变压器有载分接开关的试验课件

变压器的有载分接开关,有载,分接开关的作用,有载,分接开关的结构,M,型与,V,型分接开关的区别,工作原理,有载分接开关的试验,电压是电力系统中的重要质量指标，由于供电网络的负荷波动性较大，往往会引起电压的变化。为了确保电能质量，对变压器适时进行调压，而有载分接开关能,在不中断负载电流的情况下，实现变压器绕组中分接头之间的切换，从而改变绕组的匝数，即变压器的电压比，实现调压的目的,，因此在电力变压器中得到了广泛应用。,一、有载分接开关的作用,二、有载分接开关的结构,M,型有载分接开关,结构图,M,型切换开关触头,系统,切换开关包括快速机构、切换机构、过渡电阻器、油室、齿轮装置及绝缘传动轴。,切换开关触头系统分主通断触头、过渡触头、主触头三部分，其中主通断触头和过渡触头称为电弧触头。它是长期接通工作电流运行，所以要求接触良好。,过渡电阻安装在弧形板下部，并与切换开关过渡触头相连。它是由具有高耐热性能的镍络丝绕成回旋形状，用陶土夹片相互隔开装在绝缘框架内，过渡电阻的热量由变压器油介质冷却。,分接选择器是能承载电流，但不接通和开断电流的装置。因此，它实质上是个无励磁分接开关，仅与切换开关配套使用后形成有载调压。,V,型有载分接开关,结构图,三、,M,型与,V,型分接开关的区别,M,型,V,型,选择开关与切换开关分开的组合式。适用大容量、高电压，多分接位置。,选择开关与切换开关组合成一体的复合式。结构简单，分接档位少。,四、,工作原理,有载分接开关是在负载状态下调节变压器绕组分接位置，这就要求有载分接开关在变换分接位置过程中，既要保证负载电流的连续、不能开路，又要保证分接间不能短路。因此，在分接开关切换过程中，必然在某一瞬间同时桥接两个分接头，以保证负载电流的连续性。而桥接的两个分接间必须串接电阻以限制循环电流，保证不发生分接间短路，实现这一功能的电路为过渡电路。按照串接电阻的数量分为单电阻、双电阻及四电阻的开关类型。,双电阻过渡电路的工作原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,Page,21,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,输出端子,切换开关,分接选择器,极性选择器,主绕组,分接选择器触头代号,切换位置代号,上分接选择器触头层,下分接选择器触头层,分接绕组,电气原理图,机械原理图,K,1,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9a,10,12,13,14,15,16,17,9b,9c,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,K,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,+,+,-,1,3,5,7,9,4,6,8,K,2,0,+,-,0,五、变压器有载分接开关的试验,试验目的,试验仪器、设备的选择,危险点分析及控制措施,测试前的准备工作,现场试验步骤及要求,试验注意的事项,试验结果的分析,1,、,试验目的,有载分接开关是变压器完成有载调压的核心部件,也是变压器中唯一频繁动作的部件。有载分接开关的性能状况直接关系到有载调压变压器的安全运行。据有关资料统计,有载分接开关的故障在有载调压变压器的故障中占有很大的比例。因此,开展有载分接开关的检测,对于减少有载分接开关故障,保证变压器的安全运行具有重要的意义。,变压器投运前，检查有载分接开关的切换程序、过渡时间、过渡波形、过渡电阻等是否正常，可以发现变压器经过运输、安装后、开关内部有无,变形、卡涉、螺栓松动,等,现象，同时也确定开关各部件所处,位置是否正确,。,变压器在运行中检查有载分接开关，可以发现,触头的烧损,情况，触头动作是否,灵活,、切换时间,有无变化,，主弹簧是否,疲劳变形,、,过渡电阻值是否发生,变化等缺陷,。,2,、试验仪器、设备的选择,单臂电桥,双臂电桥,有载分接开关测试仪,接触电阻、过渡电阻选用的仪器,过渡时间、过渡波形选用测试仪,3,、危险点分析及控制措施,防止高处坠落：工作人员在进行套管拆、接线时，必须系好安全带。使用梯子必须有人扶持或绑牢。