有载调压分接开关.doc

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1、有载分接开关在线监测的新方法[摘要]分析了有载分接开关离线测试的局限性，详细介绍了有载分接开关在线监测系统开发背景、系统原理、系统技术性能、系统程序流程，阐述了有载分接开关状态检修的高效经济性。[关键词]电力变压器有载分接开关（OLTC）加速度传感器电流传感器GSM网络1引言随着国民经济的发展，电力工业发展迅速，电力设备容量和电力网络规模日益增大，人们对电力系统中设备运行的可靠性的要求也不断提高。在现代电力设备的运行和维护中，有载调压变压器是电力系统变电站中非常重要的输配电设备，它通过有载调压分接开关(On-loadTapChanger,OLTC)的逐级动作，实现对高

2、压输配电电网的有载调压，使工业供电和居民供电的系统电压保持稳定。有载调压变压器在电力系统中发挥了联络电网、调节有功与无功潮流以及稳定负荷中心电压的重要作用，在电网中得到了愈加广泛的应用，通常在高压输电变压器上和重要负载的配电变压器上均施行有载调压。有载分接开关是有载调压变压器中唯一的可动部件，也是关键部件之一。依靠有载分接开关准确及时的动作，不仅可减少和避免电压的大幅度波动，而且可以强制分配负荷潮流，挖掘设备无功和有功出力，保证电力系统安全可靠运行，增加电网调度的灵活性。有载分接开关的制造质量和运行、检修技术水平直接关系到有载调压变压器的运行安全。随着智能电网的快速发

3、展，有载调压变压器在电网中应用增多，有载分接开关（OLTC）调节频率比过去大大提高，有载分接开关的故障也在增加。如果对变压器分接开关的故障机理不进行深入的研究，没有可靠的监测与诊断系统（或装置），对未来的电力系统将产生不可预估的后果。所以，迫切需要对OLTC的故障进行研究。有载分接开关（OLTC）由选择器、切换开关和电动机构组成，其性能包括电气性能和机械性能两个方面。电气性能主要指触头接触电阻，当触头接触电阻增大时，会引起触头过热，甚至烧损。机械性能是指有载分接开关（OLTC）操作过程中选择开关和切换开关等部件的动作顺序和时间配合，以及切换过程中是否存在卡塞和触头切换

4、不到位等。有载分接开关的故障模式有多种，具体包括：传动轴断裂，选择开关触头间接触不良，操作机构失灵造成的拒动和滑档现象，限位开关失灵，切换开关拒切、中止或动作滞后，内部紧固件松动和脱落，以及内部渗漏等。2传统测试方法传统测试方法一般分为两种2.1在变压器大修时，将有载分接开关内的开关切换部分吊出，与光线示波器连接后，用手柄转动传动机构，待抢机快释放时，人工启动光线示波器录波，待开关完成切换后，停止操作，观察记录结果，并判断开关工作的好坏。2.2采用有载分接开关测试仪测量分接开关的过渡时间、过渡电阻、三相同期性等参量，显示过渡波形，分析开关的好坏。但这些方法只能用于停电

5、检修或出厂试验，随着国家电网智能化发展的不断推进，用更加合理、经济和可靠的检测方法来判断设备的正常与否势在必行。3有载分接开关在线监测系统的开发背景国内平均统计数据表明，有载分接开关（OLTC）的故障占变压器故障的20%以上，仅次于绕组故障。电力变压器作为供电网络中的主要设备之一，其工作状态关系到整个供电网络的运行安全。而作为变压器中的重要部件有载调压开关的工作状态，将直接影响变压器的运行状况。与绕组故障不同的是，人们对分接开关故障认识不够，这主要是因为过去分接开关动作并不频繁，因此其研究不够深入，到目前为止，国内有载分接开关（OLTC）的运行检修仍采用离线定期维修方

6、式，比较完善的检测和诊断系统在生产实际中应用还非常少，且很不成熟。定期检修的缺点是工作量大，效率低，测量精度不高等。有载分接开关（OLTC）的操作过程包含一系列的动作事件，其中含有丰富的振动指纹，因此基于振动信号采用振动传感器检测振动事件的时域和频域特性，然后利用有效的音频鉴别手段进行监测与诊断，及早地诊断出有载分接开关（OLTC）的故障，对有载分接开关（OLTC）的工作状态做出科学的估计，以便能科学地安排维修计划，避免不必要的解体检查和大量的人力和物力浪费，对防止潜伏性故障和保证电力系统的经济可靠运行，有重要意义。4有载分接开关在线监测系统的原理4.1振动信号在机理

7、分析的基础上，选择传感器安装的方位，安装加速度传感器之后，分别在触头磨损、触头烧损、触头松动、触头脱落以及触头正常的情况下进行振动信号的采集，经过大量的分析研究之后，发现在某个固定的频率范围内，故障特征较明显，并且具有良好的重复性和唯一性，据此来判别变压器分接开关的运行状态。在寻找有价值的振动信号故障特征量过程中，根据计算，将特殊频率范围内的能量计算出来，给出正常和不同故障下的阈值范围，可以判别出变压器分接开关的运行状态和相应的故障类型。4.2电流信号电流信号用来检测分接开关在档位切换时，驱动电机的工作状态。正常情况下，驱动电机工作时的电流为2A左右