導電桿變壓器無勵磁分接開關的故障及處理措施

一、研發的必要性

目前國內電網中500kV交流超高壓電力變壓器(包括發電機變壓器)從原有載調壓方式轉為采用無勵磁分接開關調壓方式。而電氣化鐵路的迅速發展，對牽引變壓器的電壓有了更高的要求。同時發電機大容量化要求變壓器和分接開關的大容量化。但目前大容量無勵磁分接開關仍被國外產品所壟斷。為了適應超高壓變壓器的配套需要，研發具有自主知識產權的大容量無勵磁分接開關迫在眉睫。 

二、分接開關性能與結構特點

適應大容量電力變壓器需求的無勵磁分接開關有兩種；籠形無勵磁分接開關和鼓形無勵磁分接開關。它們各自具有不同的性能和結構特點。 

1.籠形無勵磁分接開關特點

1.1 分接開關在結構上采用敞開式籠式結構。動觸頭隨中心軸旋轉，依次選擇在圓周上分布的定觸頭來實現分接變換。

1.2 適用于各種結構的變壓器：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 分接開關到位準確：無論是手動操作，還是電動操作的分接開關均有定位裝置和限位裝置，設有位置指示，便于動定觸頭準確定位。

1.5 分接開關按通過電流和分接位置數目分為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標準中規定無勵磁分接開關的溫升≤15K，比有載分接開關20K嚴格的多。籠形無勵磁分接開關的觸頭形式為夾片式結構。這種觸頭結構接觸可靠，抗短路能力強，采用多點并聯接觸方式，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電流最高達4800A，動靜觸頭采用5層并聯，有效地增加了分接開關載流能力并降低溫升，試驗結果：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的局放量提出了高于標準中規定的要求，即252kV的分接開關的局部放電量要求≤10pC。因此，降低局部放電量成為研發工作的重點和難點。為了降低局放，對于籠形分接開關,所有金屬零件均提出電場圓角，振動光飾，合理采用屏蔽環、屏蔽罩使電場分布均勻。試驗結果：252kV的籠形無勵磁分接開關局部放電量≤10pC

2.鼓形無勵磁分接開關特點

2.1 分接開關整體為半封閉的筒形結構，定觸頭均勻分布在絕緣筒內側，電場均勻。環形動觸頭隨主軸旋轉依次選擇定觸頭來實現分接變換。