CM型有載分接開關結構原理課件

CM型有載分接開關結構原理培訓內(nèi)容：產(chǎn)品結構組合式OLTC

OLTC按結構分為組合式和複合式兩類，其結構方式如下：複合式OLTC,切換與選擇功能合一,構成選擇開關。它分為簡易型和分型兩種。簡易型結構是電動機構直接置於選擇開關的頭部上，組合一體，省去安裝調(diào)試。

分開型結構是電動機構與選擇開關分開，通過傘齒輪與傳動軸傳動，如CV型。CM型有載分接開關CM型有載分接開關部件切換開關油室切換開關芯子分接選擇器CM型切換開關芯子後面絕緣轉(zhuǎn)軸快速機構

觸頭切換機構過渡電阻

CM型絕緣轉(zhuǎn)軸

絕緣轉(zhuǎn)軸由頭部傳動軸、均壓環(huán)和環(huán)氧玻璃絲纏繞管（或引拔桿）等組成。

①具有高的絕緣強度，承擔分接開關對地絕緣；高的機械性能，承受傳動分接開關的全部轉(zhuǎn)矩。②連結分接開關頭部齒輪裝置和快速機構，把傳動力經(jīng)油室底部貫穿軸傳至分接選擇器。③頭部傳動軸設計一薄弱環(huán)節(jié)（斷裂轉(zhuǎn)矩750Nm為分接開關的額定轉(zhuǎn)矩250Nm的三倍），能有效防止安裝錯位斷軸事故的擴大，且檢修方便；薄弱環(huán)節(jié)

CM型快速機構

採用槍機釋放原理，適用組合式OLTC

槍機釋放的快速機構工作特點：

①槍機機構定位好，釋放動作準確；

②起始釋放轉(zhuǎn)矩大，切換時程基本均勻?qū)ΨQ；

③儲能彈簧採用並列壓簧，可靠性比拉伸彈簧高，疲勞變形小；

④立體佈置，結構緊湊，占位??；

⑤與觸頭切換機構剛性聯(lián)結，傳遞給觸頭的動作準確；

⑥配置慣性轉(zhuǎn)盤，協(xié)助觸頭順利開閉動作；⑦設置油阻尼碟形彈簧複合緩衝裝置，簡單可靠，有效吸收觸頭閉合撞擊能量；

⑧運動構件表面硬化（氮化）處理，減少磨損量；CM型快速機構CM型觸頭切換機構

觸頭切換機構採用滾轉(zhuǎn)式切換機構。它適用於園形絕緣筒，空間充分利用，三相觸頭呈平面徑向輻射均布，構成星形(Y接)連接；

但這種結構存在兩個缺陷：

●觸頭燒損偏蝕現(xiàn)象,CuW合金得不到充分利用；

●觸頭燒損採用定觸頭補償(人工補償)。

滾轉(zhuǎn)式觸頭切換機構

滾轉(zhuǎn)式觸頭燒損偏蝕

定觸頭觸頭燒損補償

CM型觸頭切換機構

要克服上述兩個缺陷，滾轉(zhuǎn)式結構採取下述改進措施：▲利用“滑槽導向”和“滾銷鏈軸”將觸頭滾轉(zhuǎn)化為對開式和“1－2－1”變換程式；

▲觸頭燒損採用尾推自動補償方式。1—轉(zhuǎn)軸，2—尾推彈簧，3

—連桿，4—滑槽，5—導扳

，

6—動弧觸頭，7—定弧觸頭，8—滑座，9—鉸鏈。CM型觸頭切換機構▲採用並聯(lián)雙斷口的觸頭結構和電阻強制分流措施，增大切換容量；

▲並聯(lián)電弧觸頭採用杠桿式結構，觸頭燒損均勻，提高觸頭壽命；

並聯(lián)雙斷口結構主觸頭佈置採用弧形扳上一體佈置法方式，結構緊湊；主觸頭結構採用觸釘式接觸，接觸電阻小，溫升低，動熱穩(wěn)定性好；CM型觸頭切換機構

聯(lián)結觸頭採用抽出式接觸結構，便於吊芯檢查和維修；

弧形扳上主觸頭一體佈置法方式主觸頭結構

聯(lián)結觸頭CM型觸頭切換機構

切換開關觸頭變換程式過渡電路示波線路觸頭變換程式直流示波圖K1斷開K2斷開K3閉合K4閉合

過渡電阻器

過渡電阻功能與特點⑴起過渡電路用，限制兩分接橋接環(huán)流，避免級間短路；

⑵充當並聯(lián)雙斷口過渡觸頭平衡電阻（電阻強制分流）；⑶過渡電阻合理匹配時，提高觸頭切任務,延長觸頭壽命；⑷充當級間過電壓保護的衰減電阻,改善級間絕緣的性能；⑸過渡電阻的阻值小，承載電流大以及短時斷續(xù)工作；過渡電阻材料與結構⑴材料：Ni80Cr20扁絲,ρ↑、θmax↑，易繞制；⑵結構：電阻扁絲繞成迴旋形，用陶土片，彈簧片夾固，置框內(nèi)，構成框架式結構，便於積木組合。過渡電阻佈置方式：平面佈置方式