对于,220kV,及以上变压器套管拆、接线时，尽可能采用高处作业车或检修作业架，严禁徒手攀爬套管。,防止高处落物伤人：高处作业应使用工具袋，上下传物件应用绳索栓牢传递，严禁抛掷。,防止人员触电：拆接试验接线前，应将被试是设备对地充分放电，以防止剩余电荷、感应电压伤人及影响测量结果。试验用电源的回路上应设有漏电保护器，使用前应对漏电保护器进行不少于三次跳闸试验。并应有明显的断开点。试验仪器的金属外壳应可靠接地，仪器操作试验人员必须站在绝缘垫上或穿绝缘鞋操作仪器。测试前应与检修人员负责人协调，不允许有交叉作业。,4,、测试前的准备工作,了解被试设备现场情况及试验条件,查勘现场，查阅相关技术资料，包括该分接开关历年试验数据及相关规程等，掌握该分接开关运行及缺陷情况。,测试仪器、设备准备：选择在检定合格期内有载分接开关测试仪、单臂电桥，双臂电桥、直流电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、变压比测试仪试验用带剩余电流动作保护器的电源拖线盘、放电棒、万用表、干湿温度计、安全帽、安全带、常用工器具、接地线、安全遮拦、标示牌等。,办理工作票并做好试验现场安全和技术措施：向所有试验人员交代工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点，明确人员分工及试验程序。,5,、现场试验步骤及要求,（,1,）过渡电阻值的测量,分接开关的过渡电阻，是安装在开关切换部分的辅助触头与工作触头之间，每相共有两个过渡电阻（,U,单、,U,双、,V,单、,V,双、,W,单、,W,双）。（一般在交接时、大修时、吊芯检查时进行），标准要求：与铭牌值比较偏差不大于,10,。,分接开关,切换部分,工作触头,辅助触头,过渡电阻,a,、试验步骤,将单臂电桥的测试端子用测试线分别与分接开关的辅助触头、工作触头相连接，测量时按单臂电桥,操作说明书,进行测量。分别测量（,U,单、,U,双、,V,单、,V,双、,W,单、,W,双）的过渡电阻值，共测,6,次。,b,、试验接线（用单臂电桥测量过渡电阻）,分接开关,切换部分,工作触头,辅助触头,过渡电阻,单臂电桥,（,2,）接触电阻的测量,分接开关的接触电阻测量，对于,M,型开关可在它的切换部分进行测量（而,V,型开关一般不测）。测量部位在开关的中性点与工作触头之间，用双臂电桥进行测量。（一般在必要时进行），标准要求,:,每对触头的接触电阻不大于,500,。,a,、试验步骤,将双臂电桥,P1,和,C1,测量端子用测试线接在开关切换部位中性点上，,P2,和,C2,测量端子用测试线接在,工作触头上。按电桥,操作说明书,分别测量（,U,单、,V,单、,W,单），测试完毕后，将分接开关进行切换，再分别测量（,U,双、,V,双、,W,双），共测,6,次。,b,、试验接线（用双臂电桥测量过渡电阻）,分接开关,切换部分,工作触头,中性点触头,双臂电桥,（,3,）过渡时间、过渡波形的测量,M,型分接开关测量过渡时间，可以在开关的切换部位进行，也可以连同变压器绕组一起进行测量。测量时，只需测出单双（,1-2,）、双单（,2-1,）的过渡波形和过渡时间。而,V,型分接开关只能连同变压器绕组一起测量。标准要求：,正反方向的切换程序与时间 均应符合制造厂要求,;,无开路现象，其主弧触头分开与另一侧过渡弧触头闭合的时间不得小于,10ms,。,a,、单独对分接开关进行过渡波形、过渡时间测量,首先将分接开关的,U1,与,U2,、,V1,与,V2,、,W1,与,W2,的端子分别进行短接，使用有载开关测试仪，将测试仪的接地端子良好接地，测试线按黄、绿、红颜色顺序分别对应接在分接开关,U1,、,V1,、,W1,三相触头上，黑色测试线接在中性点端子上，要求接触良好并牢固。避免在分接开关切换动作时，线夹松动或脱落。,a1,试验接线,选择开关,切换开关,U,1,W,2,U,2,中性点,有载分接开关测试仪,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,N,触头短接,a2,试验步骤,测试线连接完毕后，严格按测试仪,说明书,进行操作，首先打开测试仪电源，选择波形测试，调整仪器对应开关所处的档位（,N-1,或,1-N,），按键至测试仪进入测量（待触发）状态，用电动方式进行分接开关的切换，此时测试仪自动显示出分接开关的过渡波形。