中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器有载调压分接开关过渡时间测试仪

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪

测试电流：1A、0.5A、0.3A三档可选
可测量过渡时间、过度电阻、过渡波形、三相同期性

参考标准：GB50150-2006,DL/T849.6-2004

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪是与变压器回路连接的唯一运动部件，因此有载分接开关的检测，越来越引起重视。在《电力设备交接和预防性试验规程》中，要求检查有载分接开关的动作顺序，测量切换时间等。

为此，我公司成功的研制了ZSKC-4000 变压器有载分接开关特性测试仪器，该仪器主要用于测量有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等。

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ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪技术指标

输出电流 1A、0.5A、0.3A
测量范围 过渡电阻 1.0A挡  1.0Ω～20Ω
0.5A挡  5.0Ω～40Ω
0.3A挡6.0Ω～60Ω
过渡时间 0.1ms～300ms
准 确 度 过渡电阻 ±(读数×5%+0.1Ω) 过渡时间 ±1ms
分 辨 率 过渡电阻 0.01Ω 过渡时间 0.1ms
使用条件及外形
工作电源 AC220±10% 电源频率 50/60Hz
使用温度 -10℃～50℃ 相对湿度 ≤90%，不结露
主机重量 4.7kg (不含测试线) 主机尺寸 325mm×225mm×125mm
使用温度 -10℃～50℃ 相对湿度 ≤90%，不结露

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪有载测试
点击“有载测试”项后，进入“有载参数设置”屏。 
设备编号 设置试品的编号。
测试绕组 选择有绕组或无绕组。
测试电流 选择有载分接开关测试时的电流值。
测试项目 固定为动态参数，指测试有载分接开关的过渡波形、过渡电阻、过渡时间等参数，在等待触发屏可以实时测试有载分接开关的静态回路电阻。
分接位置 设置有载分接开关的实际分接位，便于生成测试报告。
灵敏度值 设置有载分接开关动作时的触发灵敏度。
所有参数设置完成后，按“开始测试”按钮进行测试。
注：有载测试时需要对中、低压侧绕组可靠短接并接地。 
开始测试后，中间三组数据逐渐变化，因为仪器对绕组和开关有一个充电过程，所以电阻值会从大到小变化，待三相数值都基本稳定后，点击“等待触发”按钮进入“等待触发”界面。
此时可手动或电动操作有载分接开关，有载分接开关动作完毕后，仪器自动进入“波形预览”界面。
三条曲线会根据测试数据进行变化。因为仪器对绕组和开关有一个充电的过程，所以曲线会从小到大变化，待三相曲线都稳定后，按下“开始测试”，此时可手动或电动操作机构

（请在开始测量后的两分钟内切换开关，为了保护设备，每一次测量输出电流持续时间是2分钟，超过两分钟，自动停止输出，并切换回参数设置界面）

动作完毕后，液晶屏自动显示出动作波形，按屏幕下方的按钮，可以调节曲线的放大倍数、向左向右移动，方便查看波形。

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪智能化程度高，全部中文菜单提示，操作简单。仪器体积小、重量轻、抗干扰能力强，大大减轻了现场工作人员的劳动强度，是发、供电单位，变压器制造行业保障安全生产，提高产品质量的理想仪器。

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪

有载分接开关是与变压器回路连接的唯一运动部件，因此有载分接开关的检测，越来越引起重视。在《电力设备交接和预防性试验规程》中，要求检查有载分接开关的动作顺序，测量切换时间等。

为此，我公司成功的研制了本测试仪器，该仪器主要用于测量变压器有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等。
仪器智能化程度高，全部中文菜单提示，操作简单。仪器体积小、重量轻、抗干扰能力强，大大减轻了现场工作人员的劳动强度，是发、供电单位，变压器制造行业保障安全生产，提高产品质量的理想仪器。