徑向幅射方向均布單雙數(shù)電阻元件，結構緊湊，安裝位置小；電阻器與切換開關定弧觸頭相連；電阻器固定不動。

框架式電阻元件過渡電阻平面佈置方式

過渡電阻匹配與熱容量計算過渡電阻匹配：忽略暫態(tài)，按交流穩(wěn)態(tài)考慮匹配。電力變壓器有載分接開關的過渡電阻匹配三原則改善觸頭切換任務匹配；提高觸頭壽命匹配；提高工作可靠性匹配；綜合考慮實際運行負荷狀況進行修正，修正係數(shù)Ki=I/In=0.8。

過渡電阻匹配值單電阻過渡R=nUs/In

雙電阻過渡R=nUs/In四電阻過渡：R1=nUs/InR2=mnUs/InCV型OLTCCM型OLTC理論最隹值

10.577

0.577n=0.4276,m=3.236實際匹配值

1.2

0.8~0.90.6~0.8

n=0.5,m=2~3電力變壓器有載分接開關的過渡電阻匹配變磁通直調(diào)工業(yè)變壓器有載分接開關的過渡電阻匹配兩原則①在可變級電壓下，過渡電阻必須按照最高級壓和最大通過電流下(假定同時發(fā)生，實際不是同時發(fā)生)來設計的。過渡電阻匹配與熱容量計算

②驗證觸頭開斷電流和恢復電壓各不超過型式試驗所達到水準。要不斷地調(diào)整過渡電阻的阻值，使其同時適合於最大級電壓和最高通過電流。注意還要考慮最大允許恢復電壓問題。若觸頭斷口產(chǎn)生的恢復電壓等於或低於最大允許恢復電壓（型式試驗中確認的值），通常就滿足斷口電弧在半個周波內(nèi)可靠熄滅的要求。注：在可變級電壓下，最關鍵在於正確計算變磁通直接調(diào)壓變壓器的最高級電壓值。

過渡電阻器熱容量計算

級電壓高要求過渡電阻值大；相反，通過電流大則要求過渡電阻值小。這種匹配與電力變壓器分接開關過渡電阻匹配原則恰恰相反。過渡電阻切換的允許溫升

項目

變壓器油中

空氣中級電壓UsUs=[Psn]/In切換電流II=βIn=1.5In(β=1.5)切換次數(shù)連續(xù)切換半個操作迴圈1→n允許溫升τn350K400K

關鍵[j0]電流密度選擇值通過熱容量計算，[j0]選值為

[j0]=60~90A/mm2電力變選上限值，工業(yè)變選下限值切換開關油室

為防止OLTC負載切換中產(chǎn)生汙油與變壓器箱內(nèi)清潔油相混，需要一個單獨油室。

▲油室的技術要求⑴密封性能：油室承受60kPa壓力24h，無滲漏；

⑵安全保護：保護繼電器(油流控制繼電器，氣體繼電器，過壓力繼電器)和過壓力釋放裝置(爆破蓋，壓力釋放閥)；⑶機械強度：它的要求取決於油室壓力釋放值大??；

⑷結構要求：帶有單獨儲油櫃，吸濕器，保護繼電器等裝置。若無儲油櫃時，應裝有指示油位計或油位表。同時應供有吸油和注油接頭及放油塞，設置排氣閥或螺釘；

⑸絕緣水準：主絕緣（對地）和縱絕緣（相間，級間，最大與最小分接間等）；

⑹安裝簡便：適應鐘罩式和箱頂式（連箱蓋）的安裝要求；

切換開關油室結構⑴分接開關頭部：由頭部法蘭和頭蓋所組成。①頭部法蘭箱頂式頭部法蘭鐘罩式頭部法蘭

特殊設計可卸開分接開關頭部適應於鐘罩式安裝，它由兩部分組成：一是中間法蘭，與絕緣筒和筒底聯(lián)結構成油室，臨時安裝在變壓器鐵軛上；二是頭部法蘭，固裝在鐘罩蓋上；兩個法蘭通過密封件和緊固件連接一起。；頭部法蘭由.鑄鋁合金製成，耐腐蝕；頭部法蘭上有四個彎菅或通菅，其功能如下：▲繼電器彎菅：通過保護繼電器與儲油櫃相連；▲吸油彎菅：油室換油時抽油用，該菅一直伸到油室底部；

