变压器有载分接开关的结构和原理探微

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摘要：在实际工业生产中，越来越多的企业使用变压器有载分接开关装置，其结构和原理已成为目前相关工作者研究的首要问题。本文结合自身多年从事变压器研究经验，综合考虑变压器有载分接开关的特点，详细地分析了其结构和工作原理，进而保证变压器有载分接开关的稳定运行，为工业生产提高便捷。

关键词：变压器 有载分接开关 结构 原理

1.前言

切换和连接变压器分接抽头的装置就叫做分接开关，变压器就是通过改变分接绕组抽头位置来进行调压功能。分接开关又叫做调压开关，主要分为有载分接开关和无载分接开关两种。切换分接抽头时，无载分接开关一定要把变压器从电网中去除，因此称为无载调压，进行不带电切换调压，其调压范围比较小，不能随时进行调压，并且一定要停电才能进行调压，停电时间持续比较长。使用无载分接开关有可能影响生产工作，因此它只能适用于供电质量要求不高、停电调压切换档位的生产场所。有载分接开关是无载分接开关的进一步发展，属于分级调压类型。切换分接抽头时，有载分接开关不像无载分接开关那样必须从电力网上去除变压器，所以称为有载分接开关，进行带负载切换调压，这种调压方式调压范围比无载调压要大很多，并且可以随时进行调压，可调性强，调压速度非常快，深受广大用户的喜爱。因此，研究和分析变压器有载分接开关的结构和原理具有十分重要的意义。

2.变压器有载分接开关的作用

有载分接开关既可以进行手动操作，也可以进行电动操作，实现遥控电动操作，有利于进行自动化管理。变压器有载分接开关的作用主要体现在以下几个方面：

（1）使用变压器有载分接开关可以有效稳定各负载中心的电力网电压，从而从整体上提高供电质量，改善电网运行情况；

（2）使用变压器有载分接开关可以提高整体系统的稳定性，进而避免造成大面积停电事故和出现电网电压崩溃现象，从而进一步影响变压器的使用寿命，危害人身安全，不利于电网的安全经济运行；

（3）使用变压器有载分接开关可以节约能源，保护环境。由于变压器的空载损耗很大，和额定电压的平方成正比。因此可以更有效地实现节能目的，维持额定电压，确保变电器的正常运行。

3.变压器有载分接开关的调整原则和基本工作原理

3.1 变压器有载分接开关的调整原则

变压器有载分接开关可以改变一次绕组的匝数，进而调整变压器电压，维持二次输出的正常电压，确保其稳定不变。当外电来电端电压升高时，变压器有载分接开关就会将额定电压调整为较高档位；如果外电来电端电压降低，就会调整为最低的档位，也就是实行“高往高调、低往低调”的策略。变压器有载分接开关常常会出现连动故障、拒动故障、越限故障和局部放电等故障，当出现故障时，一定要及时采取相应的措施进行调整，加强变压器有载分接开关的维护，及时对油枕进行检查，有效安装继电器，进而利于安全放气，确保有载分接开关的电动控制准确和各接线的良好接触，在控制回路上设置电流闭锁装置，按时巡逻检查，将各元件调整到位，清除变压器有载分接开关中的杂物。

3.2 变压器有载分接开关的基本工作原理

在理想状态下，单相变压器的二次绕组匝数与二次绕组匝数和一次绕组电压成正比例关系，和一次绕组匝数成反比例关系。当二次绕组匝数不变时，增加一次绕组电压，要想使二次绕组电压不变，就必须增加一次绕组匝数，变压器有载分接开关就依据这一原理进行工作的。由于高压绕组套在外面，方便引出分接头，并且高压电流小，分接开关载流界面小，容易接触，因此，在高压绕组上可以抽出一些分接头，改变磁通量，在一侧进行调压。通过分接头开关就可以改变高压绕组匝数，把高压绕组上下段串联起来，从而实现调压功能。

每组绕组的分接头都接到了变压器有载分接开关的定触头上，开关主体的三个触头位于高压绕组的中心，最中间的是主通断触头，其触头片较长，两边的是辅助触头，串有限流电阻，接入三相绕组星点。在带负载的情况下，开关动作的辅助触头逐步接触长触头，流经限流电阻，并与分接头搭接，接入三相绕组星点。随着开关的继续工作，流经限流电阻，形成辅助触头，和长触头连接。主触头从分触头上连接分触头，完成一次切换过程，其中，最重要的是两辅助触头的分接相连。从整个过程中，可以看出两辅助触头进行了完全的配合，使主触头完成任务。同理，假如变压器来电端电压降低，只要操作反过来就行了，工作原理是相同的。

4.变压器有载分接开关的结构分析

变压器有载分接开关直接影响着电力系统的整体安全和电压质量，其机械结构复杂，操作频率高，在操作过程中，有时会出现一些异常情况。变压器有载分接开关主体是一个环氧玻璃丝缠绕的绝缘筒，在操作有载分接开关时，一定要将绝缘筒内灌满绝缘变压器油。其上端和头部电动传动相连，有24个定触头，每8个连接1个绕组，下端密封，与定触头位置相对应。变压器有载分接开关主要由快速传动机构、开关组件、油箱外壳、信号安全装置等四部分组成。

快速传动机构包括臂板、电动机、拉力弹簧、蜗轮和摆线针轮减速机、拐臂等部件。开关组件包括槽轮、过渡电阻、转臂、动静触头等。油箱外壳包括油枕、顶盖、筒底等。信号完全装置有位置指示盘、电气限位、压力释放阀、自动调控器、气体继电器等等。

5.结束语

综上所述，随着我国电力技术的迅猛发展，变压器有载分接开关无论是在设计上，还是在工艺上和材料上，都比较先进，运行可靠性和制作水平比较高，得到了广泛地应用，实现了技术创新，产品不断更新换代。因此，作为相关技术人员，更应该学习有关变压器有载分接开关结构和原理知识，不断提出新的技术要求，掌握先进的技术手段，控制每天的操作次数，提高变压器分接开关的使用性能，严格控制安装投运和调试验收，从建设抓起，不断总结和积累经验，严把质量关，做好变压器有载分接开关的维护工作，进而提高电压质量，改善电网运行情况，确保变压器的安全运行。

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