华明有载分接开关培训教材

有载分接开关用户培训教材

一. 概述

1． 调压手段 U −U N ×100% ； U N

电压质量指标规定：±5%，超标要求调压。

调压手段：改变电源电压或电压损耗。

1） 改变电源电压

①发电机调压：调节励磁电流，调压范围仅为5％，适用于单一发电机电网； ②变压器调压：改变分接位置，调节电压比；

无载调压——停电调节分接位置，采用无励磁分接开关（简写OCTC ）； 有载调压——带负载调节分接位置，采用有载分接开关（简写OLTC ）； 变压器调压一般在高压侧采用OLTC 调压，中压侧或低压侧采用OCTC 调压；

2） 改变电压损耗

① 变更电力网参数：改变线路电阻R （截面）和线路阻抗X C 或X L （串联电容器或电抗器）来实现。

电压质量指标定义：ΔU =

② 调节无功补偿：无功Q ↑↓，起着U ↑↓的作用，调压手段有调相机或投切电调压新动态：先调节Q —→仍达不到调压要求—→再调OLTC 的综合治理。

2． OLTC 用途

1）调压——U 达恒定，提高供电质量；

2）联网、调节负荷潮流——采用OLTC 实现联网，改变分接位置调节Q （无功）与P （有功）的负荷；

U 2

3）挖掘设备Q 与P 的出力——Q =，调出U ↑—→Q ↑↑；P ＝UI ，I ＝恒定X C

值（温升限制），调出U ↑—→P （有功）↑；

4）工业变带负载调I、U或P，提高产品质量和产量，节约用电；

5）特殊场合调压要求（如剧场灯光调节）；

3. 定义与分类

1）定义（参照GB2900.15和GB10230术语）

①“器”与“开关”的概念区别

a. “器”：能载流、不能通断的装置，特征是“无电弧”产生；

b. “开关”：能载流和通断的装置，特征是“有电弧”产生；

注意：分接选择器与选择开关的概念不能混为一谈。

②“触头”概念区别

a. 主触头——长期载流触头，不用于通断负载；

b. 联结触头——也是长期载流触头，不用于通断负载，起电路连接之用； c. 主通断触头——直接与变压器连通、不带过渡阻抗，可通断负载的触头； d. 过渡触头——带过渡阻抗与变压器连通、可通断负载的触头；

③分接变换术语

a. 分接变换——从一个分接开始到完全转移到相邻另一分接的全部过程； b. 操作循环——OLTC从一个端部变换到另一端部位置，再回到开始位置的动作。例如±9操作算为一个操作循环，即完成19级动作； ④技术参数术语

a．额定通过电流：按变压器参数计算I N =P N

U N ，在最大负分接位置下，

I Nm =P N

U N (1−x %)（式中X 为调压范围）；

a. 最大额定通过电流［I N ］：OLTC 的技术参数，用于温升、短路和切换试验的负载电流；

b. 额定级电压U S ：变压器分接绕组相邻分接间的电压（相）；

d ．最大额定级电压［U Sm ］：OLTC 技术参数，用于切换试验与绝缘试验的参数； e . 额定级容量［P SN ］：级容量定义为级电压与负载电流的乘积，即P S ＝U S ·I ；

［P SN ］是OLTC 在连续工作条件下最大级容

量。它被U S 和I 所界定，

表示成一范围曲线，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；

h. 额定绝缘水平：主绝缘和纵绝缘。它取决于额

定电压级次、调压部位（线端、中部或中性点调

压）、连接方式（Y 或D 接）和调压方式（线性

调、正反调或粗细调）等所决定，即OLTC 绝缘

水平与变压器分接绕组绝缘水平的要求相同； 图1 Us与I 的相互关系 主绝缘（对地绝缘）：

电压决定。

纵绝缘（内部绝缘）：1. 2/50us 电压值＝3～20，由1.2／50us 试验电压决定。 50HZ ，1min 电压值1. 2/50us 电压值2. 5～2. 26 , 主要由50Hz，1min试验50HZ,1min 电压值

2) 分类

① 结构方式分：复合式（F）和组合式（Z）两类，CV型属F 类，CM型属Z 类； ② 过渡阻抗分：电抗（感）式和电阻式两类；

③ 切换介质分：液（油）浸式、空气式（干变）、SF6气体式三类；

④ 相数分：Ⅲ相、Ⅰ相及特殊设计Ⅱ相；

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SF 6熄弧等；

⑩ 触点方式分：有触点与无触点之分；

4．标准的沿革

20世纪50~60年代，随着电力系统的发展，OLTC 需求量大增。因此,迫切要求统一OLTC 规格和性能指标,IEC着手OLTC 标准的制定。OLTC标准沿革的比较见表1所示。

序 标准沿革 标准修订的主要变化

性能参数 结构要求

机械寿命20万次、电气寿命1 IEC214-1966 ——

2万次；

机械寿命20万次、电气寿命增OLTC 和电动机构两章节的2 IEC214-1976

结构技术要求 2万次；

寿命指标重大修改：机械寿命进一步完善OLTC 和电动机构3 IEC214-1989

50万次、电气寿命5万次；两章节的结构技术要求

增无励磁分接开关性能参数及结构要求、增电抗式OLTC 技术4 IEC60214-1-2003

规范，修改局部放电量和密封试验的要求及测试方法等。其

余内容与IEC214-1989内容基本一致。

有载分接开关用户培训教材(二)

二．OLTC 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。

工作原理：“架”“拆”分接间电阻“桥”（图2），允许几步跳跃式过渡替代圆滑式过渡，结构大为简化。

图2. 过渡电路的工作原理图

1）单电阻过渡（图3）

单电阻过渡特点：

① 过渡电路单臂接法非对称性；

② 输出电压两次变化，其矢量图见图4，像一面尖旗，故称非对称尖旗循环； ③ 负荷方向变化使主通断触头切换容量增加四倍，联络变应用时注意； ④ COSФ=0时，主通断触头切换任务最重；

⑤ 与其他过渡电路相比，触头切换任务轻，

电气寿命长；

图3 单电阻过渡电路 图4 单电阻过渡矢量图

2）双电阻过渡（图5：CV 型OLTC 过渡电路或图6：CM 型OLTC 过渡电路） 触头变化程序有“1－2－1”程序与“2－3－2”程序两种，比较见表1。

图5 CV 型OLTC 过渡电路

图6 CM 型OLTC 过渡电路

表1. 不同触头变换程序性能比较 序

项目

1

2

3

4 过渡电路 输出电压变 化 COSФ影响 安全性 1－2－1程序 对称，双臂接过渡电阻，四个触头2－3－2程序 对称，双臂接过渡电阻，四个触头四步，矢量图外观象一面旗（图7），两步，矢量图外观象一面尖旗（图故称旗循环 8），故称对称尖旗循环 COSФ=1，过渡触头切换任务重 主通断触头切换任务轻，安全性好COSФ=1，主通断触头切换任务重 主通断触头切换任务重，安全性差

