变压器真空有载分接开关运行状况分析
真空开关运行分析
真空开关运行分析摘要：针对10kV真空开关在广州电力局运行、检修维护、无油化改造中出现的问题，提出一些设想和建议。
真空开关运行分析:3真空开关的状态检修3.1机构的检修一般来说，真空开关的检修主要针对机构检修，开关的本体不能检修。
对机构的检修严格执行有关检修规程、规定和检修工艺导则，保证检修质量，其中强调：a)新投运1年后，利用停电机会，应进行一次分合闸时间、速度、同期、弹跳、行程、超程、动作电压及机械连动部分的测试和维护工作。
b)运行中的机构利用停电机会每年进行一次维护工作。
c)运行中的机构每4年进行一次大修，不能以临修代替大修。
3.2开关本体通过测量试验和统计对真空泡的运行状态作出综合的判断。
3.2.1测量试验对真空泡进行分合闸耐压试验以发现漏气；测量真空泡合闸接触电阻，结合行程、超程等参数判断触头的损坏情况。
3.2.2极限开断电流值统计真空开关在达到极限开断电流值时，应更换真空泡。
极限开断电流值I∑可由厂家给定的额定开断电流及满容量开断次数计算得出：I∑=n极限.I满容量统计极限开断电流值的内容有以下两点：a)正常的开断操作：I∑＇=n1.Ir式中n1——正常开断次数；Ir——厂家提供的开关额定工作电流。
b)短路开断：I∑〃=n2.Ik式中n2——短路开断次数；Ik——10kV母线最大开断电流(调度提供)。
I∑=I∑＇+I∑〃410kV少油开关无油化改造结合开关的运行状况和“三遥”变电站对设备无油化的要求，广州电力局在1996年和1997年先后对14个站的10kV少油开关进行了无油化改造。
采用真空开关代替少油开关，原则上不更换操作机构，只对机构作相应调整。
通过运行实践，在技术上和经济上均收到良好效果。
但由于经验不足，在无油化改造中只更换断路器不更换操作机构，机构的传动部分作出相应的更改后，配真空开关使用，在改造之后容易出现以下问题：a)由于少油开关与真空开关的行程不同，需对机构的水平、垂真拉杆作出相应改动，减少水平拉杆的转动角度，缩小垂直拉杆的长度，以满足真空开关行程。
变压器有载分接开关及真空开关管
4 油浸式真空有载分接开关
上海华明
油 浸 式 有 载 真 空 分 接 开 关 典 型 产 品
外挂油浸式真空有载分接开关
VCM型真空有载分接开关 相邻分接间工频耐压4kV 最大额定通过电流(A) 500 600 800 1200 1500
相邻分接间工频耐压2.5kV 最大额定通过电流(A) 400 600 1000
切换开关触头机构
切换开关本体
切换开关油室
切换开关油室：是与变压器油 箱内的油隔离开来，由分接开 关头、绝缘筒、筒底组成。
分接选择器
分接选择器：由级进机构和接触 系统组成，分接选择器可带或不 带极性选择器。其作用是在无负 荷下选择分接头，选择结束后切 换开关动作，带负荷切换接头。
分接选择器
东芝白云真空开关管（锦州）有限公司
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2 有载分接开关
连接和切换变压器抽头的装置，通常采用分接开关。 分接开关分为无载分接开关和有载分接开关。 电压调节时，切换分接抽头不需将变压器从网路中切除，即带负载调压，称为有载 调压，所采用的分接开关称为有载分接开关。 由于变压器有载调压是在不断电的情况下通过有载分接开关进行电压调整，所以， 这种调压措施，调压范围大，调压速度快，又有随时可调性，投资少，效果好，调压范 围一般为20％及以上。 有载分接开关手动或电动操作均可，也可摇控电动操作，便于实现自动化管理。
