真空有载分接开关的优缺点和一例事故的分析

王玺 罗强

前言：随着电网的持续发展，设备的更新换代，油浸式真空有载分接开关已经逐步走进入了电力行业。真空有载分接开关是依靠真空管来进行灭弧，用真空管代替了油浸式分接开关的电弧触头，使熄弧发生在真空管内，从而起到保护分接开关绝缘油和整体绝缘的目的。但是由于真空分解开关最为一个新兴产物，还需要进行改进和创新。

关键词：油浸式真空有载分接开关；真空管

1、引言：依靠绝缘油进行灭弧的分接开关中，绝缘油使用的触头会出现一种特殊形式的污染薄膜。接触表面上逐渐形成绝缘的暗色薄膜，它不断地使个别的接触点丧失载流能力，而且导致工作温度持续增加。而油浸式真空有载开关则改进了这一方面，其依靠真空管进行灭弧，可以很好的防止分接开关触头烧损和绝缘油的碳化，从而减少了分接开关的故障率，并使油的碳化不再发生。真空切换技术的研究和研制开始于70年代末，90年代初用在干式变压器上的真空开关形成产业化，2004年用在油浸式变压器上的真空开关初步形成产业化。至此，油浸式真空有载开关才开始正式进入市场。

2、真空有载分接开关的优点和不足

真空有载分接开关的优点：

1） 对变压器油的保护：电弧只在真空管中发生，这样可以起到保护了变压器油的目的，使变压器油不会碳化，延长了变压器油的使用年限，从而提高了分接开关的整体绝缘性能；同时由于变压器油不会出现碳化因为无需滤油或换油，减少了设备投资和日常对分接开关维护费用；

2）对变压器整体绝缘的保护：由于灭弧时，分接开关触头之间摩擦会产生细小的金属颗粒，普通分接开关会任由这些金属颗粒漂浮在变压器油中，降低分接开关的整体绝缘。而真空分接开关则会把这些金属颗粒全部汇聚到真空管下方，从而提高了分接开关的整体绝缘。

3）分接开关使用寿命的增长：把灭弧放到真空管内，在旁路触头断开后灭弧触头进行灭弧，而在运行状态下则依靠机械式旁路触头进行导通，断开灭弧触头。使用这种开断方式既能保证灭弧的可靠性，又可以延长真空管的使用寿命。

真空有载分接开关的缺点：

1）真空管内的部件現场难以修复：由于真空管为密封性结构，其不允许打开修复，所以当真空管内部部件出现问题时必须要更换真空管，这样会加大维修费用。

2）技术不成熟：由于真空式分接开关在油浸式变压器应用时间较短，技术还不是很成熟，容易出现各种新问题；而当这些问题出现时又没有实例可以进行参考，这样会提升维修的难度。

3）弹跳较大：相较于油浸式有载分接开关来讲，真空开关由于灭弧触头在真空管内，而真空管体积较小，所以迫使灭弧触头的行程只能做的很短，所以对比而言真空开关弹跳就比油浸式开关大。

3、事故分析

3.1.故障的发现

2011年，某变电站2#主在进行投运前检查试验时发现当真空有载分接开关在从单到双切换时，B相波形存在明显的不同期，其不同期接近7ms，而在双到单波形正常，切换波形图如图所示。

（单到双所测波形）

（双到单所测波形）

3.2分析判断

经试验人员分析，认为该分接开关切换结束时波形存在明显的下落，应为B相触头存在抖动，内部可能松动或者存在扭力错位。

在之后试验人员将该有载分接开关切换波形图和出厂序号及相关资料传真给了有载开关生产厂家售后服务部，请厂家协助分析解决。生产厂家认为该有载开关没有问题，有载开关出厂前经过了严格的检验和开断试验，而在现场试验中不同的仪器和环境会对测试结果造成一定的影响。为做出更准确的判断现场试验人员使用另外一台测试仪对其进行测试，测试结果和前次相同，由此判断该主变压器有载分接开关一定有隐患存在。并将该主变压器列为缺陷设备，做计划向却处理。

3.3查找隐患

为了检查和消除缺陷，大修和试验人员对该主变压器有载分接开关进行吊出检查，经吊罩发现分解开关内部并无明显的故障痕迹，之后试验人员陪同厂家技术人员取出真空管，发送厂家进行试验。

经厂家试验后，返回试验数据，其真空管内部出摇头确存在倾斜，并在分合时存在明显抖动，故进行切断时会有明显的弹跳。在这次事故中如果不是试验人员坚持进行这次真空管检查，那么在以后分解开关切换过程中，由于机械振动及摩擦很可能使B相真空管内灭弧头脱落，从而造成真空管内部扯弧放电，轻则分解开关短路，主变保护动作，重则真空管爆炸，伤害变压器内部。

3.4消缺处理

经试验确认后，厂家维护人员对B相真空管进行了更换，并重新固定安装，之后试验人员陪同厂家技术人员对主变有载开关进行了测试，而测试波形恢复正常。

更换后的切换数据

4、结束语

真空有载开关依靠其真空灭弧的优点已经慢慢成为变压器发展的一个方向和趋势，但是我们还是可以通过一些试验发现真空开关也存在一些其他变压器不存在的问题，而作为使用方，我们只有通过不断的发现问题，提出问题，与厂家进行不断的交流、核对才能使得真空有载分接开关得到更充足的发展。而对电网来讲我们也只有通过不断的试验、验证结论才能保证我们的设备能可靠、安全、稳定的运行。

参考文献：[1] 王季梅，真空开关技术与应用，2008.1.1

[2] 赵静月，变压器制造工艺，2009.4.1