有载分接开关(OLTC)能够在变压器带负载的情况下改变绕组匝数,从而平滑调整输出电压。其在切换过程中,需要一套精密的过渡电路(通常包含过渡电阻)来短暂承载负载电流,并保证触头在电弧可控的情况下完成切换,避免对电网和设备产生冲击。这一过程涉及多个触头的协调动作,发生在几十毫秒内,肉眼无法观察。其内部机械部件的磨损、润滑状况、触头烧蚀、过渡电阻性能变化以及控制机构的配合精度,都会直接影响切换的平滑度和安全性。因此,动态测试是评估其健康状态最直接有效的方法。
测试的核心在于模拟运行指令,并同步、高精度地记录开关切换全过程的电气信号变化,从中提取关键参数。
测试原理:测试仪驱动开关的控制机构,使其执行一个分接变换操作(升或降一档)。与此同时,仪器在开关的过渡电路及相关触头回路中施加微小电流或通过高精度传感器同步采集三相或多相的电压、电流及电阻信号。通过对这些高速采样的信号进行处理,即可重建出开关切换的动态波形。
核心测量参数:
切换时间:从开始动作到主触头完成换位、投入新位置的总时间。
过渡时间:过渡电阻投入电网的持续时间。
触头动作时间:如桥接触头、选择触头、转换触头等关键机械部件的动作时间及相互之间的时序配合。时间超差可能意味着机械传动存在卡涩或控制回路异常。
动作时序(时间参数):
过渡电阻:测量开关切换过程中,过渡电阻(每相)的实际阻值,与出厂值或历史值进行比对,判断其是否存在异常温升导致的变化或烧损。
动态电阻(DRM)或三通道/六通道波形:这是分析的核心。图形化显示切换过程中,每相触头回路的电阻(或电压降)随时间变化的曲线。一个健康的开关,其波形应平滑、对称、无断点和异常毛刺或过冲。波形上的任何异常,都可能对应着如触头接触不良、拉弧、松动或机构动作不同步等具体故障。
一套功能完善的测试系统通常包括:
高精度测量主机:核心单元,内置高速AD采样卡、微处理器和专业分析软件。负责发送操作指令、同步采集多路(通常为六通道或更多)信号、进行实时数据处理与波形绘制、参数计算与自动判断。
测试线束与适配器:用于连接主机与有载开关的过渡电阻端子、电流互感器(如果有)以及控制回路或动作驱动接口的专用电缆。高质量的测试线缆能保证信号保真度。
电流注入/测量单元:用于在开关测试位置施加标准测试电流,以测量回路电阻和生成DRM波形。
人机交互单元:通常为大尺寸液晶触摸屏,提供直观的图形化操作界面,可实时显示动态波形、参数列表,并支持历史波形比对。
该仪器在以下场景中发挥着重要作用:
分接开关制造厂:作为出厂检验的必做项目,确保每台开关的时序、电阻值和波形符合设计规范。
新建变电站的交接试验:在变压器安装后,对其内嵌的有载开关进行功能验证,确认运输安装未造成损伤。
运行维护中的预防性测试(例行试验):周期性测试,建立开关的健康档案,通过对比历史数据,捕捉性能的早期劣化趋势。
故障诊断与检修后验证:当开关出现异常(如调压失败、瓦斯继电器动作)时,进行测试以定位故障点;或在开关大修后,验证修理效果。
诊断要点:重点在于波形对比。将当前测试波形与出厂波形、历史良好波形或同类型开关的标准波形进行叠加对比,是发现细微异常的有效方法。同时对时序参数是否超出允许范围、过渡电阻是否超标做出明确判断。
面对不同的产品型号,以下几点可作为参考:
测量通道数与同步性能:应能支持至少三相六通道的同步高速采样,以满足各类有载开关(如电阻式、真空式)的测试需求。
测试精度与动态范围:时间测量精度(微秒级)、电阻测量精度以及信号采集的动态范围和分辨率。
波形分析与智能诊断:是否具备强大的波形显示、存储、对比功能,以及基础的自动分析和异常提示能力。
测试范围与兼容性:是否能覆盖不同类型(如M型、V型)和电压等级的有载开关,测试线适配是否方便。
现场操作便携性与可靠性:仪器是否便于携带至变压器现场,界面是否友好,能否在变电站的电磁环境下稳定工作。
武汉特高压电力科技有限公司致力于为电力设备的核心部件提供精准的性能评估方案。有载分接开关测试仪将一次瞬间完成的复杂机电动作过程转化为直观的数据和图形。通过这种精密“透视",使技术人员能够准确掌握开关的内在状态,为预测性维护、故障快速定位以及保障变压器可靠调压提供了关键的技术支撑。

