有载开关某一相双数或单数不合格。要具体分析双数或单数导电回路上的连接点，找到故障点加以排除。可摸拟开关各种状态测量比较。,5）直流电阻不合格时，必须排除人为因素和仪器因素。,9/8/2024,101,精选课件,二、有载开关电动机构更换时注意事项：,1、必须与原电动机构档位相一致。,2、检查我厂电动机构与原电动机构每个分接变换传动轴圈数，看看是否相符，如不相符，相差多少。,3、电动机构与原电动机构档位指示盘从小到大旋转方向是否一致。,4、如果第2和第3都不相符，考虑更换伞形齿轮是否可以矫正。,9/8/2024,102,精选课件,5、有过渡板应查电动机构与原电动机构输出轴中心是否相一致，如果不相符应处理过渡板安装电动机构。,6、传动轴在开关头上的每级转数Ns，伞齿轮盒变速比I1，开关头盖上扁齿轮变速比I2。,Ns,I1,I2,CMA7,16.5,2：1,33：1,CMA9,1,2：1,1：1,SHM-1,16.5,1：1,33：1,9/8/2024,103,精选课件,三、,载开关检修周期：,1、M型有载开关检修周期：,开关型号,CM350/500/600,CM350/500/600,CM800,CM1200,工作电流A,350/500/600,350/500/600,800,1200,操作次数,50000,70000,50000,35000,另外五年运行的开关也应检修。,2、V型开关的检修周期，说明书没有明确说明，操作次数达3000040000次或5年检修一次。,9/8/2024,104,精选课件,四、电动机构完成一次分接变换，开关无动作。固障分析：,1、有载开关水平轴脱落，是由于水平轴转速过快且托架螺丝未锁造成的。,2、复合式有载开关快速机构储能失败，主要是指弹簧有断裂情况。因此CV型开关操作30万次，必须更换储能弹簧。,9/8/2024,105,精选课件,3、组合式有载开关，绝缘传动主轴断裂，即断轴。引起断轴的因素主要有，开关部分和电动机构错档，开关选择器变形，主变导线阻挡选择器极性部分。,4、有载开关与电动机构连接校验没有做好，可能导致故障发生。,9/8/2024,106,精选课件,五、有载开关渗漏油固障分析：,有载开关油室有很多密封点，存在渗漏油问题，油室渗漏油出变压器外，和是渗入变压器油箱内的情况都有，渗出变压器外一般经过观察渗漏点，通过更换密封圈和密封垫解决。渗入变压器油箱内的情况要复杂一些，因渗漏问题可能导致变压器油色谱分析的准确性，必须处理，处理方法如下：,9/8/2024,107,精选课件,1、应向用户询问渗漏情况，一般一个月以内有载开关小油枕即溢满，多是有载开关上下法兰间密封圈问题，和筒底放油塞问题。,2、几个月以内有载开关小油枕溢满，则是有载开关油室上静触点渗漏的可能性大，应留心观察渗漏点。,9/8/2024,108,精选课件,3、有载开关吊芯，开关油室里油抽净，擦干净观察，12小时即可发现渗漏点，再决定变压器放油或吊芯处理，但要注意，CV型有载开关油室筒底密封圈渗漏，应先做一个套筒工具，先处理一下，再决定变压器是否要放油。,9/8/2024,109,精选课件,六、有载开关轻瓦斯问题分析：,我国有载开关瓦斯继电器，使用气体继电器，因电力部门的要求，瓦斯继电器有轻瓦斯信号，但在变压器运行时并没有起到应有的保护作用。主要是有载开关切换时产生电弧，变压器油被分解产生瓦斯气体是一定的。轻瓦斯报警的主要原因是：,9/8/2024,110,精选课件,1、有载开关气路不畅通，产生的气体不能从有载开关小油枕排出。,2、有载开关产气量比较大，与开关切换时负载电流的大小，切换频率，变压器容量都有关系。,3、变压器油的耐压及含水量有关。,4、有载开关气体累积和是管道安装有关，有载开关小油枕和有载开关的连管，要求有一个倾角，有利于气体排出。,5、瓦斯继电器本身是否存在故障。,9/8/2024,111,精选课件,七、有载开关重瓦斯问题分析：,有载开关重瓦斯故障是非常严重的事故，主要原因是：,1、低能故障，由于导电触头接触恶化，使触头温升超出一个正常范围，一旦系统出现过载或短路时，触头接触进一步恶化，触头接触处发生熔焊现象，产生重瓦斯动作。,2、开关油室内变压器油受污染或受潮，使油绝缘下降，有载开关对地或相间发生贯穿性击穿。,9/8/2024,112,精选课件,3、有载开关绝缘材料有问题，发生绝缘击穿情况。,4、有载开关切换开关或开关动触头转轴操作失败，重瓦斯故障发生。此类事故一般发生在有载开关操作中或动作结束的瞬间。所以检修时要注意，有载开关干燥后有载开关动作或吊装时机械上的损坏。严禁异物落入开关油室内，有载开关各紧固件必须完好，各软连线完好。,9/8/2024,113,精选课件,八、电动机构连动故障，,1、K1或K2接触器不能释放，可以使电动机构连动。,2、K20中间继电器本身或S13使K20不能吸合，可以使电动机构连动。,3、控制微动开关的凸轮不能回复，使电动机构连动。,4、K3接触器不能刹车，使电动机构连动。,9/8/2024,114,精选课件,九、电动机构跳空开。电动机构有二类跳空开形式。,1、电动机构操作过程中跳空开，主要是电源相序接错或时间继电器保护起作用引起的。,2、电动机构红线位置跳空开，影响因素如下：,一送电源即跳空开，是由于跳闸回路误接常闭接点，或Q1本身有故障。,9/8/2024,115,精选课件,S12或S14被误合上。K3接触器不能刹车，或凸轮回复弹簧弹力过大，或微动开关与凸轮之间位置没有调整好。都可能是故障原因。,用户误操作或用户装置误合S9，导致跳空开。,9/8/2024,116,精选课件,