需要分别测出单双、双单的过渡波形和过渡时间。,b,、连同变压器绕组一起测量分接开关的过渡波形,使用有载开关测试仪，将测试仪的测试线按黄、绿、红颜色顺序分别对应接在变压器高压绕组,A,、,B,、,C,三相的套管上，黑色测试线接在高压绕组的中性点套管上，要求接触良好、牢固。避免在分接开关切换动作时，线夹松动、脱落。其它非被试绕组各相分别短路接地,。,b1,绕组为,Y,形带中性点接法的试验接线,其它非被试绕组各相分别短路接地,（,4,）有载分接开关动作顺序的测量,退出开关机构箱的操作电源，利用摇手柄慢慢摇动进行档位变换，静听开关选择器分开时动作的发出的声音，并记录转动的圈数。继续转动摇手柄，静听开关选择器合上的动作时发出的声音，记录转动的圈数。继续转动摇手柄，此时会听到一声清脆的响声（切换开关动作），记录转动的圈数。继续转动摇手柄，观察机构箱中计数器盘上的窗口显示，直到,“,绿色,”,（最好是红线）出现，则完成档位变换过程，并记录摇手柄转动的圈数。,为了准确测量分接开关的动作顺序，应从,1N,和,N1,各测量,4,个到位变换，记录每档变换的圈数，便于分析。,（,5,）测量连同分接开关的变压器绕组绝缘电阻,一般连同变压器绕组一并进行，有条件时，单独测量对地、相间及触头间绝缘电阻值,。（一般在交接时、大修时、吊芯检查时进行），标准要求：,单独测量时,不作规定。例行试验时按照变压器的规定。,（,6,）测量连同分接开关的变压器绕组回路直流电阻,主要检查变压器各相绕组的引线与分接开关的连接，各分接开关的触头接触是否良好，以及分接开关各档位是否正确。,一般测量所有分接位置，如在切换开关吊芯检查复装后，在转换选择器工作位置不变的情况下至少测量,3,个连续分接位置。测量前应分接变换,3,个循环。一般在交接时、大修时、吊芯检查时必须进行，在例行试验时也必须。,标准要求：,1600 kVA,以上变压器相电阻,2%,；线电阻,1%,；,1600 kVA,及以下变压器相电阻,4%,；线电阻,2%,。,与出厂值比较（或不同时期测量值比较）,不应出现相邻二个分接位置直流电阻相同或,2,倍级电阻。,（,7,）测量连同分接开关的变压器绕组变比,检查有载分接开关各档位是否正确，一般在交接时、大修时进行。,标准要求：,额定分接电压比偏差在,0.5%,以内。,其他分接的电压比偏差在阻抗的,1/10,以内，但不超过,1%,，或按协议。,35kV,级以下，电压比小于,3,的变压器，偏差为,1%,。,（,8,）辅助回路的绝缘试验,检查分接开关电动操作机构二次回路的绝缘状况。一般选用,500,1000V,兆欧表测量，当回路绝缘电阻在,10M,以上时，可用,2500V,兆欧表代替交流耐压持续,1min,。在例行试验时仅测量二次回路的绝缘电阻。,标准要求：,绝缘电阻不小于,1M,，工频交流耐压,1000V,，持续,1min,。,（,9,）切换开关或选择开关油室绝缘油的击穿电压,一般在交接时、大修时、每,6,个月至,1,年或分接变换,2000-4000,次时进行。,标准要求：,符合制造厂规定,交接或大修时与变压器本体相同,运行中油的击穿电压不小于,30kV,，小于,30kV,时停止使用自动控制器，小于,25kV,时停止分接变换。,（,1,）感应电压的影响，测量波形时应拆除变压器引流线。,（,2,）静电及剩余电荷的影响，非测试绕组短路接地。,（,3,）触头表面油膜及杂质对接触电阻的影响，测量前分接开关需进行多个循环的切换。,（,4,）过渡电阻测量应包含整个回路，可以检查电阻与连线及触头之间有无螺栓松动、脱落等现象。,（,5,）用双臂电桥测量开关接触电阻时，测试线等长，截面积电流线不小于,2.5mm,2,，电压线不小于,1.5mm,2,。被测电阻与电桥连接导线电阻不大于,0.01,（,6,）测量分接开关动作顺序时，必须退出机构的操作电源，圈数记录不考虑电机空转的圈数。,6,、试验注意的事项,7,、试验结果分析及试验报告的编写,国家电网公司,输变电设备状态检修试验规程,（,Q/GDW188-2008,）；,电气装置安装工程 电气设备交接试验标准,（,GB50105-2006,）；,有载分接开关运行维修导则,（,DL/T574-1995,）；,过渡电阻值应符合制造厂的规定，与铭牌值比较偏差不大于,10,。