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5 干式式真空有载分接开关
干 式 有 载 真 空 分 接 开 关
上个世纪八十年代前，我国使用的电力变压器几乎全部是油浸式，这是 因为变压器油的绝缘和散热性能比空气高很多，当时干式变压器只在矿山、 照明等极少数场合下使用。 近年来，通过采用高质量的绝缘材料和和先进的制造工艺，解决了干式 变压器防潮防火等方面的问题。 与油浸式变压器相比，干式变压器具有防潮性强、难燃防火、安全、无 污染、可直接安装在负荷中心等优点，并通过加装风机强迫风冷解决了空气 散热差的问题。 随着我国经济的快速发展和社会生活水平的不断提高，对干式变压器的 需求量越来越大。干式变压器除用于矿山、石油钻井平台等生产场所之外， 还越来越多的用于大型宾馆、高层建筑、地铁等生活场所。 对于干式变压器，一般多采用真空切换方式，现在已广泛用于40.5kV以 下电压等级的交流电路，非常适用于接触器、马达启动器、电压调节器以及 其它配电和保护设备。
有载分接开关工作原理
具有快速、可靠的动作特性，以及良好的灭弧性能和电气寿命。
04
有载分接开关性能参数
额定电压与电流
额定电压
指有载分接开关在正常工作时所 能承受的最大电压值，通常以kV 表示。该参数决定了开关的绝缘 水平和安全性能。
额定电流
指有载分接开关在正常工作时所 能通过的最大电流值，通常以A表 示。该参数决定了开关的导电能 力和热稳定性。
结构组成
有载分接开关主要由切换开关、选择 开关、过渡电阻、操作机构等部分组 成，各部分协同工作实现档位切换和 电流通断。
02
有载分接开关基本结构
总体结构
油箱
用于容纳开关的绝缘油 ，确保开关在油中工作 ，提供良好的绝缘和散
热性能。
切换开关
实现负载电流的切换， 通常采用真空断路器或
SF6断路器。
分接选择器
成分接位置的选择。
选择器的电气性能
03
具有良好的导电性能和机械强度，确保在选择过程中不发生接
触不良或电弧现象。
切换开关动作原理
切换开关的结构
由快速机构、触头系统和灭弧系统等组成，实现电流的快速切断 和接通。
切换开关的动作过程
在驱动信号的作用下，快速机构带动触头系统运动，完成电流的切 断或接通。同时，灭弧系统及时熄灭可能产生的电弧。
过渡过程的阶段
包括预充电、切换和放电三个阶 段，确保电流在切换过程中平稳
过渡。
过渡时间的控制
根据系统电压和负载电流的大小 ，合理控制过渡时间，保证切换
过程的顺利进行。
选择器动作原理
选择器的结构
01
பைடு நூலகம்
由动触头、静触头和驱动机构组成，实现不同分接位置的选择
变压器有载分接开关油中乙炔超标故障原因分析及处理
变压器有载分接开关油中乙炔超标故障原因分析及处理摘要：针对变压器有载分接开关油色谱中存在乙炔含量，其内部故障引起直流电阻偏大，通过对试验数据进行详细分析，对有载分接开关吊芯检查和处理，确定了故障引起乙炔含量超标原因，解决了变压器直流电阻偏大的问题，提升对变压器故障状态的准确判断。
根据现场实际情况，提出了检查处理方法及改进措施，并针对此类故障提供了有力参考。
关键词：变压器；有载分接开关；乙炔；故障分析引言在电力系统中，变压器作为稳定电网安全运行的关键设备，变压器有载分接开关起到调节电压平衡最有效的措施，因此，有载分接开关的内部故障是关系变压器安全稳定运行的重要因素之一。
变压器有载分接开关油具有绝缘、散热和消弧等作用，一般情况下，变压器往往由于绕组局部发热、内部异常放电和有载分接开关油中气体含量超标等因素导致变压器停运，一旦变压器有载分接开关油色谱乙炔含量超标，则表明有载分接开关内部存在故障情况，需及时停电检查处理。
近年来，变压器有载分接开关油色谱分析中却出现乙炔含量超标问题，引起了业内专家的高度重视。
