隨著人們對電源電壓的要求越來越高，各供電系統(tǒng)也相應(yīng)提出了電壓合格率的考核標(biāo)準(zhǔn)，而有載分接開關(guān)作為調(diào)整電壓的一種主要手段之一，也更加廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)設(shè)備當(dāng)中。有載分接開關(guān)的工作原理如下：有載分接開關(guān)是在負(fù)載狀態(tài)下調(diào)節(jié)變壓器繞組分接位置，這就要求有載分接開關(guān)在從一個(gè)分接工作位置變換相鄰分接位置的過程中，既要保證負(fù)載電流的連續(xù)性，即主電流不能斷開；又要保證過渡分接間不能有短路產(chǎn)生。
因此，在有載分接開關(guān)切換過程中，必然在某一瞬間同時(shí)橋接兩個(gè)分接頭，以保證負(fù)載電流的連續(xù)性。而橋接的兩個(gè)分接間必須用限流阻抗來限制級間循環(huán)電流，從而保證不會發(fā)生分接間短路，實(shí)現(xiàn)這一功能的電路可稱為過渡電路，由此限流阻抗也稱過渡阻抗。
然而，與變壓器等其它電力設(shè)備不同，有載分接開關(guān)作為一種在線動態(tài)裝置，處在頻繁地帶負(fù)荷調(diào)壓的工作狀態(tài)中，雖然通常具有動作幾十萬次的機(jī)械壽命，但是受材質(zhì)、工藝及負(fù)荷輕重的影響，其故障率在變壓器總事故中的比例相對較高。
吊芯檢查是發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)內(nèi)部潛在缺陷直接有效的手段之一，但是，吊芯檢查必須要求操作人員具備相關(guān)專業(yè)的操作技能和的判斷能力，這給使用單位帶來了困難。因此，常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)在加強(qiáng)對有載分接開關(guān)潛在缺陷異常的診斷監(jiān)控、提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性方面有著重要意義。傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗(yàn)只能測量變壓器在分接切換前后接觸是否良好，絕緣性能是否劣化，卻無法監(jiān)測有載分接開關(guān)過渡過程的機(jī)械特性。
通過對有載分接開關(guān)動作特性的測試，分析有載分接開關(guān)的過渡時(shí)間、過渡波形、過渡電阻、三相同期性等參數(shù)，可及時(shí)有效地判斷其是否存在潛在缺陷和故障。國內(nèi)常規(guī)的有載分接開關(guān)基本采用電阻過渡的方式，它能帶負(fù)載變換變壓器調(diào)壓線圈的分接頭。有載分接開關(guān)由于是在帶負(fù)載的情況下變換分接位置，因此它必須滿足兩個(gè)基本條件：①在變換分接的過程中，要保證負(fù)荷電流連續(xù)，即有載分接開關(guān)在變換分接位置過程中，要保證負(fù)載電流的連續(xù)、不能開路斷流；②同時(shí)又要保證兩分接之間不能有短路產(chǎn)生。
因此，在有載分接開關(guān)切換過程中，必然在某一瞬間同時(shí)橋接兩個(gè)分接頭，以保證負(fù)載電流的連續(xù)性；而橋接的兩個(gè)分接間必須串接過渡電阻以限制級間循環(huán)電流，保證不發(fā)生分接間短路，實(shí)現(xiàn)這一功能的電路為過渡電路。
正是有載分接開關(guān)是通過過渡電阻限流(級間環(huán)流)來達(dá)到帶負(fù)荷換擋的目的，其動作過程中過渡電阻會接入線圈回路，形成電流或電壓的變化，所以現(xiàn)在國內(nèi)市場上應(yīng)用的有載分接開關(guān)動態(tài)測試設(shè)備正是利用這種電流的變化波動來檢查有載分接開關(guān)的動態(tài)特征的；具體如附圖(a)、(b)所示，分接開關(guān)的切換開關(guān)不調(diào)檔時(shí)，承擔(dān)主電流的是KA或KB(同時(shí)相對應(yīng)K1或K4也呈閉合狀態(tài))，如果從KA切換到KB，有如下程序：
第①步，KA斷開，因?yàn)镵A與K1同時(shí)接通，KA斷開主負(fù)載電流轉(zhuǎn)由K1承擔(dān)，同時(shí)K2合上，因?yàn)镵A和K1等電位，所以KA不會放電拉?。?/p>
第②步，K1拉弧分開，負(fù)載電流由K2通過過渡電阻承擔(dān)，即如圖b進(jìn)入t1時(shí)段；