有载调压变压器在电力系统中有着重要作用，它不仅能稳定负荷中心电压，而且也是联络电网、调整负载潮流、改善无功分配等不可缺少的重要设备。有载调压变压器上安装的有载分接开关在运行和操作中难免会出现故障，这些故障可能是制造厂质量问题，也有可能是运行维护不当引起的。据统计，2004年全国220kV及以上变压器非计划停运中，有载分接开关导致的非计划停运次数为8次，占非计划停运总时间的10.343%。因此，变压器有载分接开关的安全运行维护非常关键。

有载分接开关基本原理、结构

有载分接开关，是一种能在励磁状态下变换分接位置的电器装置。有载分接开关调压的基本原理，就是在变压器绕组中引出若干分接头后，通过它在不中断负载电流的情况下，由一个分接头切换到另一个分接头，来改变有效匝数，即改变变压器的电压比，从而实现调压的目的。因此，有载分接开关在操作过程中，一要保证负载电流的连续性；二要在切换分接的动作中具有良好的断弧性能。

有载分接开关在变换分接头过程中，必须利用电阻实现过渡，以限制其过渡时的环流。通常采用的是电阻式组合型有载分接开关。实际工作中，电阻限流有载分接开关的结构可分为3个部分，即切换开关、选择开关、操作结构。这些中的哪一部分出现问题都会直接影响变压器的正常运行。

有载分接开关在运行中出现的问题

问题1：切换开关油室渗漏油

    切换开关油室是独立的油箱。运行中，切换开关油室中的油是绝对不允许进入变压器本体的，这是因为切换开关运行时产生一定的电弧，致使油室中的油质变差，这种油只能在切换开关油室中使用，而不能进入变压器本体。一旦进入会严重影响变压器内部油的色谱分析，即变压器内部故障判断。引起切换开关油室渗漏油的原因有：

    ⑴有载分接开关油箱底部放油阀门未紧固，致使变压器本体油箱中油与有载分接开关油箱中的混合。

    ⑵两油箱间密封胶垫材料不良或装配工艺不佳。现场处理时发现多数因胶垫尺寸选择不当，压缩后无余量，胶垫不起作用。另外，有载分接开关油箱上沿与本体油箱预留孔错位，密封更加困难。还有的有载分接开关油箱绝缘筒上边沿被压裂，出现缺口，导致渗漏油。

    ⑶中心传动轴油封不严。

◆防范措施：运行中应密切注视分接开关储油柜油位，当异常升高或降低直至变压器储油柜油位时，则应检查切换开关油室是否渗漏油。对变压器定期取油样，若发现主变的色谱分析氢、乙炔和总氢含量异常超标，也应检查切换开关油室是否渗漏油，以便及时处理。

问题2：切换开关内触头发热

频繁的调压，会使触头之间的机械磨损、电腐蚀和触头污染严重，尤其是负荷电流较大的变压器，电流的热效应会使弹簧的弹性变弱，动、静触头之间的接触压力降低，接触电阻增大，又使触头之间的发热量增大。发热加速了触头表面的氧化腐蚀和机械变形，并形成恶性循环，从而导致切换开关损坏。

◆防范措施：在检修投运前要分别测试开关各分接位置的直流电阻，吊罩检修时应测量触头的接触电阻，检查触头镀层和接触是否良好。每年结合检修或试验对分接开关各档位置多转动几次，除去氧化膜或油污的影响，使其接触良好。

问题3：过渡电阻断开和松动

过渡电阻断开和松动，会造成整台变压器烧毁。如果过渡电阻在已烧断的情况下带负荷切换，不但会使负载电流间断，而且会在过渡电阻的断口上以及动静触头断开口间出现全部相电压。该电压不仅会击穿电阻的断口，也会在动静触头断开时产生强大的电弧，从而导致变换的两分接头间短路，造成高压绕组分接线段短路烧毁。同时，电弧将开关油室的油迅速分解，产生了大量气体。如果安全保护装置不能立即排出这些气体，就会使开关破损。电弧的能量也可使开关绝缘筒烧坏，致使开关无法修复。