本文针对一起110kV变压器有载开关油中乙炔含量超标，分析内部故障原因和处理方法，提出相应的改进措施。
1油中乙炔含量超标分析油中溶解气体的组成与含量是监视充油电气设备安全运行的最有效措施之一。
利用气相色谱法分析油中溶解气体，以便监视充油设备是否安全运行，在我国已有几十年的使用经验，积累了丰富的实践经验，并在设备故障的分析处理中起到了极大的作用，收到了良好的效果。
某变电站110kV#1主变压器型号为SSZ11-50000/110，容量为50000kVA，连接组别为YNyn0d11，2005年3月投入运行。
分接开关型号：VCMⅢ-500Y/72.5B-10193W。
投运以来，主变压器未发生过重大故障，因此仅安排必要的定期检验项目，且未检测到油中气体指标超标。
2019年6月，有载分接开关进行油色谱分析时发现，油中的乙炔含量达到209.92μL/L，考虑到之前的定期检验中乙炔含量一直正常，故加强对该设备的巡视检查，并缩短油色谱分析周期，经过三个月连续油色谱追踪，确认了变压器有载分接开关确实出现了乙炔气体含量超标并逐渐增长的情况，故认为其内部出现了故障。
变压器有载分接开关的维护及检修基础知识讲解
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⑤ 连接方式分：Y或D接两种； ⑥ 调压部位：线端调、中部调和中性
点调三种； ⑦ 调压电路分：线性调、正反调或粗
细调三种； ⑧ 安装方式分：体内与分开安装、套
管与埋入安装、顶部引入传动与中部 引入传动、箱顶式（连箱盖）与钟罩 式等安装方式； ⑨ 灭弧方式分：自由开断、强制熄弧、 真空熄弧及SF6熄弧等； ⑩ 触点方式分：有触点与无触点之分；
39 2023/Biblioteka /29b．三角形中部调压：与三角形线端调相 比，允许降低一级OLTC绝缘水平；
c.特殊三角形线端调压：允许二相加一 相线端调压，见图16，经济性好；
图16 三相调压电路 （a）星形中性点调压 ( b )三角形线端调压 ( c )三角形中部调压 ( d )特殊三角形线端调压
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续［工P作SN条］件是下O最LT大C 在级容连 量 表示。成它一被范US围和曲I 所线界，定见， 图1。在此界定曲线内 负 载 是 OLTC 的 额 定 值 ； f. 额定频率:OLTC设计的 AC频率； g. 相数：OLTC本身结构 相数，有Ⅰ相、Ⅲ相和 特殊设计Ⅱ相；
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二．有载分接开关（OLTC）基本工作 原理
OLTC工作原理由 过渡电路、选 择电路和调压电路三部分工作原理所 组成。
1. 过渡电路（对应机构：切换开关或选 择开关）
过渡电路是跨接于分接间串接电 阻的电路。
1.1过渡电阻器功能
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a. 跨接相邻两分接, 起过渡电路用； b．限制桥接循环电流，避免级间短
路； C.充当并联双断口过渡触头平衡电阻
一起真空有载分接开关油色谱异常案例分析
一起真空有载分接开关油色谱异常案例分析发布时间：2022-04-25T07:55:47.286Z 来源：《福光技术》2022年7期作者：李幸蔚温智雄[导读] 经过处理本次真空有载开关油色谱异常案例，笔者总结了经验，为今后强化真空有载开关油色谱跟踪，针对数据异常情况的分析与处理提供了参考与帮助。
