110 kV電力變壓器無載調壓開關更換試驗分析

廖先旭 韋錦勝 陳世景 何世 劉龍海

摘要：電力變壓器無載調壓是變壓器調壓方式的一種，無載調壓分接開關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，根據試驗數據判斷分接檔位的正確性并采取相應的處理辦法。

關鍵詞：無載調壓；繞組直流電阻；變壓器

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

目前在全國各地區的電網中，正在運行的110 kV電力變壓器的中壓側大部分采用的都是無勵磁調壓方式，即俗稱的無載調壓。無載調壓變壓器轉接電壓時，必須停電進行，因此不可以頻繁操作。無載調壓分接開關的更換更是一項大工程，對于110 kV電力變壓器更換35 kV側無載調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格限制的。因此，分接開關是否成功更換安裝直接關系到整個工程的成敗，反復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號主變無載調壓分接開關更換工作作為一個典型案例來討論110 kV電力變壓器無載調壓開關更換時遇到的問題及解決辦法。

1變壓器無載調壓原理

110 kV羅城站1號主變壓器系衡陽變壓器廠生產，35 kV側無載調壓開關采用的是調壓為中部并聯調壓方式，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方式。副繞組的每條并聯支路平均等分成四個同匝數的小繞組，并引出2~7六個抽頭節點，每接通兩個節點可以接入不同的小繞組數，即改變了整個繞組的總匝數，從而獲得不同的電壓，實現調壓的目的。

在變壓器本體上通過旋轉連桿連接的檔位指示盤即可調節主變中壓側電壓檔位，接通不同的繞組抽頭節點則表示不同的電壓檔位，可調檔位分為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，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，即整個繞組的匝數取到最小值為主繞組的匝數，所對應的電壓也是最小值，如圖2（1）、（2）所示。

2無載調壓開關更換可能出現的情形分析

由于無載調壓開關連桿可以360 ?旋轉，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。這樣就可以實現單向旋轉調節，并且規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。而在無載調壓開關更換的過程中，定位梢的安裝是無載調壓開關更換完畢且吊罩恢復后才安裝，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，根據大小和變化趨勢來確定檔位，正常情況下電壓最大檔對應繞組直流電阻最大，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，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）顯然接通抽頭節點2和3時副繞組全部接入直流電阻為最大，接通抽頭節點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點，但檔位根據定位梢的位置是確定的。

①當定位梢固定對應的是7和2時，7和2抽頭節點不通，那么2和3接通為第1檔，如圖3（1），數據分析如表1所示。

②當定位梢固定對應的是2和3時，2和3抽頭節點不通，那么3和4接通為第1檔，如圖3（2），數據分析如表2所示。

③當定位梢固定對應的是3和4時，3和4抽頭節點不通，那么4和5接通為第1檔，如圖3（3），數據分析如表3所示。

④當定位梢固定對應的是4和5時，4和5抽頭節點不通，那么5和6接通為第1檔，如圖3（4），數據分析如表4所示。

⑤當定位梢固定對應的是5和6時，5和6抽頭節點不通，那么6和7接通為第1檔，如圖3（5），數據分析如表5所示。

⑥當定位梢固定對應的是6和7時，6和7抽頭節點不通，那么7和2接通為第1檔，如圖3（6），數據分析如表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節檔位指示牌，再固定定位梢的位置來找到正確位置，檔位指示盤的旋轉方向可以根據直流電阻值的變化規律確定。

3典型案例分析

本局管轄110 kV羅城站1號主變無載調壓開關已經接近使用年限，在明確繞組本身沒有發生短路，絕緣沒有任何問題，故更換該無載調壓開關。無載調壓開關更換前，該主變的中壓側直流電阻數據見表7。從表中可以看出，A相直流電阻值沒有按規律變化，反而出現了反復，造成了不平衡率增大并且超過了規程規定的范圍。根據數據橫向對比，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更換前后直流電阻的參考。

在對無載調壓開關更換以后，固定定位梢，測得的中壓側繞組直流電阻數據見表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，不難發現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，逆時針旋轉B、C兩相的檔位指示盤使定位梢剛好定位在抽頭7和2。調整完畢后再對三相調壓開關進行調檔測試繞組的直流電阻，測得結果見表9。從數據可以看出開關檔位已經在正確的位置，為了更進一步的確定結果的正確性，對中壓側進行了變比測試驗證，見表10，變比數據也是非常正確的，足以說明按照上述的六種情況去分析調節檔位指示確定定位梢位置的做法是正確可行的。

4結 語

電力變壓器的無載調壓開關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節約成本的需要，也是供電可靠性提高的保證，上文對電力變壓器無載調壓開關的更換進行了多種情況分析，并給出了相應的數據加以論證說明，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級變壓器無載調壓改有載調壓的方案及分析[J].電工電氣,2009,(8).

[2] GB 50150-2006,電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準[S].