图7 双电阻过渡旗循环矢量图 图8 双电阻过渡对称尖旗循环矢量图 从表1看出，“1－2－1”程序优于“2－

3－2”程序。因此，

CV 型与CM 型OLTC 均采用“1－2－1”程序。

双电阻式结构简单，经济性好，适用中小容量OLTC 。

2）四电阻过渡（图9）

四电阻过渡采用触头变换程序“2－3－2”。

工作特点：

①过渡电路是对称的，触头数目为六个，过渡电阻数目为四个

； 图9

四电阻过渡 （R 1与R 2）

②输出电压变化六步，矢量图外观像一

面大旗（图10），视为

旗循环的延伸；

③触头切换容量比双电阻过渡低, 利于

提高切换容量和延长触头寿命（1. 5倍）；

④四电阻式触头恢复电压低，熄弧可靠，

适用级电压高；

⑤四电阻式结构复杂、所需电热较多、

占位大、成本较高，仅适用大容量OLTC ；

3）双断口应用

图10 四电阻过渡旗循环矢量图

双断口按电路分为串联与并联两种；

①串联双断口（图11）

特点：每个断口恢复电压为单断口的一半；适用：U S ↑，如R 型OLTC ； ②并联双断口（图12）

特点：提高I N ↑，它按过渡电阻与过渡触头连接方式分为无分流和有分流两种（如CM 型OLTC ）：

无电阻分流连接方式：I N

12 并联双断口过渡电路

图11 串联双断口过渡电路 (a)无电阻分流 (b)电阻分流

2. 选择电路（对应机构：分接选择器）

选择电路是为选择绕组分接头所设计的一套

电路。

复合式OLTC 直接在各个分接头上依次选择与

切换；

组合式OLTC 分接选择器设置单、双数触头，

接通彼此相邻两分接头。OLTC变化操作在于两个

转换的交替组合，见图13；

动触头选择分接头的运动方式：

a．直线滑动方式：结构复杂、难以实现。

b．笼式圆周旋转方式：结构简便易实现

分接头按单、双数设置两层，动触头与中心

环相连，级进转动依次选择相邻分接头，见图14 图13 选择电路示意

所示。

图14 分接选择器的变换顺序图

3．调压电路

1) 基本调压电路

线性调、正反调和粗细调三种，见图15；

图15 三种基本调压电路

(a) 线性调 (b) 正反调 (c) 粗细调

① 线性调——主绕组连接分接绕组、调压范围15％；

② 正反调——主绕组可正接或反接分接绕组，调压范围增大一倍；

±8（10193W）与±9（10191W）的区别：±8即17级，内有9a、9b、9c三个中间位置（等电位），电动机构带有中间超越接点；±9即19级，只有“10”一个中间位置；

③ 粗细调——主绕组上有一粗调段，用于正或反接分接绕组，调压范围扩一倍；

从绝缘观点看，绕组布置复杂，绝缘强度要求较高。粗细调以节能、安匝易平衡和抗短路能力强优点在电力变压器上获得应用。

2) 三相调压电路（图16）

① 星形中性点调压

三相星形中性点调压，其分接绕组可以做成分级绝缘。因绝缘水平低，可采用一台星形连接的OLTC。结构紧凑、经济性好。

② 三角形连接调压

a. 三角形线端调压：U N ≤ 60kV ，常用一台三相三角形接法OLTC 。而110kV ≤U N ≤220kV ，采用三台单相OLTC，有机械联动或电气联动两种方式； b．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 ③ 自耦调压电路（图17）

自耦调压电路可分为中性点调压、中部调压、单独调压器调压和第三绕组调压等调压电路。自耦调压电路选择取决于系统条件、调压范围及大型变压器运输重量和外形尺寸等。

图17 自耦调压电路

(a) 中性点调压 (b) 中部调压 (c)单独调压器调压 (d)第三绕组调压

① 中性点调压：变压器一次与两次绕组电压比>2，调压范围

③ 单独调压器与第三绕组调压：二次绕组电压高、电流大，分接开关无法满足

要求时采用，主要用于工业变压器或高压自耦变；

3) 工业变压器调压电路（图18）

工业变压器的调压电路，主要是通过中间电路辅助变压器调压；

图18 工业变压器的调压电路

高压串联调压［图18(a)］：额定电流过大而不能考虑低压侧调压；

低压串联调压［图18(b)］：级电压高或电压梯度高而不能考虑高压侧调压； 附加调压器调压［图18(c)］：调压级数多，尽可能细调。借助多级粗细调 或Y／D变化；

4.转换选择器触头转换过程的气体形成

转换选择器包括极性选择器和粗调选择器。它转换瞬间，分接绕组处于“悬 浮”状态，见图19。

分接绕组“悬浮”时，因耦合电容Cw 与Ce （图20）的作用，在触头W 间 引起电位升高而出现一位移电压V W

。

V W =U 1

2×C W U 2±（Y接） C W +Ce 同时，耦合电容的放电，在触头W

间产生火花。火花放电气体量V G 。这个

气体：CM 型进入变压器本体轻瓦斯继

电器；CV 型进入分接开关瓦斯继电器。 图19 分接绕组悬浮状态 两者不同情况要引起运行人员注意。

图20 正反调双绕组的布置与耦合电容

1) 位移电压U W 的允许值见表2； 表2 转换选择器触头上位移电压允许值［U w ］

分 接 开 关 型 号

CV 型OLTC

CM 型OLTC 转 换 选 择 器 允 许 位 移 电 压 U W ≤15KV ≤35KV

计算位移电压U W >［U W ］时，必须采用减少气体形成办法。

2) 减少触头W 形成气体方法

a. 电位电阻恒定联结方式（图2）；

b. 电位电阻借助电位开关的联结方式（图22）；

CV 型OLTC 唯一可采用电位电阻恒定联结方式；

CM 型OLTC 两种方式均可选择采用；

图21 电位电阻恒定联结方式 图22 电位电阻借助电位开关的联结方式

5．级间过电压保护措施

保护措施：火花间隙或压敏电阻，见图23；

图24 级间过电压保护措施

（a ）火花间隙SF （b ）压敏电阻SWA

图23 级间绝缘距离上的过电压负荷

火花间隙适用于偶尔或很少过电压动作场合；

压敏电阻适用于过电压动作频繁的场合；

级间过电压保护中，借用过渡电阻限制工频续流，同时起阻尼作用 ，防止 振荡的产生；

火花间隙放电特性见图25和图26；

压敏电阻反应敏捷，具有更大优越性；

碳化硅（SiC ）与ZnO 特性（图27）比较，ZnO 残压低，具有更好的保护性能 ；

M 型OLTC 采用火花间隙、R 型OLTC 采用ZnO 压敏电阻作为级间过电压保护装置；

图 25 火花间隙工频电压试验放电特性 图26 火花间隙冲击电压试验放电特性

图27 碳化硅（SiC ）与ZnO 特性（图27）比较

有载分接开关用户培训教材(三)

三 结构

快速机构 切换机构 --切换开关过渡电阻器 油 室

级进传动机构 组合式分接选择器触头系统 转换选择器 齿轮传动机构

--电动机构位置控制及指示机构 伞齿轮与传动轴

简易型复合式OLTC, 切换与选择功能合一, 构成选择开关。它分为简易型和分型两种。

分开型复合式OLTC, 电动机构与选择开关分开，通过伞齿轮与传动轴传动，如CV 型。 1. 过渡电阻器

1) 过渡电阻器功能与特点 （1）过渡电阻器功能

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（强制分流）； d. 合理匹配时提高触头切任务, 延长触头寿命；

e. 充当级间过电压保护(SF或ZnO) 衰减电阻, 改善级间绝缘性能, 缩小径向尺寸； （2）过渡电阻器特点

过渡电阻的工作特点是限值小，承载电流大和短时断续工作； 2）料料与结构布置方式

（1）材料：金属电阻，具有高的电阻系数，允许温升高，易加工绕制和价格低廉的特点。

常用电阻材料：

铜镍合金：康铜，ρ↑，θmax ↓，L↑，价廉；

镍铬合金：Ni80Cr 20，ρ↑，θmax ↑，含Cr 量高，性硬易脆，不便加工； 铁铬（铝）合金：Cr25Al 5，ρ↑，θmax ↑，具有防氧化功能，价廉，但加工性较差； （2） 结构 a ． 无骨架螺旋式（图6-1）