广西电网有限责任公司钦州供电局广西钦州 535000摘要：2021年以来，笔者对某真空有载分接开关开展长周期油色谱跟踪的过程中发现了乙炔的产生与增长，通过调整管控措施，缩短取油周期跟踪将近1年，对劣化过程开展分析后开展吊芯检查，最终发现绝缘油劣化系触头接触不良拉弧所致。
经过处理本次真空有载开关油色谱异常案例，笔者总结了经验，为今后强化真空有载开关油色谱跟踪，针对数据异常情况的分析与处理提供了参考与帮助。
关键词：真空有载开关；乙炔；接触不良；0简述真空有载分接开关采用真空泡进行灭弧，与传统油灭弧有载分接开关有较大的区别。
真空有载分接开关将电弧与油隔绝，避免绝缘油在长期灭弧的过程中产生碳化物，使油的绝缘性能逐步降低。
因此，真空有载分接开关中的绝缘油可被认为不会有大量乙炔产生，对油中乙炔含量的监测能够保障真空有载分接开关的安全平稳运行。
对产生了乙炔的真空有载开关不加以重视和处理，极有可能使真空有载开关在频繁调档中产生难以熄灭的电弧，导致重瓦斯跳闸、爆炸等故障发生。
1过程回顾2021年1月20日，乙炔含量增长至13.66μL/L 后停止调档，改用无功补偿调节电压。
连续跟踪3次，乙炔含量保持稳定，但在2021年11月1日，总烃含量增长至234.71μL/L。
其中，以甲烷和乙烯增长较为明显。
初步怀疑主导流回路螺丝松动，导流件接触不良产生发热，导致总烃的增长。
2022年2月9日，乙炔含量278.79μL/L，两次增量265.21μL/L，超出要求，相对产气速率为650.98%/月。
初步怀疑主变在重载下震动加强，使导流回路接触不良加剧，且高负载使触不良部位发热量增加，形成电弧导致绝缘油裂解。
真空有载分接开关油乙炔超标故障机理研究及合理化建议
真空有载分接开关油乙炔超标故障机理研究及合理化建议在咱们的电力行业里，有一种设备特别重要，叫做真空有载分接开关。
乍一听，这名字就像是科学怪人发明的东西，但其实它的作用简单明了，就是帮助调节电压，确保电流的稳定。
想象一下，如果没有它，电网就像是没有交通信号的马路，乱成一团。
可是啊，最近却有个小问题，就是这真空开关的油里，乙炔超标了。
这就像是你喝饮料的时候，意外喝到了变质的果汁，味道甭提多难受了。
乙炔这个家伙，其实是气体中的一个“小恶棍”。
它本身是用在焊接的，但出现在开关的油里，那就麻烦了。
开关里的油就像是电路的润滑油，保持设备的正常运转。
当乙炔超标时，油的绝缘性能就会受到影响，真是“自作自受”。
如果不及时处理，可能会导致设备故障，甚至引发安全隐患，真是让人心惊胆战。
这就好比你车里油箱里混进了水，发动机能好得了吗？这可就要瘫痪了。
这乙炔是怎么进来的呢？这可不是一朝一夕的事，首先是设备在使用过程中，真空度下降，这时候，空气中的水分和杂质就容易混进油里，慢慢地，乙炔就趁虚而入。
听起来有点像电影里的反派，阴险而且不容易察觉。
还有就是设备的老化，长时间使用之后，材料的劣化也会让乙炔有机可乘。
就像是老房子，风一吹，墙皮都要掉了，哪还敢住人？解决这个问题，可得从源头入手。
得定期检测设备的真空状态，确保它的“免疫力”足够强。
给设备做个“体检”，检查油质和油量，发现问题立刻处理，绝不能拖延。
这样做就像定期给汽车保养，才能让它长久如新。
还有就是要加强操作人员的培训，让大家都了解乙炔超标的危害，这就像是让大家都知道“卫生是健康的保障”一样。
说到这里，大家可能会问，处理完这些问题，未来还会不会有乙炔超标的情况？这就好比我们生活中的许多事情，总会有小意外发生。
但只要我们保持警惕，及时处理，就可以大大降低风险。
生活中总有很多不确定性，谁也无法预见下一秒会发生什么。
但我们可以做好应对的准备，尽量把事情做到最好。
