无励磁分接开关的十个技术要求
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在满足功能的前提下,最简化的设计才是最佳方案!因为简化分接开关,其经济性更好,这很易于理解。
那么简化设计是否能提高可靠性呢?答案通常是肯定的。
因为若结构中多一个螺丝钉,它的故障概率就大一些,一则它因有瑕疵而可能在工作中折断;二则它因操作中没拧紧而在某一时刻脱落;三则它因变压器的频繁震动而松动等等。
如果设计中将其简化掉了,其故障概率就是零,可靠度当然提高。
统一设计的无励磁分接开关就是本着以上设计原则进行的。
那么具体设计法则有多少呢?综合归纳不外有十法,下面结合统一设计及其有代表性的产品结构逐一阐述。
2无励磁分接开关设计十法则 2.1绝缘曲面1990年开发研制的碟型开关首次在胶木盘上部制成碟形伞状绝缘曲面,如图1中1所示。
在统一设计中WSPII型10kV级和WSPII型35kV级开关在胶木盘上采用阶梯形圆台状绝缘曲面,分别如图2中1和图3中1所示。
WDGII型110kV开关在上、下支架上有塑制环形凸台,同行业中还有采用双伞形曲面的。
但无论采用何种何型绝缘曲面,其目的只有一个,即增加开关绝缘结构的爬电距离,从而降低开关的设计高度,进而降低变压器相应高度,为变压器节材节能创造条件。
在统一设计中,简化了WSP系列分接开关阶梯形圆台状曲面结构。
它不是像其它开关增塑一个绝缘曲面,而是利用开关为固定托盘而设的圆台以镶嵌螺母,又为结构所必须,一举两得。
然而这只是碟型开关向小型化迈出的第一步。
2.2到位手感到位手感是统一设计中增加产品可靠性的重要法则之一。
它是靠在两相邻定触头之间设置间位凸台,当操整理旋转转轴带动动触片跨越其上变换挡位时产生震感效个之中3个定触片,依着物体六点定位法则,使动触片在定触片所分布的波面上的转换中随机浮动接触。
根据几何学中三点定平面的原理,动、定触片的三个等分触点总会稳定可靠地在平面内良性接触。
统一设计的WSTII条型开关也是靠3点定平面这一原理在弹簧力作用下实现良性接触。
这三点就是两个动、定触头接触点,一个动触片支点,如图4中3所示。
为了稳定负荷中心电压、需对变压器进行电压调整。
在无功功率充足的情况,通过用分接开关来调整电压比较方便、可行。
它是改变带有分接头的变压器的绕组匝数比,来调节电压,达到调整电压的目的。
WDT 型干式无励磁分接开关是一种使用于干式变压器类产品中的无励磁调压分接开关,在干式变压器断电的情况下作调整电压之用。
2. 分接开关2.1 型号说明W D T □/□—□X □ □特殊环境使用代号 分接位置数 分接头数额定通过电压(KV ) 额定通过电流(A ) 条形 单相无励磁调压2.2 系统特点(1) 解决无励磁变压器多次调换分接位置易造成螺丝扭断和变压器分接接线端子螺纹损坏等问题。
(2) 由于操作方便,可在 0.5秒内实现一相的转换,缩短无励磁变压器换档调整的时间。
(3) 对操作者技术要求低,解决易出现分接板位置连接错误,换线过程中螺丝垫片落入变压器内部等问题。
(4) 开关用螺栓直接固定在变压器高压线圈分接头上,无连接线,应用成本低。
2.3 使用条件(1)设有防雨设施。
(2)环境温度不大于55℃,不低于-25℃。
(3)相对湿度不超过95%。
(4)无易燃、易爆、腐蚀性气体及导电尘埃。
(5)分接开关上不应凝霜、凝露和结冰。
2.5 分接开关内部结构定触头架动触头 连接片 定触头支柱定位孔定位装置手动旋钮孔 手动旋钮齿条将分接开关按照下图,与变压器进行连接。
变压器高压线圈分接开关高压线圈分接接线柱2.7分接开关外型尺寸3.1分接开关的检修3.2分接开关的常见故障和处理方法1 用户根据变压器的额定功率、额定电压选择开关。
2 订货前需提供分接开关尺寸中W、L4等尺寸和变压器档位数。