,每对触头的接触电阻不大于,500,。,（,1,）标准及要求,分接开关过渡时间应符合制造厂的要求，主弧触头分开与另一侧过渡弧触头闭合的时间不小于,10ms,，三相同步、切换时间的值及正反向切换时间的偏差符合制造厂的技术要求，在过渡波形上，曲线应平滑、无开路现象。,测量有载开关动作顺序，转换选择器（极性开关）、切换开关或选择器（开关）触头的全部动作顺序，应符合产品技术要求。,a,、测量波形的分析,标准波形严格地说应该是理论波形，它应该确切地描述分接开关在切换过程中的过渡过程。比如说，动触头在脱离,(,或接通,),主通断触头后，过渡电阻串入,(,或退出,),回路。在这一瞬间整个回路就由一种状态瞬变到另一种状态。其波形应如下图所示：,（,2,）测试结果的分析,测试仪显示的波形,波形中三条线从上到下顺序为,ABC,三相，每条曲线下有一水平直线为零电流线。当切换中有断点时曲线将与零电流线重合，最下行是标尺，每格,1ms,。在显示屏左侧有两条垂直“光标线”，可以按“选择”键，选择移动哪一条线。按键可以移动光标，这时可以看到，随着光标的移动，屏幕上方中部有一数字在随之变化，这个数值反映的是两光标之间的时间，单位是,o.1ms,。调节光标位置就可以观察某一段时间。,实际测试的波形与理想波形比较都存在不同的差距。即便是同一厂家同一型号的开关体现在时间和幅值上也不会完全一样，特别是抖动现象。不同厂家生产的分接开关，对应各切换程序的时间不同，波形各段的幅值也因过渡电阻值不同。使用测试仪得到的波形在与理想波形进行比较时应着重以下几点：,a,、测试的波形应与理想波形相似；,b,、对应于各切换程序的时间误差应在制造厂提供的误差允许范围内,;c,、不完全以波形各点幅值的高低作为判断过渡电阻值大小的依据，而应结合移动光标线到要测的位置，看屏幕中显示的数字或打印出过渡电阻值；,d,、要和同型号的比较，更要与上一次测试的波形进行比较，通过前后几次测试的波形对比，更便于发现缺陷。,b,、测试分接位问题,对于,M,型开关,，其切换开关总是在单双之间作往返动作，所以测一次,单到双,(,如,1,2),，再测一次,双到单,(,如,2,3),即可。,对于,V,型开关,，它是复合式的，其动触头与每一分接位的静触头的切换都不重复，上行和下行也有区别，状态也就略有差异。因此要从,1,分接位开始连续测完,所有分接位,(1,n),，再反方向测完所有分接位,(n,1),。,c,、各程序段时间的确定,基本原则是：起始时间从曲线向下的拐点开始；结束时间从曲线向上的拐点终止。如下图所示：,(MR,公司,V,、,M,型双电阻,),d,、各程序段电阻的确定,基本原则是：要看那一点的电阻值，就把两条垂直光标线移动到那一点。当波形有抖动时，应尽可能找比较平直段。如下图所示：,第,1,点为,R,1,过渡电阻值；第,2,点为,R,1,和,R,2,并联值；第,3,点为,R,2,过渡电阻值。测电阻时还应注意，,M,型有一些是并联双断口结构，这时测试的电阻值是铭牌标定值的,1,2,。,当波形出现过零点且持续,2,毫秒以上时，应看看那一点的电阻值，如果阻值超过,50,欧，很可能存在接触不良或有松动，此时应慎重对待多测几次。,(MR,公司,V,、,M,型双电阻,),e,、,三相不同期问题,三相有载分接开关的切换不同期问题，规程并没有明确规定。一般不大于,5,毫秒。,假设测到一台开关波形如下，,测试仪显示屏有两个可移动的光标，,先把第一光标线移到,B,相起始位，把第二光标线移到,A,相起始位，按,F1,键保存。再把第一光标线移到,C,相起始位，把第二光标线移到,B,相起始位，按,F2,键保存。再按,F8,键，打印出,A,、,B,相的过渡时间。此时,A,相的,“,过渡时间,”,就是比,B,相早的时间，,B,相的,“,过渡时间,”,就是比,C,相早的时间。,（,2,）测试报告编写,填写报告时，应包括试验时间、试验地点、设备的参数、试验用仪器的型号和编号、天气情况（包括温度、湿度）、试验人员、试验性质、试验数据、试验结论以及其它需要备注的内容等。,案例,1,110kV,变压器复合型有载分接开关，型号为,FY30 350-Y/60-10193,，,2000,年,9,月出厂,2009,年,4,月大修计划安排对此分接开关进行换油换油前过渡波形如图,单到双,7-6,双到单,6-7,该波形与图,3,标准波形相比较，变换程序基本相同，波形存在的差别主要表现在两过渡电阻桥接阶段波形出现震荡，切换过程完成后波形存在不规则的抖动，这些差别并不意味着这台分接开关存在故障。