咱们还得借助一些先进的技术，比如使用更高效的过滤器，及时把油中的杂质过滤掉。
关于变电站主变压器有载调压分接开关动作情况的探讨
关于变电站主变压器有载调压分接开关动作情况的探讨摘要：本文简要介绍了柬埔寨国家电力发展及运行情况，骨干电网中230kV变电站的作用，主变有载调压在相对薄弱的电网中发挥的作用，以及在电网运行中主变有载调压分接开关动作情况的分析与探讨。
关键词：变压器；有载调压；分接开关；无功功率；电压波动前言:位于中南半岛的柬埔寨是古代海上丝绸之路的重要一站，也是打造21世纪海上丝绸之路的重要支点。
东部和东南部同越南接壤，北部与老挝交界，西部和西北部与泰国毗邻，西南濒临暹罗湾。
近年来，柬埔寨保持稳定的政治经济环境，积极融入区域合作，经济发展稳步前行，以GDP年均7%以上发展速度成为世界上增长最快的经济体之一，而作为经济发展的血液，电力发展必然呈现前瞻性和指数性。
柬埔寨用电负荷主要以首都金边，旅游城市西哈努克、暹粒为中心并辐射至周边地区，以轻工业、农业和旅游业为主，工业化程度相对较低。
根据柬埔寨电力委员会（EAC）的统计数据，截止2020年底，全国可调容量约380万千瓦，国内装机容量约为300万千瓦，邻国提供相应可调容量为80万千瓦。
国内电源装机主要为水电，占总装机容量的45%，集中分布在西南部和东北部地区，但均为中小型水电站，无较强调节能力；煤电装机占总装机容量的23%，主要分布在西哈努克港；重油发电装机占总装机容量的22%；太阳能占总装机容量的10%。
截止2020年底，中西部地区环洞里萨湖环网已联通，东北部上丁至金边230千伏线路已投运，西南国公至菩萨、西哈努克至金边、南部贡布至金边230千伏线路均已先后投运，柬埔寨国家主干电网基本成型。
截止2020年末，共有115千伏、230千伏变电站43座，向25个省/市直供电。
230千伏线路总长度约1900千米；115千伏线路总长度约1100千米。
现以柬埔寨电网A站（50MVA）为枢纽变、B站（100MVA）为区域负荷中心站，C站（50MVA）为中间站为例，进行主变有载调压相关分析。
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变压器真空有载分接开关运行状况分析
摘要：通过分析XX地市局变压器真空有载分接开关的运行状况，给出后续
的运维建议，做好真空有载分接开关运维工作，保障电网安全可靠运行。
关键词：有载分接开关；运维要求；原因分析
1、前言
随着电网规模的扩大和对电压质量要求的提高，有载调压变压器已经得到越
来越广泛的应用。
随着电气技术的不断发展，真空有载分接开关由于具有少维护
或免维护、无油污染、成本低等特点，在电力系统中应用越来越广泛。
但在长时
间的运行及调压次数增多的情况下，真空有载分接开关的故障率也会随之增长，
严重影响到电力系统运行稳定性。
本文以XX地市局变压器真空有载分接开关的
运行情况进行概述，分析变压器真空有载分接开关的特点及运维要求，回顾变压
器真空有载分接开关现存问题及给出后续运维整改建议，做好真空有载分接开关
运维工作，保障电网安全可靠运行。
2、变压器真空有载分接开关运行情况概述
XX供电局变压器真空有载分接开关共计51台，主要分布在三个厂家，分别
是合肥ABB（5台）、上海华明（21台）、贵州长征（25台）。
型号主要分布为ZVMIII型（13台）、ZVVIII型（13台）、VUCGRN型（5台）、VCMIII型（8台）、VCVIII型（12台）
3、变压器真空有载分接开关的特点
①、电弧在密封真空泡中灭弧，电弧和炽热气体不外露，分接开关油室内的
油不会碳化和污染，绝缘性能显著提高，油的使用年限延长，无需在线净油装置，减少设备投资和维护费用；