同一电流等级的变压器W、L4应设计为统一尺寸,便于分接开关的配套。
如:电流等级为200A以下变压器的W、L4分别为同一尺寸,201A-400A变压器的W、L4分别为同一尺寸,401A-600A变压器的W、L4分别为同一尺寸。
产品说明书河北省武强县鑫源电器有限公司编制一、产品及规格说明:WSP型无励磁分接开关连接以及切换变压器导电杆分接抽头的装置,称为分接开关。
分接开关的作用是在变压器停电的情况下,通过它来调节变压器的高压绕组的匝数在额定值的+5%~-5%的范围内变化,从而改变低压侧的电压,以充分适应用户对电压的需要。
无励磁分接开关适用于三相油浸变压器,在无励磁条件下,通过改变变压器导电杆一次线圈匝数以达到调整二次电压的目的。
分接开关在油介质中温度最低-25℃,最高100℃。
WSP型无励磁分接开关:适用于额定电压10KV,额定电流63A或125A以下三相油浸式电力变压器,接在线圈中性点处作无励磁调压用。
本开关采用了新结构、新材料、接触电阻小等优点。
本型开关有:盘型开关型号:WSPⅢ63/10-3×3、WSPⅢ125/10-3×3、WSPⅡ63/10-4×3、WSPⅡ125/10-4×3、WSPⅡ63/10-5×5、WSPⅡ125/10-9×8等本开关采用了新结构、新材料、新工艺,具有结构合理,手感强,转动灵活,到位准确,密封性能好,接触电阻小等优点。
所有导电零件表面光滑并倒圆,改善电场分布,是目前我国无励磁分接开关更新换代产品,该系列产品适用于频率50-60HZ,额定10、35kv;额定电流63、125、250、400A的三相油浸式变压器,可直接固定在变压器箱盖处,在无励磁状态下调换。
条型开关型号:WSTⅡ63/10-4×3、WSTⅡ125/10-4×3等笼型开关型号:WSLⅡ125/10-4×3等本公司生产的无励磁分接开关,所有的导电杆零件表面光滑并倒圆,改善电场分布。
适用于频率50-60HZ,额定电压10、35kv,额定电流63-250A,单相、三相油浸式变压器。
调压部位有中部和中性点两种。
可直接固定在箱盖式箱壁处,在无励磁状态下分接调换。
变压器无励磁分接开关检修方法1、检查变压器动静触头之间的接触是否良好,有无烧蚀痕迹;观察触头有无发热引起的变色,发热位置附近的绝缘是否有炭化现象;触头有无变形:对夹片式触头,除检查上述内容外,还应检查动触头在静触头内的位置是否处于中部。
对触头上放电、烧蚀痕迹,应使用细锉刀或00号砂纸打磨,消除缺陷。
打磨触头时,应特别注意绝不能把金属屑掉入油箱或器身等部位。
触头缺陷严重时,应予以更换。
检查中,所有触头上均不应有油污、污垢;若有,则应清洗干净。
2、检查触头之间的接触压力是否足够:检查触头弹簧片是否正常,有无受热退火、变色。
动静触头间,用0.05mm塞尺检查,以塞下进去为合格;否则应调整接触面,或更换新弹簧。
对压力严重缺陷、绝缘炭化和因放电而造成接触面严重灼伤而不平的分接开关,必须予以更换。
3、检查固定部分的导电是否良好:分接头上与静触头相连接的接线端常采用螺栓或铜焊、锡焊方式与绕组抽头引线相连接,该接点应连接良好。
一般来说,用铜焊连接的接点是比较可靠的,但也须检查焊接点是否有发热和断裂现象。
对锡焊接点更要仔细检查是否有因发热而脱焊的情况。
至于用螺栓连接的接点,不仅要看它是否曾经异常发热,还要检查它是否松动,并对松动的螺母用扳手逐一紧固,4、检查分接开关在箱盖上的固定情况:分接开关整体在箱盖上应固定牢靠、无松动。
开关与油箱盖间胶垫应完好、无漏油。
5、转轴的检查:检查转轴是否灵活,转轴上螺钉、开口销是否牢固。
开关上部指示位置与下部触头接触位置是否相对应。
6、检查分接开关绝缘部件状况:分接开关上各绝缘部件应洁净、无损伤并且绝缘良好。
7、测定动静触头间的接触电阻:经上述各项检查确认正常后,用双臂电桥测量分接开关每一个位置的接触电阻。