产生这种现象的主要原因有：触头闭合产生的机械冲击力使波形抖动，又由于测量是在带绕组的情况下进行的，绕组电感的影响使波形产生震荡，在分析时这些抖动可以忽略。吊芯检查发现：此分接开关内油质差，存在油泥，但触头表面光滑无烧伤痕迹，换油后过渡波形如图，此波形较换油前略有好转。,双到单,6-7,案例,2,：,某变电站,1#,主变，有载开关：常州,M,型,对照单到双,(3,4),和双到单,(4,3),可以看出：单到双时,C,相动作早，桥接前这一段时间比,B,、,A,时间长，桥接后三相差不多是同时。反方向双到单时,C,相动作晚，桥接后这一段时间比,B,、,A,相时间长，桥接前三相的时间差不多。由此可以判断，问题出在,C,相的单数侧，动触头和主通断静触头的接触配合上，脱离时早，接通时晚。有可能是主通断静触头松动或烧蚀严重。,单到双,(3,4),双到单,(4,3),案例,3,：,某变电站,1#,主变，有载开关：遵义长征电器一厂,在波形图中，可,以看到,A,相从单到双,(3,4),和从双到单,(2,3),有对称的过零段，是在单数侧。且过渡电阻值从仪器上观察远大于,40,欧,(,超过,40,欧可以看成开路,),。这是典型的过渡电阻缺陷。吊检发现单数侧过渡电阻已断裂。,单到双,(32),双到单,(2,3),案例,4,：,某变电站,2#,主变，有载开关：上海华明开关厂,对照,1,2,和,2,1,的波形图，可以看到单到双时,C,相桥接后有抖动，而双到单时正常。它反映了由,R,1,R,2,并联向,R,2,过渡时，,R,1,有接触不良现象,(,瞬间松动,),。但是并不严重，可以运行。在以后的检测中，应注意对照，看是否有所发展。,单到双,(12),双到单,(2,1),特高压交流变压器继电保护配置,现代电网继电保护原理课程汇报,主体结构示意,变压器铁芯结构,变压器主体与调压补偿变分箱布置,变压器,三相分体布置,1000KV/500KV/110KV,变压器内部绕组,特高压单相接线图,特高压变压器高、中、低压侧绕组采用,YN-yn-d11,接线。主体变和调压补偿变通过管路,母线连接组合,后可作为一台完整的变压器使用，也可将主体变单独使用,汇 报 提 纲,1.,特高压变压器的结构特点,2.,差动保护,3.,励磁涌流,4.,过流保护,5.,其他非电气量保护,82,差动保护,特高压变压器,CT,布置图,差动保护,是变压器的,主,保护，特高压变压器各差动保 护 的 保 护 范 围 通 过 电 流 互 感 器,( current transformer,，,CT,),布置情况进行分析各差动保护的功能及范围。,保护名称,组成结构,作用范围,励磁涌流闭锁判据,纵联差动保护,CTH1 /CTH2,、,CTM1 /CTM2,、,CTL1 /CTL2,变压器各侧的各类故障,是,分侧差动保护,CTH1 /CTH2,、,CTM1 /CTM2,、,CT5,高、中压侧绕组和引线的接地和相间故障，不保护绕组的匝间故障,否,补偿变差动保护,CT8,、,CT6,补偿变内部绕组所有故障和引线故障,是,调压变差动保护,CT5,、,CT6,、,CT7,调压变压器内部绕组所有故障和引线故障,是,各差动保护的功能及范围,高压侧,1000KV,中压侧,500KV,110KV,特,高压变压器差动保护的配置,纵联差动保护,的保护范围最大，理论上可以动作于整个特高压变压器保护区内故障，但是实际运行发现，对于调压绕组与补偿绕组发生轻微匝间短路时，该保护灵敏度减低甚至出现保护拒动，因此引入保护范围较小的其他类型差动保护；,分侧差动保护,只体现主体变串联绕组及公共绕组的故障，虽然保护范围减小，但是灵敏度较高；,分相差动保护,不存在差流合成，得到的差流能够最真实的反映出励磁涌流与故障电流的本质特征，对于该保护区内发生的轻微匝间短路有较高的灵敏度；,低压侧小区差动保护,对特高压变压器低压套管引出线到低压母线间发生故障时起到保护作用；,针对纵联差动保护对调压补偿变轻微匝间短路的灵敏度不足的问题，特高压变压器配置了,单独的调压补偿变差动保护,。