1、有載調(diào)壓分接開關過渡電阻選用設計摘要：本文通過介紹有載分接開關的基本工作原理及有載分接開關切換 過程中暫態(tài)過程的建模來選用合適過渡電阻值，同時著重從幾個方 而(有利于改善觸頭的切換任務，提高觸頭的電氣壽命以及其工作 可靠性三個原則來進行匹配)來分析并從屮篩選出最佳方案。這對 于變壓器設計者更深入的了解有載分接開關以及設計過程中考慮 更為全面起到了一定的指導作用。關鍵詞：滅?。挥休d調(diào)壓開關；變壓器abstract:through the introduction of on-load tap basic working principle and the transient process on

2、-load tap changer switching process modeling to choose a suitable transition resistance value at the same time focus from several aspects (help to improve the contact switch tasks, three principles to improve the contact electrical life as wel 1 as its operational reliabi1ity to match) to analyze an

3、d to filter out the best solution. for transfonner designers a deeper understanding of the on-load tap switch as well as the design process to consider more comprehensive played a certain role in guiding .keywords: interrupter; oltc: transformer中圖分類號：u264.3+1文獻標識碼：a文章編號:引言變壓器通過調(diào)壓線圈屮增減繞組的分接頭來改變電壓比的方法

4、幾 乎與變壓器同時問世，有載調(diào)壓開關的應用使得在不切斷負載的情 況下可以調(diào)節(jié)電壓。如今，有載調(diào)壓分接開關已經(jīng)由油屮滅弧的方式向通過真空泡滅 弧的方式發(fā)展。無論是工業(yè)用戶還是電網(wǎng)用戶為了縮小維護成本降 低維護工作量，都對真空開關比較青睞。所以真空有載調(diào)壓分接開 關是當今以及未來的發(fā)展趨勢。因此選用真空開關對節(jié)省維護成 本，降低供電公司工作量也是非常有益的。1傳統(tǒng)有載調(diào)壓開關（例如m型）的作用及原理1.1分接開關的基本功能一是在開路情況下“選擇” 一個分接頭，二是在不中斷電流的情 況下把功率“切換”或“調(diào)換”到所選的分接頭上。而其中也有簡 易式有載分接開關（即：選擇開關）是把兩種功能結合在一個裝置

5、 中，而分接選擇器與切換開關或調(diào)換開關互相分開的分接開關是用 于功率較高的情況下。1. 2分接開關的基本要求及原理分接開關必須要滿足在分接選擇器、轉換選擇器和切換開關或調(diào) 換開關之間都要保持準確的機械同步。功率調(diào)換時所產(chǎn)生的電弧處 于油中，從而污染了變壓器油（用真空泡作為開關裝置的有載分接 開關除外）。所以開關裝置需要放在它本身的油室中，以便把污染 的油與變壓器的主油箱分開。選擇開關的基本原理是分接選擇器和切換開關功能結合在一個裝 置中的選擇開關的結構型式。從制造上來說是較為經(jīng)濟的，但是由 于固有的某些限制：一般用在最高電壓123kv和額定通過電流 500-600a范圍的中、小型變壓器上。2分

6、接開關選擇恰當?shù)倪^渡電阻值2. 1過渡電阻暫態(tài)過程分析分接開關的調(diào)壓過程一定是在暫態(tài)條件下工作。在雙電阻過渡回 路，當從一個分接轉換到另外一個分接的過程中，分接開關過渡觸 頭將過渡電阻r和回路電感1突然接入級電壓us的交流回路中， 換流可以計算為：ic二cos () -e- cos.上式中 z=| ic | ； =arc tan；,實際切換過程中，r»,即z,因此：ic=cos (-e-)同i寸：r»l (上式中環(huán)流ic的暫態(tài)分量 e-很快衰減。通過上述暫態(tài)分析，篩選出最佳方案(in型開關為例)：方案一：按主觸頭開斷容量等于輔助觸頭的開斷容量的原則，求 出匹配電阻i2r=l

7、/2 i2r +us2/2r, r= us/i方案二：按總開斷容量為最小的原則，求出匹配電阻為總開斷容 量p=3/2 i2r+ us2/2r對總開斷容量求微分；由 dp/dr=03/2i2 - us2/2r=0 求得 r= us/j 3 *i方案三：按輔助觸頭開斷容量為最小的原則，求出匹配電阻為由 dp/dr=o 即 d(l/2* i2r+ us2/2r)/dr=0 得 r二 us/i方案四：使主觸頭開斷容量為合理值，r取較小值，可求出匹配電 阻為 r=nxus/ i切換開關總的切換容量為：(l+2n cos 4>+3n2)/2n *us對總的切換容量求導，并令導數(shù)值為零，求得n=/3=

8、0. 577,恰好是 總切換容量值f(n)的最低點。此時，過渡觸頭的切換容量有些增加, 但主通斷觸頭的切換容量卻大大降低，因此分接開關的可靠性大大 提高。但是以上僅是理論計算值，而理論計算是按照統(tǒng)計數(shù)據(jù)：變 壓器平均為80%的負荷來計算的，如果實際運行變壓器的實際負荷 遠遠低于80%或出于過負荷的情況，則以上系數(shù)是綜合實際運行及 第二章所提到的形式試驗值，經(jīng)濟性來綜合判斷來選取合適的過渡 電阻值。2.2提高觸頭壽命的匹配在分接開關眾多動、定電弧觸頭中，只要其中一個觸頭燒損完結, 則認為分接開關觸頭電氣壽命結束。因此，需要更換全部電弧觸頭。 要提高觸頭電氣壽命，應力求電弧觸頭燒損均勻。從觸頭燒損

9、量平 衡角度來考慮，主通斷觸頭和過渡觸頭的燒損比等于1,即兩者燒 損速度相等。過渡電阻匹配值的大小對電弧觸頭燒損均勻性有著一 定的影響。下面我們來分析這個影響：本文是通過分析雙電阻過渡旗循環(huán)的切換開關左右切換的統(tǒng)計來 分析觸頭燒損平衡。假設切換開關主通斷觸頭開斷電流in是n次, 則過渡觸頭在最為惡劣條件（cosd二1時），其中開斷電流（1+n） /2n *in的情況為n/2次。另外開斷電流（1-口）/2n *in的情況也 一樣是n/2次（各開斷n/2次是考慮升降壓次數(shù)趨于平衡的原因）。 觸頭燒損量由公式a二n kmin a式屮n為觸頭操作次數(shù)；km為 觸頭材料的常數(shù)；a為指數(shù)，其值為1 wa£2 ； t為觸頭的燃弧 平均時間；假定過渡觸頭與丄通斷觸頭燃弧平均時間相等時，則主 通斷觸頭與過渡觸頭的燒損的速度是相等的。其過渡電