测得值不大于500u为合格。
若某一抽头位置电阻过大,则应查明原因排除故障。
测量时,最后测量变压器额定运行时所采用挡的开关位置,测定合格后,不再切换并投入运行。
无励磁分接开关按电压等级和使用范围应满足以下各项技术要求。
1.触头接触压力无励磁分接开关动触头与定触头之间的接触压力增大,则接触电阻减小.但压力过分增大,不会使接触电阻继续降低,而使转动力矩相应增加。
一般要求接触压力为25〜50N,用专用的测压计或弹簧秤来测量。
测量的触头最小接触压力为在触头串联的信号灯熄火时或动定触头间放置的厚度小于0.1mm的塞片能自由活动时的分离力。
2.触头接触电阻触头的接触方式理论上分为点接触、线接触和面接触三种,实际上,在动定触头间仅有几点接触。
接触电阻与接触压力、触头材料.触头表面平整度以及技触面积有关,一般应保证小于5OOμΩ,用电桥法或电压降法来测量,若用电压降法测量时电流应小于额定通过电流的1/3。
测童前应对分接开关进行1~3个操作循环。
3.转动力矩无励磁分接开关的转动力矩规定见表1-2。
转动力矩是用扭转计法或间接法从分接开关转轴上或操动机构的手柄处测量的,用间接法时把弹簧钩住手柄,将弹簧秤测出的力P乘以臂长L面求得。
4.绝缘耐压无励磁分接开关的全波对地电压和中部或端部调压的相间电压等于变压器的雷电冲击全波试验电压的100%,触头间电压梯度约为调压百分数的3倍(指调压范围内梯度).工频对地电压和相间电S均为变压器的工频耐压值。
无励磁分接开关在进行绝缘耐压试验以前,须将开关干燥,然后浸在耐压为MkV以h 的变压器油中,使气泡全部逸出,浸渍时间要求不小于05h。
分接开关采用塑料压制件时,必须在85~100℃的变压器油中进行试验;其它分接开关的出厂试验可在空气中进行,但耐压值减小2.5倍,持续时间为5min。
5.局部放电只有电压等级为220kV的无励磁分接开关才有局部放电要求,按电力变Hi器国家标准GB1094. 3的规定进行。
6.密封无励磁分接开关的密封部分应能承受静压力的密封试验而不渗漏,通常采用油柱静压法或泵压法迸行斌验》型式试验时,变压器油温为10~40℃、压力60kPa、时间24h;出厂试验时油温为室温、压力20kPa,时间为5min7.机械寿命无励磁分接开关的机械寿命规定为10000次,放在温度为室温的变压器油中,用分接幵关本身的操动机构或其它辅助装置进行试验,正、反旋转各5000次,如放在空气中试验时.触头上应涂变压器油。
无励磁分接开关可以在变压器不施加电压的条件下,变换变压器的分接头,用来改变变压器的电压比。
一般无励磁调压分接范围不超过±5%。
无励磁分接开关按相数,可以分为单相和三相两类;按调压部位,可以分为中性点调压、中部调压和线端调压三种。
无励磁调压一般采用线性调,个别情况下也有采用正反调的情况,需注意线性调可在主线圈设置调压段实现,而正反调必须单独设置调压线圈。
无励磁分接开关的型号国内生产的无励磁分接开关的型号由基本型号、额定通过电流、额定电压等级、分接头数、分接位置数、特殊环境代号及企业注册代号等七部分组成。
无励磁分接开关的结构形式无励磁分接开关的结构形式由鼓形、笼形、条形、盘形和楔形。
1鼓形结构无励磁分接开关通常是单相结构开关的静触头柱为圆柱形,动触头是圆环形,在圆环形的动触头内装有盘形弹簧,在开关调换时,允许动触头相对中心轴有位移,触头压力由动触头相对中心轴的位移大小决定。
调换结束后,动触头处于稳定位置。
鼓形开关一般用于绕组中部调压。
2.楔形结构无励磁分接开关楔形结构无励磁分接开关因其触头系统中动触头是楔形而命名的。
其静触头和鼓形开关相同,也是圆柱形,动触头是楔形楔形开关的动触头是利用圆柱形弹簧压紧的,其接触电阻比较稳定触头过热的情况要比鼓形开关少。
3.笼形结构无励磁分接开关笼形开关通常有多根绝缘柱,在其上端部和下端部有金属法兰,将绝缘柱连成一体。
