江蘇德利泰電氣有限公司
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導(dǎo)電桿變壓器無勵磁分接開關(guān)的故障及處理措施
一、研發(fā)的必要性
目前國內(nèi)電網(wǎng)中500kV交流超高壓電力變壓器(包括發(fā)電機變壓器)從原有載調(diào)壓方式轉(zhuǎn)為采用無勵磁分接開關(guān)調(diào)壓方式。而電氣化鐵路的迅速發(fā)展,對牽引變壓器的電壓有了更高的要求。同時發(fā)電機大容量化要求變壓器和分接開關(guān)的大容量化。但目前大容量無勵磁分接開關(guān)仍被國外產(chǎn)品所壟斷。為了適應(yīng)超高壓變壓器的配套需要,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大容量無勵磁分接開關(guān)迫在眉睫。
二、分接開關(guān)性能與結(jié)構(gòu)特點
適應(yīng)大容量電力變壓器需求的無勵磁分接開關(guān)有兩種;籠形無勵磁分接開關(guān)和鼓形無勵磁分接開關(guān)。它們各自具有不同的性能和結(jié)構(gòu)特點。
1.籠形無勵磁分接開關(guān)特點
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:手動分為箱頂手動和落地手動,電動分為頭部電動和落地電動。
1.4 分接開關(guān)到位準(zhǔn)確:無論是手動操作,還是電動操作的分接開關(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)定無勵磁分接開關(guān)的溫升≤15K,比有載分接開關(guān)20K嚴(yán)格的多?;\形無勵磁分接開關(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,采用多點并聯(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,試驗結(jié)果:觸頭對油的溫升≤15K。
1.7 電壓高、低局放:變壓器對高電壓等級的無勵磁分接開關(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)工作的重點和難點。為了降低局放,對于籠形分接開關(guān),所有金屬零件均提出電場圓角,振動光飾,合理采用屏蔽環(huán)、屏蔽罩使電場分布均勻。試驗結(jié)果:252kV的籠形無勵磁分接開關(guān)局部放電量≤10pC
2.鼓形無勵磁分接開關(guān)特點
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),電場均勻。環(huán)形動觸頭隨主軸旋轉(zhuǎn)依次選擇定觸頭來實現(xiàn)分接變換。