由丝或带状电阻金绕成空心螺旋状， 结构简单，散热冷却好。

带状电阻元件刚性比丝状电阻元件好。 b ．骨架螺旋式〔图6-2或图32（a ）〕

主要在于一个绝缘骨架。骨架上有沟槽，电阻

丝绕制嵌入固定，避免圈间短路。图32（a ）的骨架螺旋（CV 型）比图29的散热性好，温升低。

C ．复螺旋式（图

6-3）

电热丝绕制空心螺旋后再复绕一个螺旋骨架上，固定牢固，结构简单。 d ．框架式（图6-4）

带状电阻扁丝绕成回旋形，用陶土片，弹簧片夹固电阻元件置框内，便于积木组合。

（3）布置方式（图6-5） 分为平面布置和立体布置两种方式见表6。

表6. 过渡电阻器布置方式的比较

OLTC 连接方式 Y 接（CM 型）

布置方式 平面布置方式

特 点

a ． 径向幅射方向均布单双数电阻元件，结构

紧凑，安装位置小；

b ． 电阻器与切换开关定弧触头相连； c ． 电阻器固定不动的。

a ． 电阻器与三相触头相适应立体布置方式；b ． 电阻器与选择开关动弧触头相连；

c ．电阻丝直接绕在中心绝缘轴上，一起随中

心轴转动。

D 接（CV 型） 立体布置方式

3）过渡电阻匹配

忽略暂态，按交流稳态考虑匹配。 （1） 过渡电阻匹配三原则及修正系数K i a ．改善触头切换任务匹配； b ．提高触头寿命匹配； c ．提高工作可靠性匹配； 综合上述三原则外，考虑实际运行负荷状况进行修正，修正系数K i = I/In = 0. 8 。 过渡电阻匹配值见表7 。

表7. 过渡电阻匹配

匹配值 理论最隹值 实际匹配值

单电阻过渡 R=nUs/In 1

双电阻过渡 R=nUs/In C V 型型OL TC

四电阻过渡

R1=nUs/In ， R2=m nUs/In

0. 0. 0. 4276 , m=3. 236

1. 2 0. 8~0. 0. 6~0. 8 n= 0. 5 , m=2~3

注:CM型单相OLTC(三相触头直接并联而成),n 应取0. 3~0. 4 。

4）过渡电阻器热容量计算

（1）一次切换的瞬时温升θ0

电阻器发热 ：Q1=0.24 I2Rt

电阻器吸热 : Q2=CGθ0 /4186.8 (切换电间短,来不及散热) 若Q1=Q2时, θ0 =1004.8 I2Rt/CG =1004.8j02ρt/cγ =

式中: C—比热, G—重量, ρ—电阻率, j 0—电流密度, t—电阻器载流时间。 （2） 连续切换电阻器温升θn

应考虑电阻器冷却，热储存的减少等于散去热量。随着连续切换，电阻器热量逐渐积累起来，温度越来越高。

CGdθ=-KT Sθdt 经积分后得 θn =θ0/ （1-e

-t/T

）

，即 式中：KT —散热系数， T—热时间常数， T = CG/KT S （S是散热面积）

为电阻器总热容量与散热量之比。 （3） 电阻器尺寸的计算

计算尺寸取决所选取[j0]电流密度。

[j0]电流密度推荐值：[j0]=60 ~ 90 A/mm2

电力变压器：[j0]取上限值，工业变压器：[j0]取下限值。 2.快速机构

快速机构是OLTC 切换机构的执行机构。 1）技术要求

（1）工作可靠：具有足够机械强度及裕度，运动构件表面硬化处理（耐磨性）； （2）切换速度：符合切换时程的要求；

（3）动作准确：释放点要求准确（尤其组合式OLTC ）； （4）结构简单：占位小，易加工，经济性好； 2）结构原理(图34和图35)

分为过死点释放机构和枪机释放机构两类。这两类性能比较见表8。

图34 过死点释放机构

图35 枪机释放机构

有载分接开关用户培训教材(四)

3．触头切换机构

承担负载电流转换任务，是OLTC 的中心环节。 1） 技术要求

（1） 工作可靠：由机械性能和电气性能的可靠性来保证。

① 机械性能：a. 紧固件紧固可靠性，采用高强度螺栓，自锁螺母，锁紧垫片和碟形垫圈（用于绝缘件紧固的零比率H/a=1.5, 式中H—内锥高度,a—材料厚度）等防松措施； b. 绝缘转轴刚度不足或弯曲变形； ② 电气性能: a. 熄弧可靠,电弧应在半周内( t≦1.2/2f f—AC频率)熄灭； b. 觖头有合理程序断口开距及断开速度； c. 触头有良好导电性(接触电阻小,温升低)和足够的动热稳定性；

(2) 程序合理: 录波触头变换程序符合产品技术要求；

对于CM 型OLTC ，交直流检示电路及典型示波图见图4-55和图4-56； 对于CV 型OLTC ，直流检示电路及典型示波图见图14-8； 对于SY□ZZ型OLTC ，直流检示电路及典型示波图见图14-9；

对于CF 型OLTC ，直流检示电路及典型示波图见图14-10； 录波应注意具体事项： a．；检示振子固有频率为1500~2000Hz，示波速度为0. 5或1m/s； b．检示电路电源电压与油膜隔绝（录波过零）关系； c．示波图判读(图14-1)：

触头闭合振动允许时间（图14-12）：t = 2~4ms； 触头开断不同步允许时间（图14-13）：△t≦2~3ms； 切换时程与介质（油与空气）、介质温度（图4-57）有关;

（3)触头寿命:触头烧损量与负载电流In 的α次方成正比 (1≤α≤2), 见图44。触头成本与负载电流关系见图45。当In≤300A时,E-Cu成本优于Cu-W 。因此,CVIII200和CMIII350的OLTC 就采用E-Cu 触头。当In›300A时, 采用Cu-W 触头。 当W 的含量达到60~70%时, 电磨损量呈现出最低值；E-Cu 触头寿命大于10万次，Cu-W 触头寿命大于20

万次； (4 ) 绝缘水平：主绝缘（对地）与纵绝缘（内部绝缘，如相间，级间，最大与最小分接间等）； （5）结构简单；

2）结构原理 （1）直切式触头切换机构

分为夹片式，双滚柱式和单滚柱式三类。这三类功能特点的比较见表9。

表9. 不同类型直切式触头机构的比较

项

目 功能特点

夹片式（图46） 结构简单，抗短路能力强；电弧烧损触头两侧，须镶嵌Cu-W 合金抗烧损；触头烧损部位须经常修光，检修量大。

双滚柱式（图47） 动触头滚动，烧损均匀，寿命长；减轻切换转矩，断开速度大，提高切换容量；保持夹片式抗短路能力强的优点。

瑞典UCF 的OLTC

单滚柱式（图48） 动定触头采用同一平面布置方式，主触头与弧触头采用分离布置；动触头烧损了采用尾推自动补偿；保留双滚柱式优点。 CV 型OLTC

适用范围型OLTC

图46 夹片式 图48 双滚柱式 图49 单滚柱式

(2) 滚转式触头切换机构

结构原理见图49。

图49 滚转式触头切换机构

滚转式切换机构适用于园形绝缘筒，空间充分利用，适于做成三相Y 接分接开关。早期这种结构存在两个缺陷：a . 触头烧损偏蚀现象,Cu-W 合金得不到充分利用, 见图50； b .触头烧损人工补偿(定触头补偿, 见图51) 。要克服上述两个缺陷，滚转式结构采取下述改进措施：

图50 滚转式触头烧损偏蚀 图51 定触头触头烧损

a ． 尾推补偿法,结构见图52。优点结构简化，但须注意尾推弹簧要配合好。若尾推力不足，会出现动定触头未接触就转换过去现象；

b ．对开式接触与断开，触头结构见图53。它采用“滑槽导向法”，主轴与动触头支架（扇形件）之间用“链轴”来换向；

图52 尾推补偿法结构 图53 对开式接触与断开结构

c ． 并联双断口，结构见图54。它用于增大切换电流；

d ．主触头一体布置法，见图55。它是把主触头纳入电弧触头行列，一起按六个触头布置。主触头采用触钉式结构，见图56； e ． 引出联结触头采用抽出式（插入式）接触结构，见图57。它便于吊芯检查和检修；