②、真空泡开断能力强，断口介质恢复快，灭弧可靠，燃弧时间短，电弧能
量小，触头烧损小，触头电气寿命长，延长维修周期，少维修或无需更换触头；
③、真空泡只起着瞬间载流与负荷开断，长期载流由旁路主触头承担。
因而
有载开关的接触电阻小，损耗小，温升低，抗短路能力强。
4、变压器真空有载分接开关的运维要求
真空有载分接开关为近10年来的新技术、新产品。
具有灭弧能力强，维护
量少等特点，但技术还未完善，可靠性差。
近些年来，在各网省公司都出现过因
真空有载分接开关故障而引发变压器跳闸的事件，如2018 年XX电
网220kV XX站#2 主变在调档过程中转换开关切换不到位导致主变故障停运；XX电网220kV XX站#1 主变分接开关油室内异物引起油隙击穿，导致开关主
触头级间短路等。
为此南方电网公司反事故措施明确要求：国产真空有载分接开
关投运满6年或10万次、合资真空有载分接开关投运满15年或30万次，需开
展有载分接开关吊芯检修；220kV主变每半年取一次油样、110kV及以下主变每
年取一次油样，开展油色谱分析。
通过缩短吊检周期及油色谱分析，提前发现问题，避免设备故障。
5、变压器真空有载开关的运维工作开展情况
XX供电局真空有载开关共计51台，均按要求开展油色谱分析，暂未发现异常；针对国产真空有载开关投运满6年需开展吊芯检修，先后开展了110kV XX
站#1主变等13台真空有载开关的吊检工作，未发现异常。
6、变压器真空有载分接开关现存问题
通过梳理XX供电局近五年来真空有载分接开关的缺陷情况，基本上都集中
在有载分接开关轻瓦斯动作、开关机构弹簧机械疲劳造成切换不到位及开关芯子
相关绝缘件强度不够，切换过程中脱落，导致机构卡死等问题，主要原因分析如下：
①真空有载分接开关的结构与常规的油式有载分接开关结构存在不同，可能
容易躲藏气泡，这些气泡无法通过静止的方式析出，导致吊芯检修时气体未能排
干净，送电后，通过多次的切换开关扰动，气泡逐步析出，最终引发轻瓦斯动作；
②现阶段有载分接开关的真空泡的灭弧性能无法现场检测，所以导致无法判
断真空泡的健康度，如果真空泡的灭弧性能下降，会引发开关切换时产生电弧、
高温，进而产生气体，轻则引发轻瓦斯动作，严则导致内部故障，引发重瓦斯动作；
③国产的真空有载分接开关没有专门的取油样口，都是通过排油口进行取油样，排油口的阀门多为把手式或旋转式，力道不好控制，若操作不当，阀门一下
开的太大，也会导致进空气的可能，引发轻瓦斯动作；
④真空有载分接开关为近10年来的新技术、新产品，我国更是起步更晚，
对于设计、材料选用等方面存在先天不足，导致早期投运产品可靠性较差。
7、后续运维建议
①优化真空有载分接开关吊检工作流程，吊检完后，采用热油循环、真空滤
油方式注油，将气泡充分析出，确保无残留气体；
②按要求开展真空有载分接开关油色谱分析及吊检工作，发现有异常及时分
析解决，同时探讨现场开展真空泡的灭弧性检测，提前发现设备隐患，确保设备
可靠运行；
③加装有载分接开关专门的取油样口，避免因取油样不当，导致进入空气；
④由于现阶段真空有载分接开关技术还不太成熟、为确保设备可靠运行，减
少运维压力，建议后续新主变选型优先采有常规的油式有载分接开关。
参考文献
[1]中国电力出版社.DL/T574-95.有载分接开关运行维护导则.
[2]王文生.变压器有载分接开关原理及常见故障分析[J].科技致富向导，2013.
[3]苟华，郭红兵.一起油浸式真空有载分接开关绝缘油色谱异常分析[J].山西电力，2020(1):37-41.
作者简介
叶卓鑫（1992-），男，广东河源人，大学本科，工程师/技师，从事电力检修工作。