,特高压变压器差动保护回路中的不平衡电流,1,、变压器不平衡电流产生原因,（,1,）,计算变比与实际变比不一致,产生的不平衡电流,变压器及电流互感器的变比是按照相关标准生产的，即变压器与电流互感器一旦出厂后，变比就是固定不变的。在现场运行实际中，变压器与电流互感器的实际变比与按照公式计算出的变比很难吻合，所以很可能引起不平衡电流，影响差动保护动作的可靠性。,（,2,）,传变误差,引起的不平衡电流,流入差动继电器的不平衡电流与变压器高、低压侧电流互感器的励磁电流相关，电流互感器励磁涌流直接流入差动保护装置，引起保护误动作。,（,3,）变压器,励磁涌流,产生的不平衡电流,任何一个变压器都可以等效为一个由条电路加条磁路的等值电路，,励磁回路,相当于变压器,内部故障,的,故障支路,，当变压器产生励磁涌流时，该电流将全部流入,差动继电器,，形成,不平衡电流,。由于励磁涌流很大，如果单独依靠调整差动保护动作定值，会使得差动保护在变压器内部故障时灵敏度降低，甚至引起差动保护误动作。,（,4,）变压器,调压时,产生的不平衡电流,通过改变变压器档位实现调压，可以实现电网无功的含理分布，而改变变压器档位的实质就是在改变变压器的变比。当变压器变比由于调压而发生改变时，变比不可能再发生变化，而差动保护定值一般会按照额定变比来整定。故调压破坏了与变压器的变比平衡，必然会产生不平衡电流。,特高压变压器差动保护回路中的不平衡电流,2,、减小不平衡电流影响的主要措施,为了减小电流互感器计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流，传统方法是通过,平衡线圈,消除，而,微机保护,可以通过,软件,实现,电流幅值,的精确,平衡,调整；,在我国智能电网快速发展的今天，可以采用,电子式光电互感器,来消除由于传变误差引起的不平衡电流；,对于变压器励磁涌流产生的不平电流，可以通过通过多种方法实现,励磁涌流的抑制或者识别,，保证差动保护不会因为涌流而发生误动作；,对于,变压器调压,引起的,不平衡电流,，目前在工程实际中主要在,档位改变时，投退不同的定值单的方法,来躲过不平衡电流，但是这种保护定值的不断切换，为现场实际工作带来了诸多的不便，有必要引入新方法，科学合理地补偿不平衡电流。,产生的原因：变压器励磁涌流是指变压器,空载合闸,时，由于变压器,铁芯的饱和,而产生的,暂态电流,。,造成的危害：变压器励磁涌流会引起电力系统电,压骤降,、,谐波污染,、,和应涌流,、,铁磁谐振等,。（因而进行抑制励磁涌流的研究，对保障电网的安全稳定运行至关重要）,产生的原因及其危害,建立一台单相变压器的等值电路来分析励磁涌流产生原因，以及合闸初相角和变压器铁芯剩磁对励磁涌流的影响。,考虑损耗的单相变压器空投等值电路,单相变压器理想化空投等值电路,为时域电网电压；,为变压器原边漏电阻；,为变压器原边漏电感；,为变压器励磁电阻；,为变压器励磁电感。,为方便计算，做出如下假设；,(1),电源采用理想电源及线路无损耗；,(2),变皮器原边漏电阻与漏电感均为零；,(3),忽略激磁电阻，变压器原边匝数为一匝。,励磁涌流的产生,电网电压与变压器铁芯磁通建立直接的关系为：,单相变压器理想化空投等值电路,由式,1,所示的微分方程可以得到空载合闸时的铁芯磁通：,其中,是稳态磁通幅值,为变压器铁芯剩磁,，其大小和方向与变压器切除时刻的电压（磁通）有关。,励磁涌流的产生,电力变压器的饱和磁通一般为 ，而变压器的运行电压一般不会超过额定电压的,10%,，相应的磁通 不会超过饱和磁通 。所以在变压器稳态运行时，铁心是不会饱和的。若铁心的剩磁 ，合闸半个周期 后 达到最大值，即 。最严重的情况是在电压过零时刻 合闸， 的最大值为 ，远大于饱和磁通 ，造成变压器严重饱和。此时 的波形如图所示。,变压器暂态磁通,励磁涌流的产生,令 时刻空载合闸，分别取合闸角 ，通过式,2,分析不同剩磁 对铁心磁通值的影响。,合闸初相角固定不同剩磁时的铁心磁通值,通过分析发现，变压器励磁涌流的幅值在,0,最大，并且合间角一定时，励磁涌流幅值伴随铁心剩磁含量的提高不断增大。,励磁涌流的产生,合闸电阻抑制涌流的等值图,针对如图所示的等值电路，依据电磁感应定律与基尔霍夫电压定律列写回路方程，为简化计算，令变压器线圈面数为匝，忽略变压器原边漏电感，并设加装合闽电阻前的回路总电阻为 ， 为加装的断路器合闸电阻。