(a)串联双断口 (b) 并联双断口 图54 双 断 口 结 构

图55 滚转式触头切换机构的结构(CM型OLTC)

图56主触头触钉式结构 图57引用触头抽出结构

有载分接开关用户培训教材(五)

4. 切换机构油室

油室是防止负载切换中产生污油与变压器油箱内清洁油相混，需要一个单独的油室。

1） 技术要求

（1） 密封性能：60KPa油柱静压试漏（7.5m油柱），24h

无渗漏；

（2） 安全保护：保护继电器（油流控制继电器，气体继电器，过压力继电器）

和过压力释放装置（爆破盖，爆破膜，压力

释放阀）；

（3） 机械强度：它的要求取决于油室压力释放值

大小；

（4） 结构要求：带有单独储油柜，吸湿器，安

全气道，保护继电器等装置。若无储油柜时，应装

有指示油位计或油位表。

同时应供有吸油和注油接头及放油塞，设置

排气阀或螺钉；

（5） 绝缘水平：主绝缘（对地）和纵绝缘

（相间，级间，最大与最小分接间等）；

（6） 安装简便：适应钟罩式和箱顶式（连

箱盖）的安装要求；

2） 结构原理

它由分接开关头部，绝缘筒和筒底等组成，

见图58。 图58 切换机构油室

(1)分接开关头部

它由头部法兰和头盖所组成，见

图59。

① 头部法兰

头部法兰特点：

a．铸铝合金制成，耐腐蚀；

b．头部法兰上有四个弯菅或通菅：

--继电器弯菅：通过保护继电器与储

油拒相连；

--吸 油弯菅：油室换油时吸油用

的，该菅一直伸到油室底部，见见图

61；

--注 油弯菅：油室回油菅。该菅可

与继电器弯菅互易；

--溢 油通菅：该菅与变压器油箱相

通，是变压器油箱溢油排气；。

C．旁通菅（图62）：变压器与OLTC

真空注油或变压器运输存贮过程中临

时安装在头部法兰注油弯菅与溢油通 图59 分接开关头部

菅两法兰上。变压

器安装投运时应护

拆去旁通菅，否则

造成两储油柜连通

而大量漏油；

c. 特殊设计可卸

开分接开关头部

（图58）适应于钟

罩式安装，它由两

部分组成：一是中

间法兰，与绝缘筒 图61吸油管连接方式 图62 旁通菅结构

和筒底联结构成油室，临时安装在变压器铁轭上；二是头部法兰，固装在钟罩盖上；两个法兰通过密封件和紧固件连接一起；

②头盖

它由头部齿轮传动装置，分接位置观察窗，溢油排气装置和爆破盖等组成。 头部齿轮传动装置的布置方式分为中心布置和偏心布置两种方式，见图

63。

图63 头部齿轮传动装置的布置方式

(a) 偏心布置方式 (b) 中心布置方式

(2) 绝缘筒

绝缘筒早期是一酚醛层压纸筒，现在是一环氧玻璃丝缠绕筒，上端与头部法兰相连，下端由筒底封住。

筒上触头数：CM 型OLTC 7个；CV 型OLTC 至少42个，可见渗漏油几率较高。

当U ≥150Kv 时，筒上增加一对均压环。

(3) 筒底

CM 型OLTC ：它由铸铝合金制成，其上有一贯穿传动轴，一分接位置指示自锁机构和一排油螺钉。

CV 型OLTC ：它由聚酯料团（DMC ）模压成型，其上有一排油螺钉。

OLTC 气相干燥时排油螺钉须打开，气相干燥后须拧紧，否则大量漏油（从OLTC 储油柜逸出）。

3）密封性能

（1）密封结构

分为固定密封和运动密封两类。

① 固定密封：O形圈密封：

a. 平面法兰密封：180度分型O 形圈，压缩率15~25% ；

b. 园筒侧面密封：45度分型O 形圈，压缩率15~20% ；

② 运动密封：骨架式油封（皮碗），压缩率8~12% ；

（2）密封材料

技术要求：

① 耐油性

重量变化百分数△W ： △W=[（W 2-W 1）/W1] χ100% （式中W1—试前重量，W2—试后重量）。

尺寸变化百分数△Ф： △Ф=[（Ф2-Ф1）/Ф1]χ100% （式中Ф1-- 试前尺寸，Ф2—试后尺寸）。

△W 或△Ф的指标数控制在土5%以内。

② 工作温度

最高温度：140℃ （考虑气相干燥因素）

最低温度：-25℃~ -30℃ （考虑OLTC 使用环境条件）

③ 工作条件和工作状态

a．还原性: 以压缩永久变形率K 表示， K=[（h0-h 2）/（h0-h 1）] χ100% ，式中：h0—压缩前试样高度，h1—限制器高度，h2---压缩后试样恢复高度。压缩永久变形率值越小，说明还原性越好。

b．邵氏硬度：50~70。

综上所述，早期油室采用丁氰橡胶，现为适应气相干燥改用氟橡胶。

（3）储油柜

, 式中, Vs --油室充油 OLTC 储油柜油容积△V 设计： △V = 0. 1V s +C

量, 0.1—考虑油温变化的系数, C—常数。对于CM 和CV 型OLTC, 一其值C = 4L ；

对于有载调压变压器中两个各自自独立油系统，变压器储油柜油面高度人为设计比OLTC 储油柜油面高度略高200mm 。

4） 安全保护装置

（1） 保护继电器（图9-18）

① 油流控制继电器或瓦斯继电器

油流控制继电器实质上仅是重瓦斯继电器。它采用档扳式结构，档扳上有一Ф10通孔，让OLTC 切换产生的气体通过该孔到储油柜逸出。若切换故障，产生涌流冲开档板，切除变压器，防止故障扩大。

油流控制继电器的动作特性是以反应灵敏度来表示。反应灵敏度有静态和动态两种：静态反应灵敏度是用整定油流速度表示，1.0m/s±10%(冲击油速)或

1.4m/s±10%(稳定油速)；动态反应灵敏度定以施加油压及其档扳动作时间来表示。

油流控制继电器采用干簧接点, 抗震能力大于4g 。

瓦斯继电器采用浮子与档扳组合式结构，正常切换气体聚集继电器内部迫使浮子下降到整定位置，发出信号报警(轻瓦斯动作) ，提醒运行人员分折判断。判断正常放气复归，判断异常停调检修。若切换故障，产生涌流冲开档板(重瓦斯动作) ，切除变压器，防止故障扩大。

瓦斯继电器轻瓦斯动作原因分折：

a ． 均换气体存在，轻瓦斯动作报警是必然的。新油运行半年后报警，随后在负载较重（In ≥250A ）和切换次数≥10次/天情况下动作报警频繁，约一个月一次，最短10天左右有一次；

b ．轻瓦斯频繁动作与油质好环和调压次数有关；

C ．轻瓦斯频繁动作与瓦斯继电器安装菅路水平倾斜角度有关；

d ．轻瓦斯频繁动作与OLTC 制造质量有关。载流触头压力偏小过热使油热裂化产气的缘故；

轻瓦斯动作对策：

a ．油样跟综监测每半年或调压操作满2000次进行一次，检测油样应符合表10的技术指标。

表10. OLTC油的技术指标 b . 根据轻瓦斯发信间隔和油样分折跟综，采

油的 OLTC 电压技术指标

状况 等级（Kv ） 耐压值 （Kv ）含水量（μL/L）

新油

运行

的油 ≥110 ≤60 ≥ 50 ≥30 ≥25 ≥10

取不同处理措施：

----首次发信，油样合格，放气复归，继续调

压。油样不合格，吊检换油及请洗。

----第二次发信，间隔大于一个月，继续调压，

跟综油样；间隔不足一个月或操作少于250

次，停止调压，分折负荷及油样，决定是否

继续调压。

----第三次发信，间隔与前相近，考虑存在缺

陷，吊检处理；间隔明置延长。认为OLTC

正常，油样跟综变化不大，继续调压，油样

变劣换油或再生处理。

c ． 调压操作后5~20分钟内采集油室底部油

样,放去菅内“死油”。

d ．油样耐压低于30Kv，停止调压，换油或再

生处理。对于无人值守或操作频繁的

OLTC ，可安装ZXJY—1在线净油装置，

滤除碳杂质和水份。

e ． 对于CV 型或CM 型OLTC ，经一年正常运行后，检测性能良好，将瓦斯继电器改为油流控制继电器（取消轻瓦斯信号）。

② 压力继电器(图9-18)