第③步，在K1斷開，K2與過渡電阻承擔(dān)負(fù)載電流約15ms后，K3合上，此時(shí)K2和K3各自帶過渡電阻承擔(dān)1/2負(fù)載電流，同時(shí)承擔(dān)級間環(huán)流，即所謂的橋接形成，也就是所謂的t2時(shí)段；
第④步，橋接形成2～8ms后，K2斷開(既斷開1/2負(fù)載電流又?jǐn)嚅_環(huán)流，此時(shí)K2的開斷任務(wù)重)，即進(jìn)入K3帶過渡電阻承擔(dān)負(fù)載電流階段---t3時(shí)段，
第⑤步，K3帶過渡電阻承擔(dān)主電流約15ms后(即K2因過零點(diǎn)并充分熄弧后)，K4合上，負(fù)載電流由K3轉(zhuǎn)到K4；
第⑥步，當(dāng)K4合上后，K3分開；
第⑦步，K3分開后KB合上，整個(gè)切換過程完成。
通過切換波形和切換程序我們可以看出，在過渡電阻接入回路時(shí)，會產(chǎn)生電流(電壓)的變化，通過監(jiān)測該回路的電流(電壓)變化的時(shí)序，可以判斷出過渡觸頭的動作時(shí)序。因?yàn)椴恍枰休d分接開關(guān)吊芯，所以實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中市場上的有載分接開關(guān)動態(tài)測試裝置還是起到了相當(dāng)大的作用，如果過渡電阻斷，過渡觸頭與過渡電阻連接不好，過渡時(shí)間過長等等，都可以通過分接開關(guān)動態(tài)測試裝置的波形測試反應(yīng)出來，為防止故障的擴(kuò)大起到了積的作用。
然而，也正是因?yàn)槠渫ㄟ^回路電阻的變化來監(jiān)控有載分接開關(guān)的動作特性的，其回路電阻沒有變化的部分，該類有載分接開關(guān)特性測試設(shè)備就沒法反應(yīng)出來了，比如：主觸頭KA和通斷觸頭K1的變換，以及其它觸頭的交接過程，都是沒有電阻變化的，這樣的動作程序就無法通過該類測試手段來判斷了；而且，市場上的有載分接開關(guān)動態(tài)測試設(shè)備往往使用的都是直流低電壓、小電流設(shè)備，當(dāng)電弧觸頭經(jīng)過電弧燒蝕或干燥形成油膜后，接觸電阻變大，就會影響過渡電阻的讀數(shù)，當(dāng)總回路電阻大于30歐姆后會甚至?xí)?dǎo)致波形顯示觸頭未接觸(復(fù)零現(xiàn)象)，而對實(shí)際工況的高電壓大電流是沒有影響的；另外，因?yàn)樽儔浩骶€圈的電感特性(與線圈的布置和變壓器的特性有關(guān))，以及測試設(shè)備的處理性能(市面上的有載分接開關(guān)動態(tài)特性測試儀大多為單片機(jī)芯片處理)，信號反應(yīng)的時(shí)間常數(shù)等等，都會造成測試波形的失真。
所以專業(yè)的分接開關(guān)生產(chǎn)單位一般通過兩種方式，一、普通有載分接開關(guān)在型式試驗(yàn)時(shí)，通過機(jī)械行程設(shè)定動作程序，從工藝上規(guī)定切換程序；二、特殊高要求有載分接開關(guān)通過各自獨(dú)立的分波形進(jìn)行檢測；三、通過交流高電壓測試方法來測試過渡程序。這樣就會帶來一個(gè)問題，因?yàn)闇y試方式和測試環(huán)境的差異造成測試數(shù)據(jù)的截然不同，往往給用戶帶來困惑，遇到這類問題往往又以制造廠商發(fā)承諾來解決了事，或是現(xiàn)場再進(jìn)行吊芯檢查。
綜上所說，現(xiàn)在市場上的有載分接開關(guān)常規(guī)檢測設(shè)備，檢測所得的數(shù)據(jù)作為判斷有載分接開關(guān)狀態(tài)的參考數(shù)據(jù)，結(jié)合有載分接開關(guān)的實(shí)際工況具體分析，是比較科學(xué)的，不可作為決定性數(shù)據(jù)，來判別設(shè)備的好壞，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)的波形有疑問時(shí)，可以通過對切換開關(guān)獨(dú)立檢測，增大測試電流或電壓，調(diào)整測試設(shè)備的靈敏度，更換測試設(shè)備，有載分接開關(guān)吊芯檢查等手段，來確定有載分接開關(guān)的真實(shí)狀態(tài)；值得注意的是，有時(shí)為了波形的問題，對電弧觸頭進(jìn)行打磨處理的方法是不可取的，這樣波形是好看了，但有載分接開關(guān)的使用壽命反而降低了
上一篇 變頻器在熱電企業(yè)中的節(jié)能應(yīng)用效果探析 下一篇 避雷器在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的問題分析