◆防范措施：加强过渡电阻的检查

    ⑴在变压器出厂以及运行前和大修后，必须检查过渡电阻紧固是否松动，以及电阻丝线材是否有机械破损，以免切换时产生局部过热而烧断。

    ⑵切换次数达到2万次以上或运行在2年以上的有载开关，必须检查过渡电阻的材质是否变脆，电阻是否变值，紧固是否松动。

    ⑶运行中遇到变压器在2倍以上额定电流的大电流情况下切换，必须检查过渡电阻是否烧毁。

    ⑷发生过有载开关不切换的情况，即快速机构主弹簧疲劳或断裂不工作、传动系统损坏、紧固件松动、机械卡死、限位失灵等使开关不能切换和切换中途失败以及切换程序时间延长超过规定值时，必须检查过渡电阻是否烧毁。

问题4：有载分接开关油质劣化

    开关每操作一次，由于电弧引起油质劣化，开关的绝缘水平下降。变压器油是分接开关最基本的绝缘材料，它作为绝缘和灭弧介质，还具有冷却、润滑、防腐蚀作用。在分接开关中，由于电弧的作用，开关油室中的绝缘油被分解，并析出游离碳、氢、乙炔等气体及油垢，气体一般会从绝缘油中排出，但游离碳微粒和油垢的一部分混在绝缘油中，一部分积在开关的绝缘件表面。此外，还有少量触头材料融化后溅射出来的金属微粒也留在了绝缘件表面。这些沉积物的增多，会增加泄漏电流，降低绝缘电阻，最终导致油沿绝缘表面放电，使开关损坏。

◆防范措施：对运行6-12个月或切换2000～4000次后，应取切换开关箱中的油样作试验。对切换5000～10000次后或绝缘油的击穿电压低于25kV时，应更换开关箱的绝缘油，并对绝缘件表面做清洁处理。

1 传统的有载调压方法

传统意义上的变压器，其有载调压装置应用的是机械型分接开关，用双过渡式电阻来举例子，当分接头选择好之后，按照从右到左或者从左到右的顺序切换转换开关。机械型开关的驱动齿轮等动作很容易造成操作事故，会让变压器可靠程度减弱，对工作带来一定安全隐患。另外，当机械开关产生动作时，能形成电弧，一定的电弧让机械开关触点发生慢性烧蚀，所以当操作达到一定的次数以后，就一定要对触头进行更换，而我们不能忽略的另一个问题是，产生的电弧会让变压器发生油质下降的问题，继而让变压器中的绕组绝缘能力减弱，导致相间短路或者是匝间短路的发生。根据一些研究数据，在以传统有载调压方法为主的时期，分接开关事故与故障每年都占变压器总事故的百分之十至百分之二十之间，而500千伏变压器有接开关故障率更是一度高达百分之二十五，事故和故障频率非常高。因为机械型开关动作反应时间一般是5秒左右，用时较久，所以传统意义上的应用了有载调压技术的变压器只能应用在稳定状态中的电压调节。

2 新型的有载调压方法

正因为传统机械型开关存在着如上几种不足，所以各国都积极研究出了新型的有载调压装置，其按组成分接头的种类，可以区分为机械改进型、电子开关型和辅助线圈型三种。

（一）机械改进型有载调压技术

这类变压器是由传统型变压器加上开关电子电路而变换所成，它的分接开关只要用到少量晶闸管和一个过渡电阻，由机械开关和电子开关相互配合，起到限制操作中电弧产生的作用。晶闸管接在传统开关两侧，当断开一端支路时，触头电压触发晶闸管。二极管提供的门极电流从另一端支路流过，因为电流过零，晶闸管切断，这样不会发生电弧。而当开关支路合上时，因为有晶闸管侧的电流分流，原支路电流减少，也能起到限制电弧的作用。这种形式装置的优势在于不用时间控制回路，而对晶闸管的容量要求也很低，晶闸管失控亦不会损坏变压器的分接头，不足之处是运行速度不快。