出厂整定反应压力900kP a ，抗震能力大于4g 。

(2) 压力释放装置

① 爆破盖（图9-19）

它是一个独立小盖，固定在OLTC 头盖上。小盖上人为制造一个薄弱环节，在油室压力超过整定值, 顶破释放过压。整定爆破压力为300kPa ±20% 。 ② 爆破膜（图9-20）

③ 压力释放阀（图9-21）

过压打开，压力跌落再次闭合。整定动作压力850kPa ,动作时间约20ms 。 ⑶ 安全保护装置动作配合特性（图9-22）

5) 在线净油装置（图75）

ZXJY—1型在线净油装置功能参

数与技术参数：

a． 采用西门子（LOGO）控制技术，

具有手动、自动、定时启动和工作

时间设定等功能，并具有动作次数

记录，维护报警等多种功能；

b． 两级过滤：前级滤除碳等杂质

（滤芯型号为），后级滤除水份（滤

芯型号为A120CW10）。滤芯均为

意大利FILTREC SRC公司生产，滤

芯精度为5μm ；

c ． 箱式结构，安装尺寸与CMA7

型电动机构相同；进出油口为法兰

连接，尺寸与CV 型或CM 型OLTC

进出油口法兰相同。箱内设置温湿

度控制器，实现全天候无人监控自

动工作；

d．主油路设计为集成板式结构，

结构紧凑，减少渗漏油；

e．技术参数：电动机0. 37Kw

380V/50Hz,额定流量19. 6L/min ,

额定压力0. 5MPa , 进出油口为

DN11 ；

6) 油室机械强度

它取决于过压释放装置的动作

整定值。若爆破盖动作整定值为

300KPa ±20% ，油室机械强度要

求为500~600KPa 。因此，绝缘筒

与筒底的机械强度也有相应要求。

75 ZXJY—1型在线净油装置 图

有载分接开关用户培训教材(六)

5．分接选择器

它是按载流而不通断电流设计的装置，实质上是一个无励磁分接开关。

1） 技术要求

（1） 动作顺序

通常以程序表（表11）或程序图（录波）表示。

测量方法：响声法（CM 型三声法）。

严格控制选择器触头合上与切换开关变换动作的配合“间隔”，对于CM 型配合“间隔”大于2转。 表11. 触头动作顺序的程序表

动作部位 开 始分接细选择器 切换开关

完 成极性选择器

手柄转数 动

作 触头离开 触头合上触头离开触头合上动

作 变 换

(2) 转矩

转换选择器过“K ”或“O”动作,转矩增加很大，但须控制。

⑶ 电气性能

接触电阻小，温升低，动热稳定性高。

⑷ 绝缘水平

纵绝缘（相间、级间、最大与最小分接间等）

水平由全波冲击电压所决定。

⑸ 磨屑

它直接浸在变压器油箱内，要求磨屑少。

运动构件要求表面硬化处理（黑色金属）：淬

火、调质、表面淬火、碳氮共渗及氮化工艺措施；

或选择耐磨材料。

导电零件选用耐磨金属或合金，如AgCu（Ag

含量2%），铬锆铜等。导电零件表面镀硬银（含

3%锑液内电镀，表面硬度HV150~180，是普通镀

银HV50~60的三倍。

⑹ 结构简单

分接选择器零部件应按“三化”要求设计，

便于积木组合，简化结构。

2） 结构原理（图76） 图76 分接选择器 ⑴ 轴型结构

① 单轴制

结构两种布置方式：宽的定触头（图10-3）和宽的动触头（图10-4）。优点结构简单。适用小电流、电压低、级数少的分接开关上。它的增容见图10-4。 ② 双轴制(图10-6)

a. 上下轴(图10-7)

特点瘦长,笼内径向尺寸小,仅适用中小型分接开关。

b ．并列轴（图10-8）

c．套轴（图10-9）

双轴为套轴，互不影响各自传动，排列合理，

径向尺寸较小，是理想轴型结构。根据引线布置有

两种“套法”（图10-10）：

“内引外套”---引出环上引线允许从环内引

出，双轴布置在环外。适用于Y 接，如CM 型OLTC 。

“外引内套”---双轴布置在引出环内，环上

引线经笼子径自引到外部。适用于D 接。

d．行星双轴（图10-11）

特点矮胖，兼有并列轴和套轴优点。适用于大

容量

OLTC。

⑵ 级进传动机构

它采用间歇运动的槽轮传动机构（图10-18）

① 结构形式

a .拨槽件滚柱入槽方式: 切线槽(高速)和非切线入槽(低速)。非切线入槽（图10-19）时，槽口与锁园须修正（图10-20和图10-21）。

b ．槽轮传动机构排列布置

排列布置取决于双轴制的排列方式。上下轴和套轴采用上下槽轮立体布置，并列轴采用左右槽轮平面布置。

c. 端机械限位结构

两终端机械限位的结构见图10-24，它安置在上槽轮上。

d. 级进传动机构传动联结方式

联结器有一个180º“空档”转角, 保证OLTC 反方向操作时选择器不动(仅切换开关变换) 。这种联结方式见图10-25。

② 特殊形式槽轮机构的应用

a . 双滚柱交替传动，获得不同传递力或力矩，选择

器触头离开或合上时，需要转矩大，内滚柱传动；动

触头进入两分接间，需要转矩小，外滚柱传动。

b. 槽轮采用对称(10100或10191W) 或不对称(12120、14140、16160、18180) 复式槽轮结构，见图10-26与图10-27。 ⑶ 触头系统

① 夹片式（图10-12）

夹片式接触结构简单，抗短路能力强。

分为扳式和钉式两种。大电流采用多点并联运行。

CM 型OLTC 中，采用山字形钉式四点接触（图10-15），每点接触压力为 F kn = Fk /2COS α，则F kn > F k /2 。因此，接触电阻小，温升低，抗短路能力强。

② 动触桥“浮动”。

③ 绝缘条扳机械强度与刚度 绝缘条扳采用环氧玻璃丝引拔成型，机械强度为酚醛层压纸扳的八倍，介质损耗低（tgδ≤1%），局放量比酚醛层压纸扳小。尽菅如此，绝缘水平要求高（CM 型D 级）的选择器笼子中部增加支撑环，提高笼子的刚度。 ⑷ 转换选择器

它用于扩大调压范围，有极性选择器（正反调）和粗调选择器（粗细调）两种方式。

① 极性选择器（CM 型见图93）：它的触头K 、十 与 — 均安装在细选择器触头园周上，并采用宽的夹片式动触头将K、十或 K、— 进行桥接。极性选择器由下槽轮滚柱带动一个槽的扇形槽轮转动，扇形槽轮上滚柱又带动极性选择器摇臂绕园弧形导扳转动改变调压绕组的极性，见图10-29和图10-33。 ② 粗调选择器（CM 型见图10-30）：因它的绝缘水平较高，粗调选择器触头O 、十与 — 安置在细选择器笼子外侧，且触头K 与十 电气联结。

转换选择器动作规律：过K 或O 动作。

有载分接开关用户培训教材(七)

6．电动机构

它是OLTC 变换操作位置控制和传动装置。 1）技术要求

⑴ 逐级控制：它由单一控制信号启动，不受外界干扰完成变换动作； ⑵ 安全保护：极限位置保护（电气与机械极限位置保护）、手动操作安全保护、旋转方向（相序）保护、控制电压临时失压后（再次供电）自动再启动保护、紧急断开电源保护、防潮和低温加热保护等；