,考虑 （ 为特高压变压器空载合闸时的瞬时电感值），所以励磁涌流的计算式可以表示为,利用合闸电阻抑制励磁涌流,不同合闸电阻下的高压侧励磁涌流仿真波形,不同合闸电阻下的中压侧励磁涌流仿真波形,特高压变压器空投时励磁涌流与故障电流识别,由于受到特高压变压器特殊结构及铁心材料的影响，励磁涌流中二次谐波含量很小，低于常规的二次谐波闭锁原理的整定门槛值，容易与短路电流发生混淆。,二次谐波闲锁原理,二次谐波闭锁原理是基于励磁涌流中含有大量的二次谐波分量的特点，设定二次谐波的口槛值，当涌流中二次谐波含量超过该口槛值时，闭锁差动保护。二次谐波闭锁原理的判据可以表示为：,从图中波形可以看出，如果简单地采用分相闭锁的励磁涌流识别方式时，本次空投情况下，,A,相比例差动保护原件将要误动作,推荐,励磁,涌流识别方案,将励磁涌流闭锁定值自适应变化与“分相制动”方式相结合并通过差动电流中二次谐波含量的变化趋势进行辅助判断的励磁涌流识别方案目前被广泛采纳。该方案的判断过程如图所示。,过流,保护,城市陷入瘫痪,过流保护只用于,后备保护,，由于“,调补变,”的匝数相对于整个变压器而言很少，当发生轻微匝间故障时，再折算到主体变压器来看更加轻微。故“调补变”的保护以差动形式单独配置。,以,500KV,侧为例。变压器,500KV,侧的,零序定时限,I,段,应与,500KV,侧,出线的零序灵敏段,配合，这是,定时限保护,之间的配合；相应的，,500KV,侧的零序反时限保护需与,500KV,侧出线的,零序反时限,保护配合。,由于主变的本质是,自耦变压器,，那么在配置自耦变压器的,零序过流保护,时分为,两种情况,:,中压侧无零序电源时自耦变压器零序过电流保护配置,中压侧有零序电源时自耦变压器零序过电流保护配置,自耦变压器零序等值电路,中压侧无零序电源时自耦变压器零序过电流保护配置,4.11,中压侧,:,通常设置,两段零序方向,过电流保护,其方向指向,本侧母线,第段作本侧母线的,后备,第段作本侧母线,出线的后备,。其中第段设,三级,时限,跳闸方式分别为,:,第一级时限,t1,跳本侧母联,(,或分段,),开关,第二级时限,t2,跳主变本侧开关,第三级时限,t3,跳主变三侧开关。第段设一级时限,t4,跳主变三侧开关,.,4.1.2,高压侧,应设置,两段零序过电流保护,第,段带方向,其方向指向变压器做该变压器的后备,并设置三级时限,跳闸方式分别为,:,第一级,时限,t1,跳中压侧母联,(,或分段,),开关,第二级,时限,t2,跳主变中压侧开关,第三级,时限,t3,跳主变三侧开关。第,段不带方向,同时作该变压器和本侧母线出线的后备,设置一级时限,t4,跳主变三侧开关,.,中,压侧有零序电源时自耦变压器零序过电流保护配置,4.2.1,中压侧,此部分的,第,I,段,配置与上节,4.1.1,中完全相同,，,第,II,段不带方向,，其余相同,。,4.2.2,高压侧,高压侧零序过电流保护应设,两段,第段,带方向,其方向指向本侧母线,作本侧母线的后备,动作时限设置两级,跳闸方式分别为,:,第一级时限,t1,跳主变高压侧开关,第二级时限,t2,跳主变三侧开关。,第段,不带方向,既作该变压器也作本侧母线出线的后备,动作时限设置一级,t3,跳主变三侧开关。,汇 报 提 纲,1.,特高压变压器的结构特点,2.,差动保护,3.,励磁涌流,4.,过流保护,5.,非电气量保护,100,非电气量保护,定义及应用,定义,：变压器非电量保护是变压器的,主保护,。主要保护变压器,内部短路故障,和,油温,、,油位异常,等。一般是指保护的判据,不是,电量（如电流、电压、频率、阻抗等），,而是,非电量。其中的主要类别是,瓦斯保护,（通过油速整定）、,油温高保护,（通过温度高低）、,压力释放保护,（压力）、,防火保护,（通过火灾探头等）、,油位异常保护,（油位高低整定）等。,实际应用,：非电量保护可对输入的非电量接点进行记录和保护报文记录并上传，变压器非电量保护主要包括本体,轻瓦斯保护,、本,体重瓦斯保护,、,有载轻瓦斯保护,、,有载重瓦斯保护,、,压力释放,、,冷控失电,、,油温过高,、,油位异常,等，经软硬压板发信告警或直接经出口跳闸。,102,非电气量保护主要类别,1,）瓦斯保护,当变压器内部出现,不严重,的匝间短路故障、放电或单相接地时，其他保护因为得到的信号弱而不起作用，但这些故障均能引起变压器油以及其它材料分解产生气体，进而造成喷油冲动瓦斯继电器,。