一、研发的必要性
目前国内电网中500kV交流超高压电力变压器(包括发电机变压器)从原有载调压方式转为采用无励磁调压方式。而电气化铁路的迅速发展，对牵引变压器的电压有了更高的要求。同时发电机大容量化要求变压器和分接开关的大容量化。但目前大容量无励磁分接开关仍被国外产品所垄断。为了适应超高压变压器的配套需要，研发具有自主知识产权的大容量无励磁分接开关迫在眉睫。
二、分接开关性能与结构特点
适应大容量电力变压器需求的无励磁分接开关有两种；笼形无励磁分接开关和鼓形无励磁分接开关。它们各自具有不同的性能和结构特点。
1.笼形无励磁分接开关特点
1.1 分接开关在结构上采用敞开式笼式结构。动触头随中心轴旋转，依次选择在圆周上分布的定触头来实现分接变换。
1.2 适用于各种结构的变压器：钟罩式和箱顶式均可适用。
1.3 操作方式多样：手动分为箱顶手动和落地手动，电动分为头部电动和落地电动。如图1。
1.4 分接开关到位准确：无论是手动操作，还是电动操作的分接开关均有定位装置和限位装置，设有位置指示，便于动定触头准确定位。
1.5 分接开关按通过电流和分接位置数目分为A型（最大带电外限φ350）和B型（最大带电外限φ550）两种。
1.6 大电流、低温升：IEC60214-1：2003及GB10230.1-2007标准中规定无励磁分接开关的温升≤15K，比有载分接开关20K严格的多。笼形无励磁分接开关的触头形式为夹片式结构。这种触头结构接触可靠，抗短路能力强，采用多点并联接触方式，增大触头承载电流能力和降低触头温升。目前单相笼形分接开关电流最高达4800A（图2），动静触头采用5层并联，有效地增加了分接开关载流能力并降低温升，试验结果：触头对油的温升≤15K。
图2 WDLIV-4800/72.5-6X5型分接开关
1.7 电压高、低局放：变压器对高电压等级的无励磁分接开关的局放量提出了高于标准中规定的要求，即252kV的分接开关的局部放电量要求≤10pC。因此，降低局部放电量成为研发工作的重点和难点。为了降低局放，对于笼形分接开关,所有金属零件均提出电场圆角，振动光饰，合理采用屏蔽环、屏蔽罩使电场分布均匀。试验结果：252kV的笼形无励磁分接开关局部放电量≤10pC（图3）
图3 WDLIV-1600/252-6X5型分接开关
2.鼓形无励磁分接开关（图4、图5）特点
2.1 分接开关整体为半封闭的筒形结构，定触头均匀分布在绝缘筒内侧，电场均匀。环形动触头随主轴旋转依次选择定触头来实现分接变换。
2.2 分接开关的动定头接触方式为纯滚动式接触，变换分接位置时磨擦阻力小，操作手感明显。
2.3 分接开关本体与操作机构中均设有定位装置，确保定位可靠。
2.4 分接开关中支持动触头的弹簧顶销和与之配合的支持件均有导向槽，确保分接开关更加可靠。
2.5 分接开关安装位置可以在变压器相邻两线圈中间，这种安装有效地利用了变压器的空间，经济效益较好。也可以安装在变压器的一侧（同笼形）。
2.6 分接开关按出线方式多样化：径向中部出线，轴向上下出线和接线片（无出线，接线方式同笼形）。
2.7 分接开关操作方式多种多样：箱顶手动、侧面手动和侧面电动。侧面操作可以实现上部传动的几台机械联动，又可以实现下部传动的几台机械联动（图6）。
2.8 分接开关的传动构件均为低磁性材料，避免漏磁效应造成分接开关的温升高。
2.9 大电流、低温升：鼓形无励磁分接开关采用滚动式动触头并联的方式来增加电流降低温升，电流达2000A，控制温升≤15K。
2.10 电压高、低局放：鼓形无励磁分接开关主要安装在变压器相邻两线圈中间的隙里，降低局放量是一个难题。为了降低局放量，所有零件全部抛光，并在分接开关本体外加装了特殊的屏蔽装置，在分接开关本体与操作机构间加装屏蔽环。同时在转动轴的拨叉上增加等电位连接装置，避免拨叉的悬浮电位产生放电。使252kV电压等级的鼓形分接开关局部放电量≤10pC。
三、工作原理
笼形和鼓形无励磁分接开关基本调压方式均有线性调（IV）、单桥跨接（V）、双桥跨接（VII）、Y—D转换（VI）、串—并联转换（VIII）、正反调（II）六种，以笼形无励磁分接开关基本调压原理图为例（图6）。
四、技术参数
笼形无励磁分接开关和鼓形无励磁分接开关通过了各项型式试验，各项性能指标均达到IEC60214-1 和GB10230.1标准，试验合格。具体技术参数见表1与表2。
表1 笼形无励磁分接开关技术参数表
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注：Y-D转换不适用252kV电压等级，A型不适用170kV和252kV电压等级。
表2 鼓形无励磁分接开关技术参数表
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五、结束语
大容量无励磁分接开关自2005年开始研发，目前已批量生产，并受到国内外用户的认可，网上运行良好。2008年7月通过了机械与电力两行业专家鉴定会，华明公司研制的大容量无励磁分接开关得到了与会专家和领导的认可和赞同，与会专家和领导一致认为华明公司要研制更高电压更大容量无励磁分接开关，一定要打破国外产品的垄断局面，同时跨出国门，宏扬民族工业。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