⑶ 指示清晰：应带有就地和远方位置指示、分接变换次数指示、分接变换进行中指示。所有指示应清晰、准确和可靠；

⑷ 转矩要求：输出转矩和手动操作转矩由制造厂规定。改变电动机功率以适应OLTC 及其组合的不同转矩要求。手动操作转矩应满足操作者的要求； ⑸电动机构箱体符合户外设计（IP 等级）要求，防水（雨或雪）、防虫、防尘的性能；

2）性能参数（表12）

CMA9 CMA7 SHM-1 3）结构

它由箱体、传动机构、控制机构和电气控制设备等组成。 ⑴ 箱体

箱体由箱底和箱盖组成，两者均由耐腐蚀硅铝合金铸造成型。箱体性能特点： ① 箱底与箱盖通过铰链和搭扣装置相互联结。铰链装置可互换，形成一向左或向右旋转方向的门；

② 箱底与箱盖通过密封件连结，箱体上所有进出孔(电缆孔、观察窗、手柄孔、传动轴处等均是密封的；

③ 箱底上、下部各有一迷宫式通气呼吸孔，并备有一固定加热器防潮，避免箱体内水气凝结或结露；

④ 箱体设计达到户外IP54防护等级（防水、雨或雪、防虫、防尘）的要求。 ⑵ 传动机构

它主要包括电动机、传动装置和手动操作机构等组成。图99是CMA7传动机构外观图，图100是CMA9传动机构外观图，图101是SHM-Ⅰ传动机构外观图。

不同型式电动机构中传动装置的结构见表13。 ⑶ 控制机构

它由控制行程开关及凸轮盘、分接变换指示轮、机械位置指示器、操作记数

器、远方位置讯号发送器等组成。图102是CMA7控制机构外观图，图103是CMA9控制机构外观图，SHM-Ⅰ控制机构外观图参见图101。 不同型式电动机构中控制机构的结构也见表13。

表12. 不同电动机构性能参数比较

电动机构型号（图96）

CMA7 （图97）

SHM-Ⅰ （图98）

电动 机参数 0.37 0. . 1 2.2

电 压（V ） 380 380 电 流（A ） 1. 2. 0 2. 8 5. 1 频 率（Hz ） 50 50 50 50 同步转速（r/min） 1500 1500 功 率（Kw ） 0.75

220 5. 12 50 1500 1.1 220 7. 2 50 1500

每级变换传动轴转数 传动轴上输出转矩（Nm ） 每级变换电动时间（S ） 每级变换手柄转数 最大工作位置数 控制回路及加热器电压 控制回路激励功率（W ） 固定加热器功率（W ） 绝缘水平（50Hz ，1min ） 机械寿命（万次） IEC60214

2

45 4. 4 30 27 ac . 220V 52 30 2000V 80

符合

33 33 33 16.5 16.5 18 26 52 45 66 5 5 5 4 4 33 33 33 33 33 35 35 35 35 35 ac . 220V . 220V . 220V . 220V . 220V 52 52 52 ---- ---- 50 50 50 50 50 2000V 2000V 2000V 2000V 2000V 80 80 80 80 80

符合

符合

符合

符合

符合

注:SHM-Ⅰ电动机构配置HMK7型智能控制器。

表13 不同型号电动机构的结构比较 结构性能 传动机构

SHM-Ⅰ

十齿楔形皮带传动，不需

油润滑和维护；带有端部限位机械离合器；手动操作采用一对伞齿轮传动。分接变换指示轮分33格，红线左右两格绿带是停机位置；观察窗观到机械位置及操作次数；机械位置指示轮止动件带动极限位置保护；位置讯号发送器与控制室内HMC-3C 位置显示器连用。

蜗杆蜗轮传动，油脂润滑；机械限位时，电动机堵转使电源开关跳闸；手动操作同CMA7型。 分接变换指示轮分30格，红线左右两格绿带是停机位置；观察窗观到机械位置及操作次数；机械位置指示轮止动件带动极限位置保护；位置讯号发送器与控制室内HMC-3C 位置显示器连用。

十齿楔形皮带传动，不需油润滑和维护，减少噪音；手动操作采用一对伞齿轮传动。 分接变换指示轮分33格，红线左右两格绿带是停机位置；观察窗观到机械位置及操作次数；SHM-Ⅰ电动机构由控制室内HMK7智能型控制器来实现分

控制机构

接变换操作。

⑷ 电气控制设备

电动机构所采用的电气元件名称、型号、规格详见电气原理图。为了避免布置错误，必须提供电气元件布置图和相应符号标志。

4) 电气工作原理

电气工作原理取决于电动机构所设计结构及电气线路图，包括电动机回路（主回路）、控制回路、保护回路和指示回路等。

CMA7型电动机构的电气线路图见附图A 。 CMA9型电动机构的电气线路图见咐图B 。 SHM-Ⅰ型电动机构的电气线路图见附图C 。

5) 控制性能

现以CMA7或CMA9型为例进行说明： ① 级进操作性能

一旦电动机构运行，就与按钮所处状态无关（抗干扰），必须完成该级分接变换操作。

② 中间位置超越动作性能

对于三个中间位置（如±8或10193W ）的OLTC ，要求电动机构备有中间位置超越接点，使进入（8→9b ）或离开（9b →10）中间位置时，能自动再操作一次（8→9a→9b 或9b →9c→10）。它利用远方位置讯号发送器上的S 38接点来实现。

③ 安全保护性能 a ．极限位置保护

极限位置保护装置的动作顺序：控制回路保护→主回路保护→机械限位保护(机械耦合器松开) 。

b ．手动操作与电动操作的联锁保护

手柄插入手动操作轴孔，安全联锁开关动作而切断电动机控制回路及主回路，手柄退出后，安全联锁开关复位。 c. 旋转方向保护

三相电动机有相序要求。相序反了, 电动机按指令的反向启动后, 电源开关 跳闸, 电动机停转：一是电源开关再合闸不上；二是电源开关合上电动机退回原位。出现上述两种情况，认为相序错误，须调整相序。 ｄ．控制电压临时失压后自动再启动保护

电动机构运转中，发生电压中断，电动机停转。电压恢复后，电动机构朝未 完成的运转方向继续运转至变换结束。 e. 紧急断开电源保护

电动机构运转中，按紧急脱扣按钮使电源开关跳闸, 电动机停转。 f. 过流闭锁保护

当流经变压器和OLTC 的电流超过某限值时,能防止或遮断电动机构的操作。在紧急按钮上并联或在控制回路上串联一过流继电器接点,达到过流闭锁保护。 g. 防潮和低温加热保护

固定加热器防箱内温度聚变的露珠凝结。 恒温器控制低温加热器。 6) 指示装置 ⑴ 操作方向指示

操作按钮处有1→N 或N →1的符号牌。

在手柄孔处及两侧标有操作方向指示箭头，在孔盖上有手动操作转数标志。 ⑵ 分接变换进行中指示（讯号灯） ⑶ 紧急断开电源指示（红色指示灯亮） ⑷ 操作次数指示（六位机械记数器） ⑸ 就地工作位置指示（机械位置指示轮） ⑹ 远方工作位置指示 ① 灯光盘指示（图109） ② 比率计指示（图110） ③ 数码指示（图111）