在绝缘柱上安装定触头,法兰中心部位由旋转轴,其上装有动触头,转动开关的绝缘轴可以带动动触头转动,用以调节分接位置。
在电压较低时,笼形开关可以做成三相结构,在电流很大或电压很高时,通常做成单相结构笼形开关的定触头是圆柱形或板形,动触头是夹片形,触头弹簧是圆柱形螺旋弹簧,压力稳定,接触可靠。
笼形开关适用于大电流、高电压的情况,现在国内厂家已可以生产330kV级,额定电流达6000A的笼形开关。
4.条形结构无励磁分接开关条形开关的定触头安装在长条形的绝缘柱或绝缘板上,动触头沿绝缘柱方向直线运动,改变分接位置。
无励磁分接开关按电压等级和使用范围应满足以下各项技术要求。
1.触头接触压力
无励磁分接开关动触头与定触头之间的接触压力增大,则接触电阻减小.但压力过分增大,不会使接触电阻继续降低,而使转动力矩相应增加。
一般要求接触压力为25〜50N,用专用的测压计或弹簧秤来测量。
测量的触头最小接触压力为在触头串联的信号灯熄火时或动定触头间放置的厚度小于0.1mm的塞片能自由活动时的分离力。
2.触头接触电阻
触头的接触方式理论上分为点接触、线接触和面接触三种,实际上,在动定触头间仅有几点接触。
接触电阻与接触压力、触头材料.触头表面平整度以及技触面积有关,一般应保证小于5OOμΩ,用电桥法或电压降法来测量,若用电压降法测量时电流应小于额定通过电流的1/3。
测童前应对分接开关进行1~3个操作循环。
3.转动力矩
无励磁分接开关的转动力矩规定见表1-2。
转动力矩是用扭转计法或间接法从分接开关转轴上或操动机构的手柄处测量的,用间接法时把弹簧钩住手柄,将弹簧秤测出的力P乘以臂长L面求得。
4.绝缘耐压
无励磁分接开关的全波对地电压和中部或端部调压的相间电压等于变压器的雷电冲击全波试验电压的100%,触头间电压梯度约为调压百分数的3倍(指调压范围内梯度).工频对地电压和相间电S均为变压器的工频耐压值。
无励磁分接开关在进行绝缘耐压试验以前,须将开关干燥,然后浸在耐压为MkV以h 的变压器油中,使气泡全部逸出,浸渍时间要求不小于05h。
分接开关采用塑料压制件时,必须在85~100℃的变压器油中进行试验;其它分接开关的出厂试验可在空气中进行,但耐压值减小2.5倍,持续时间为5min。
5.局部放电
只有电压等级为220kV的无励磁分接开关才有局部放电要求,按电力变Hi器国家标准GB1094. 3的规定进行。
6.密封
无励磁分接开关的密封部分应能承受静压力的密封试验而不渗漏,通常采用油柱静压法或泵压法迸行斌验》型式试验时,变压器油温为10~40℃、压力60kPa、时间24h;出厂试验时油温为室温、压力20kPa,时间为5min
7.机械寿命
无励磁分接开关的机械寿命规定为10000次,放在温度为室温的变压器油中,用分接幵关本身的操动机构或其它辅助装置进行试验,正、反旋转各5000次,如放在空气中试验时.触头上应涂变压器油。
8.短路电流
长期载流的触头应能承受的短路电流试验值如表1-3所示。
短路试验时分接开关应放在变压器油中操作3次,每次持续时间为2s±10%, 3次试验的初始峰值电流应达到试验电流均方根值的2.5倍±5% ;无同期合闸设备时可增大试验电流均方根值,并使3次试验电流均达到峰值,但每次持续时闾可减小为t≤2/n其中n为试验电流增大倍数。
9.温升
无励磁分接开关浸在变压器油中,其长期载流的触头在1.2倍额定通过电流下对变压器油的稳定温升应不大于20K (测量时环境温度为空气一30~40℃,油一
30~100℃)。
温升测量用热电偶法,测量周围介质温度的热电偶应放在被测试的触头下面不大于25mm的地方。
测童过程中》若测得的温度上升速率小于lK/h时,即可认为温升已达到稳定状态。
10.电动机构
如有电动操动机构,性能同有载分接开关的操动机构。