,瓦斯保护按保护功能分为,轻瓦斯,保护及,重瓦斯,保护两种,。,2,）压力释放,压力释放保护也是变压器的主保护。它是反应变压器内部油压的，压力释放,，,保护原理功能与重瓦斯保护基本相同。压力释放阀安装于变压器的油箱顶部，由一组弹簧跟保护触点组成,。,3,）,油位异常及油温保护,变压器油温保护是,通过采集变压器的上层油温或者绕组温度而形成的一种保护,。通常变压器油温保护,只发报警信号不作用于跳闸,。,非电气量,保护的工作原理,非电气量跳闸及发信原理图,非电量发信原理图,变压器的非电量保护，不管是瓦斯保护还是油温、油位等异常的保护，其原理都是在变压器的控制跳闸回路或者信号回路中串入变压器,本体的一个触点,。当变压器出现异常时，触点闭合，跳闸回路或者信号回路接通，实现各保护功能。,非电量保护优缺点,1,）非电量保护的,优点,电气量保护利用变压器各侧的电流和电压来鉴别变压器故障，此类保护通常都设置有定值门槛，如果低于定值门槛，则对应的保护可能无法动作。鉴于变压器本体特殊的结构特点，利用,其本体的特征,来鉴别变压器故障和异常运行情况，使之与电气量保护,互相弥补,，更好的为保护变压器发挥作用。,2,）非电量保护的,缺点,与电气量保护相比，非电量保护的缺点如下：,（,1,）动作时间相对较长。因非电量保护不能直接反映变压器内部故障，而为了抗干扰要求本身不能快速动作（动作时间不能小于,10ms,），所以其动作速度不及纵差保护。,（,2,）保护范围有限。非电量保护只能反映变压器内部故障，不能反映变压器引线故障。,误动分析,3,）非电量保护误动原因分析,统计运行分析表明，非电量保护误动的原因主要表现在以下几个方面：,（,1,）因非电量,保护接点绝缘下降,，使得,触点导通,而导致出口,接地绝缘下降,。接点绝缘下降的原因主要有：变压器本体上的非电量保护进线盒设计不合理，防水防潮性能差，在大风大雨的情况下水汽渗进变压器内部非电量保护继电器安装的地方，使接点受潮。,（,2,）工作人员在外部转接端子箱上工作后，忘记关好端子箱的门或者端子箱质量不佳、年久生锈破裂，风雨天气雨水漏进端子箱内使,端子受潮,。,（,3,）有些变压器厂家提供的至变压器内部的二次电缆,是非屏蔽电缆,，若施工时没有按反措要求把交直流分开而把,直流电缆跟交流电缆捆扎,在一起便形成一种事故隐患，容易引起,保护误动作,。,（,4,）还有冷却器全停保护时间继电器损坏、接点粘连，温度继电器定值偏低处于动作状态导致保护误动出口。,（,5,）设计不合理引起，有的是安装接线错误引起。,（,6,）变压器保护装置中非电量采用光耦输入、抗干扰能力差引起。总结以上原因，第,1,种情况导致非电量保护误动是最多的；第,2,种情况导致非电量保护误动次之；第,36,种情况导致非电量保护误动也都存在，尤其是第,6,种情况在近几年中发生较多，应引起足够的重视和采取相应改进措施。,非电量保护改进措施,基于对非电量保护误动原因的分析，提出如下的非电量保护,改进措施,：,（,1,）关于非电量保护的配置建议除重瓦斯继电器投入跳闸外，其他变压器非电量保护全部只投入信号。,（,2,）变压器本体上的电缆进线应从下往上接入，进线盒应加装防雨罩。,（,3,）应采用具有一定动作功率的中间继电器，不宜采用光耦输入。,（,4,）二次电缆宜采用屏蔽电缆（变压器本体进线盒至端子箱的中间电缆也应采用屏蔽电缆），交直流分开。,（,5,）建议明确一、二次管理上的分界点，变压器本体内接点的绝缘检查由一次负责，二次负责回路的绝缘检查及接线的正确性（二次回路绝缘,1M/1000V,）。,非电量保护配置方案,为了防止非电量保护误动作，在保证重瓦斯保护安全可靠投入运行的前提下，其余非电量保护宜作用于信号。非电量保护的配置方案如下：,（,1,）本体重瓦斯投跳闸。本体轻瓦斯投信号。,（,2,）调压重瓦斯投跳闸，不设调压轻瓦斯保护。早期的调压瓦斯继电器，具有调压轻瓦斯发信和跳闸接点；而目前的调压瓦斯继电器一般采用,QJ-25,型继电器，只有跳闸接点，无信号接点。,（,3,）油温和绕组温度高发信号。,（,4,）油位异常发信号。,（,5,）冷却器全停发信号。无人值班站，冷却器全停宜作用于跳闸。,（,6,）变压器空充时压力释放临时投跳闸，正常运行时发信号。,