工作位置讯号发送器采用一个拨码式滑动触头组，定触头按十进位编码连接到插座的接线端子上。

在远方控制室内有一数码显示器（LED），接收与显示其工作分接位置。 ④ 自整角机指示（图112）

图

113 伞齿轮箱

7）伞齿轮箱和传动轴 ⑴ 伞齿轮箱（图113）

伞齿轮箱是OLTC 与电动机构中间传动装置。它按传动比与旋向要求设计。 ⑵ 传动轴（图11-18）

传动轴由水平与垂直两传动轴及其防护罩等组成。传动轴方管与联结托架由不锈钢制成。

传动轴排列有标准形式（图11-19）和特殊形式（图11-19中左或右旋转一角度布置）两种。

垂直轴长度大于2m 时，须增设中间轴承座过渡措施（减少晃动）； 电动机构输出轴与伞齿轮箱垂直轴发生偏移时，可采用带万向接头的传动连 接，见图11-20。

对于单相分接开关的组合，可采用机械联动（图11-21）与电气联动（同步操作法）两种方式。

四 控制器及附件 1．自动控制器

1）HMK —10D /35D 自动控制器：主要用于10/35 kV复合式OLTC 自动调压。

① 工作模式：自动与手动（升压/降压、调压精度、延时时间； ② 参数设置：整定电压、调压精度、

延时时间；

③ 参数显示：取样（实际）电压、操作次数、分接位置； ④ 状态指示：升压/降压、欠电压与故障；

⑤ 接 口：BCD码输出、输入远动信号（无源接点）、RS485通讯接口； 2）HMK—1/1A 自动控制器：主要用于CV 、CM 型OLTC 自动调压。 ① 工作模式：自动与手动（升压、停止、降压）两种； ② 参数设置：整定电压上限/下限、延时时间；

③ 参数显示：取样（实际）电压、分接位置（最大39级）； ④ 状态指示：升压/降压、欠压/过压（自动封锁）、延时； ⑤ 输出端子：过电压与欠电压报警； 注：1A增加远程控制接点。

3）HMK—1/1A 自动控制器：主要用于CV 、CM 型OLTC 自动调压。

它不仅具有HMK—1的功能外，还带有过电流、压降补偿功能。增加电压上限/下限、欠电压/过电压、过电流、延时、电阻补偿等七个预置设定，还具有电压上限/下限、欠压/过压、过电流、延时、电阻补偿、信号电压、线路电流等九个显示功能。

4）HMK-7 智能控制器：与SHM —Ⅰ型电动机构配套的产品，实现电动操作。 ① 指令选择：本地、远控、电操； ② 操作指令：1→N 、N →1、停止；

③ 显示功能：切换操作状态、分接位置； ④ 判别功能：极限位置、中间位置超越；

⑤ 接 口：BCD 码输出、RS485通讯接口； 2．ET—SZ5A 档位监控装置

它适用于OLTC 分接位置监视、位置信号远传，手动控制和计算机（RTU ）遥控。最大档位79位，遥测摸拟量输出 1~5V、4~20 mA，通讯方式RS485； 3．HMWK—1 无励磁分接开关电动控制器：用于无励磁分接开关电动操作； 4．HMBK —2并联运行控制器：用于CV 与CM 型OLTC 并联运行控制； 5．HMC —3、3B 、3C 型OLTC 档位显示器（LED 数码显示）：

HMC —3 型OLTC 档位显示器输入为十进位编码，无输出信号； HMC —3B 型OLTC 档位显示器输入与输出均为BCD 编码； HMC —3C 档位显示器输入为十进位编码，输出为BCD 编码；

有载分接开关用户培训教材(八)

五．OLTC 安装与调试

1．OLTC 安装

1）箱顶式（连箱盖）安装；

2）钟罩式安装：卸开OLTC 头部；分接选择器固定在切换开关油室底部上（组

合式）；OLTC 中间法兰临时安装在变压器铁轭支架上；头部法兰与中间法兰对

位装配（装配间隙5~20 mm）；

3）引线联结

引线联结注意事项：

① 引线不得使OLTC 受力变形：双向配线的引线方式；引线柔软、留有一定挠

度；从OLTC 向变压器引线；最后固定杆至OLTC 的引线不涂环氧树脂等措施来

保证；

② 引线与运动构件留有一定运动间隙（10 mm）；

③ 钟罩式OLTC 将中间法兰临时垫高5~20 mm（与真实一致）引线；

4）变比试验：试验后将OLTC 转回整定位置；

5）干燥与注油

干燥与注油的注意事项：

① 气相干燥时，打开筒底排油螺钉，干燥后拧紧螺钉；

② 气相干燥要求与变压器要求相同，OLTC 入炉不得对准入气口；

③ 干燥后OLTC 绝对不准操动；

④ 检查紧固件是否松退；

⑤ 旁通管连接下真空注油（油室与油箱同抽真空）；

6）连接管安装：允许气体继电器连接管与注油连接管互易；

7) 电动机构安装

8) 伞齿轮箱和传动轴安装

9) OLTC 与电动机构联结校验

① OLTC与电动机构在整定工作位置下进行联结，警惕错位！

② 校验正反两个转动方向旋转差数平衡

1→N 方向：切换动作到分接变换指示轮红色中心居中为M 圈，

N →1方向：切换动作到分接变换指示轮红色中心居中为K 圈

若M=K，联结无误，无需调整；

若M ≠K ，CMA7型：∣M-K ∣> 1 ，CMA9型：∣M-K ∣> 6. 5 ,需要旋转

差数的平衡。

松开垂直轴，向多圈数方向摇1/2∣M-K ∣圈，然后再把垂直轴联结，检查

正反两个转动方向旋转差数是否平衡。

10）OLTC 操作试验（无载运转200次），然后进行验收试验。

11）OLTC 随同变压器运送到安装现场

① 运输加或减速度≤4g；

② 旁通管仍安装在OLTC 注油法兰与变压器溢气法兰之间，保持两者压力平衡； ③ 电动机构视情况是否临时接通加热电阻防潮；

六．OLTC在使用现场安装和投运

1．OLTC 安装与调整

变压器在使用现场安装时，应吊芯或进入变压器油箱内检查OLTC ，检查项

目和内容按DL/T574“有载分接开关运行维修导则”规定进行。

2．OLTC 投运

OLTC 投运前按DL/T574“有载分接开关运行维修导则”规定进行交接验

收，验收项目与要求按DL/T574规定进行。

七．OLTC 运行维修

1．定期维护

1）定期油样化验

定期油样化验周期：六个月（至一年）或操作2000（至4000）次；

化验油样：油的绝缘强度和含

水量应符合表10的规定要求：对

于油中的含碳量仅建议有条件时

进行离心沉淀检测。

据技术服务统计表明，运行中

OLTC 油样变化如图119所示，这

一结论经251台运行中OLTC 油样

分折结果所证实如图120和图121

所示。

表10. OLTC油的技术指标 油的OLTC 电压等级 技术指标

状况 （Kv ） 耐压值 （Kv ）

新油 ≥ 50

运行≥110 ≥30

中的≤60 ≥25

油

2）电动机构定期维护

① 检查电气元件动作正常状态；

② 检查电动机构箱密封状态；

含水量（μL/L） ≥10

③ 检查加热器防潮功能状态；

④ 检查各项指示正确性；

⑤ 每年结合变压器小修，OLTC无载下操作三个循环；

2．定期检修

1）定期检修周期

操作35000至50000次或4至6年，两者条件中只要其中一项达到规定，均

须检修；若变压器大修时，也相应进行OLTC 的大修。

2）OLTC 检修项目

按DL/T574“有载分接开关运行维修导则”规定进行或按华明公司OLTC 检

修录象片指导下进行：

① OLTC 吊芯检查（紧固件、软连结、触头烧损、弹簧、过渡电阻、变换程序）、

清洗、维修、调试；

② OLTC油室清洗、检漏与维修；

③ 分接选择器检查（触头磨损、引线）与维修；

④ 电动机构、伞齿轮箱、传动轴检查与维修；

⑤ 气体继电器功能检查；

⑥ OLTC 储油柜及附件检查与维修；

⑦ OLTC与电动机构重新联结校验；

⑧ 自动控制器功能检查；

3．临时性检修

① 油样化验不合格需要更换油时；

② 气体继电器轻瓦斯报警，分折OLTC 有凝拟故障时；

③ 缺陷性故障存在需要检修时；

八．常见故障及排除

1． 故障比例、分布及特征

从分接开关历年事故统计分析中知道，分接开关故障大体分为两大部分：其

中由于分接开关质量不良引起故障占52％，用户（变压器厂、电建公司、供电

局）使用不当引起故障占48％。

分接开关质量不良引发故障比例及特征见表14。

表14. 分接开关质量故障比例及特征 序

1

2

故障部位 电动机构 开关主体 比例 70% 30% 主要故障特征 电动机构连动；箱体进水、元件腐蚀；齿轮盒渗漏油等油室渗漏油；紧固件松动；CM 型开关断轴（安装错位）；CV 型开关绝缘轴变形造成触头运动卡滞或接触不良等。

2. 可靠性攻关

1）分接开关薄弱环节的设计改进

针对分接开关的主要故障特征，开展薄弱环节的设计改进工作。

①电动机构(CMA7、CMA9型)

a.采用可靠性高的进口电器元件，避免电动机构的连动。

b.增设延时继电器，控制电动机构供电时间，彻底消除连动。

c.将斜齿轮传动改进为十齿楔形皮带传动（无需润滑），杜绝齿轮盒渗漏油造成

污染，降低传动噪音。

d.加强微动开关复位与移位的攻关措施，确保可靠性。

e.箱底与箱盖采用搭扣铰链装置，增强箱体密封，防止进水造成元件腐蚀。 ②开关本体(CM、CV型)

a.加强紧固件的紧固措施，采用高强度螺杆、自锁螺母、止退垫圈和碟形弹簧(内锥高度H／厚度a = 1.5)等紧固，避免紧固件松动。

b.油室采用氟橡胶密封件，耐油、耐高温(气相干燥)和永久变形小，可避免油室干燥后渗漏油。

c.改善触头接触性能，（尽量采用圆球体与平面接触结构）接触电阻小，温升低、抗短路能力强。

d.采取减少运动构件弯曲变形和和传动力矩优化设汁措施，加强薄弱环节的机械强度和刚度，减少机械传动事故的发生，提高分接开关运行可靠性。 e.带电零部件表面光筛处理、开关整体热油冲洗和运动构件表面硬化处理，分接开关局部放电量≤20Pc，远远小于50Pc 的技术要求。

2）新材料、新工艺的应用

a. 聚酯片状模压塑料DMC 和SMC 应用，为热固性绝缘件提供理想材料，银铜合金应用为触头耐磨开辟一条新路。

b. 真空浇注成型工艺、环氧粉末静电喷漆工艺、振动光筛工艺、耐磨运动构件表面硬化处理工艺、薄型零件精冲工艺和触头镀硬银工艺的上马，大大提高分接开关的质量和工作可靠性。

c. 油室的玻璃丝环氧缠绕(筒)新工艺与玻璃丝引拔(杆)新工艺上马，大大提高绝缘件的电气性能和耐热性能，进一步提高分接开关绝缘件工作可靠性。 d. 铸铝件采用低压硬模浇注成型新工艺，大大提高铸铝件内部质量和外观质量。3）加大技术改造力度，提高分接开关制造技术水平

分接开关骨干企业为了提高制造技术水平，加大技改力度，扩建加工和装配厂房，添置20余台数控加工机床，保证关键零部件加工质量。同时改造装配车间，添置装配所需工夹具和测量夹具，提高产品装配水平。

4）开展质量升等、产品创优活动和质量保证体系认证工作。

骨干专业制造厂实施质量升等和产品创优活动。与此同时，开展IS09000质量保证体系的认证。

5）完善售后服务

骨干专业分接开关制造厂开展“让用户放心，方便用户”的活动。集中整顿售后服务质量，树立用户至上的思想，及时排除故障。随着产品可靠性逐步提高，服务次数的减少，将被动服务扭转为主动服务，多次举行用户培训班。此外，还拍摄CM、CV型分接开关检修录像带，指导正确检修。

6）改善分接开关外观质量逐步走向国际市场

分接开关外观接开关工作可靠性是保证电力系统安全运行的重要条件。 分接开关可靠性可以通过寿命指标（机械寿命、电气寿命）和运行事故率（中断运行事故率、开关烧毁事故率) 形象直接关系到产品能否直接出口的大问题。因此，花大力气整顿产品外观，铸件的砂铸陆续改为硬模低压浇铸，并增加表面砂、振、筛处理。整体开关增加热油冲洗。零部件制造以工艺为突破口，提倡文明生产，存储和搬运增添相关必要的工位器具，减少磕碰伤。通过整顿，产品外观得到改善，可直接走向国际市场。目前，国产分接开关己出口东南亚，南亚等地。与此同时，还出口到欧盟等工业发达国家，且质量的到外方检测的认可。

3.攻关后可靠性指标

通过分接开关可靠性攻关，分接开关性能参数和可靠性指标都有很大的提高。分接开关工作可靠性是保证电力系统安全运行的重要条件。

分接开关可靠性可以通过寿命指标（机械寿命、电气寿命）和运行事故率（中断运行事故率、开关烧毁事故率) 来考核。

表15. 国内外分接开关的可靠性分析比较 项目

IEC60214标准

国产分接开关先进水平

国外分接开关先进水平 寿命指标（万次） 机械寿命 ≥50 ≥80 80～100 电气寿命 ≥5 ≥20 20～30 ≤0.6 ≤0.4 运行故障率（%） 中断运行事故率开关烧毁事故率 ≤0.08～0.09 ≤0.06～0.07

4．新产品开发

为了满足国内电力市场的发展，开发少检修或无检修、高标准、高起点和市场对路新产品及其附件，加速技术创新成果的产业化。

1）研制新型SHM 智能型电动机构

SHM 智能型电动机构是原CAM7和CMA9电动机构的更新换代的产品。它采用先进电子信息技术来控制电动机构的运转。其核心是微处理器的芯片来取代传统的有触点电器传动元件，如接触器、中间继电器、微动开关等。由于不需要触点来实现电气信号通断，该电动机构实现了机电分装。电气分装在密封盒内，并安装在控制室里，使环境对电气元件影响到最低限度。经电磁兼容（EMC）试验证实，抗干扰能力强。从而电动机构可靠性大大提高。从目前试运行400多台信息反馈看，深受电力用户欢迎。这个新型电动机构性能上大大优于国外的同类电动机构。该电动机构不久将来可进行大批量生产，供应给电力用户使用。

2）为适应干式变配套的无油化要求，独立自主研制10kV 和35kV 干式真空分接开关。其中35kV,500A 真空分接开关是由一台电动机构带动三个单相真空分接开关，实现机械联动。从目前试运行产品的信息反馈，性能参数不亚于国外同类产品的水平。该产品现已投入小批供货，满足用户的急需。

3) 研制SHZV 和SHFV 油浸式真空分接开关，来替代CM 和CV 型分接开关。目前，该项新产品试制进度比较理想。不久将来用户可以使用此类分接开关。减少开关本体的检修量。

4)为工业变压器配套需要，开发CM 型粗调选择器、多级(最大106级)粗细调选择器和多级(最大34级)线性调选择器。

5) 为用户需要研制新型WSL 笼式元励磁分接开关，这些新型无励磁分接开关在性能参数上处于国内领先水平。

6) 研制ZXJY－1新型的分接开关的在线滤油器，为工业变压器和重要电力变压器配套，延长分接开关检修周期，减少检修下作量及油污染。该滤油器为箱式结构，安装尺寸与CMA7电动机构箱体相同，进出油采用法兰连接，其尺寸与CM、CV 型开关进出油法兰尺寸相同。整个滤油器采用集成板式结构，结构紧凑，外观简练，内部不采用管路连接，密封性好。它能有效去除油中游离碳及金属微粒，吸收油中水分，提高工作可靠性和安全性。并能实现全天候无人监控自动工作。

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