頭部法蘭結構▲注油彎菅：油室回油菅。該菅可與繼電器彎菅互易；▲溢油通菅：該菅與變壓器油箱相通，是變壓器油箱溢油排氣；▲旁通菅：變壓器與OLTC真空注油或變壓器運輸存貯過程中臨時安裝在頭部法蘭注油彎菅與溢油通菅的法蘭座上。變壓器安裝投運時應護拆去旁通菅，否則造成兩儲油櫃連通而大量漏油；②頭蓋它由頭部齒輪傳

動裝置，分接位

蓋等組成。

置觀察窗，溢油排氣裝置和爆破旁通菅吸油菅連結

切換開關油室⑵絕緣筒絕緣筒早期是一酚醛層壓紙筒，現(xiàn)在是一環(huán)氧玻璃絲纏繞筒，上端與頭部法蘭相連，下端由筒底封住。

筒上觸頭數(shù)：CMⅢ600型OLTC7個；

CMⅠ1500型OLTC9個，三個中性點用一銅園環(huán)連結一起。

⑶筒底它由鑄鋁合金製成，其上有一貫穿傳動軸，一分接位置指示自鎖機構和一排油螺釘。

螺釘OLTC氣相干燥時排油螺釘須打開，氣相干燥後須擰緊，否則大量漏油。油室均壓環(huán)油室筒底當U≥150kV時，筒上增一對均壓環(huán)，均勻?qū)Φ仉妶?。分接選擇器它是按載流而不通斷電流設計的裝置，1.技術要求(1)動作順序通常以程式表或程式圖表示，測量方法：響聲法（三聲法）。嚴格控制選擇器觸頭合上與切換開關變換動作的配合“間隔”大於2轉(zhuǎn)。動作部位開始動作細分接選擇器動觸頭極性選擇器動觸頭切換開關動作完成變換

離開

合上離開合上電動機構手柄轉(zhuǎn)數(shù)012≤25.51819.527.5～

28.533

轉(zhuǎn)換選擇器過“K”或“O”動作,轉(zhuǎn)矩≤250Nm。(2)轉(zhuǎn)動力矩⑶電氣性能觸頭接觸電阻小，溫升低，動熱穩(wěn)定性高。

分接選擇器⑷絕緣水準分接選擇器分A、B、C、D、DE五個絕緣等級，縱絕緣（相間、級間、最大與最小分接間等）水準由全波衝擊電壓所決定。⑸磨屑它直接浸在變壓器油箱內(nèi)，要求磨屑少。

●運動構件要求表面硬化處理（黑色金屬）：淬火、調(diào)質(zhì)、表面淬火、碳氮共滲及氮化工藝措施；或選擇耐磨材料?！駥щ娏慵x用耐磨金屬或合金，如AgCu（Ag含量2%），鉻鋯銅等。導電零件表面鍍硬銀（含3%銻液內(nèi)電鍍，表面硬度HV150~180，是普通鍍銀HV50~60的三倍。⑹結構簡單分接選擇器零部件應按“三化”要求設計，便於積木組合，簡化結構。分接選擇器結構2.結構原理CM型分接選擇器它採用敞開式籠形結構，每相定觸頭分為單雙數(shù)兩組，按兩層排列在園周的絕緣扳條上構成單雙數(shù)觸頭層,三相共六層?；\內(nèi)佈置根互為套軸結構的單雙數(shù)動觸頭傳動軸。套軸佈置在中心引出環(huán)之外，中心環(huán)上的引線容許從環(huán)內(nèi)引出，形成“內(nèi)引外套”的軸型結構。

⑴觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)採用夾片式觸頭結構，其工作特點：

橋式動觸頭彎成“山”字形結構，緊扣在釘式定觸頭上，形成“四點”接觸方式。因此，接觸可靠，溫升低，抗短路能力強。

⑵級進的傳動機構分接選擇器結構它採用間歇運動的雙滾柱複式槽輪傳動機構；

槽輪傳動機構採用上下槽輪立體佈置；●雙滾柱交替?zhèn)鲃樱@得不同傳遞力或力矩，選擇器動觸頭離開或合上時,需要轉(zhuǎn)矩大,內(nèi)滾柱傳動；動觸頭進入兩分接間，需要轉(zhuǎn)矩小，外滾柱傳動；

●槽輪采用對稱(10100或10191W)或不對稱(12120、14140、16160、18180)複式槽輪結構；●槽口與鎖園按滾柱非切線入槽方式修正；●兩終端機械限位安置在上槽輪上；●級進傳動機構採用帶有一個180o“空檔”轉(zhuǎn)角聯(lián)結方式，確保反向操作時選擇器不動，僅切換變換操作。

●運動構件要求表面硬化處理（黑色金屬）：淬火、調(diào)質(zhì)、表面淬火及氮化等工藝措施；

機械限位級進機構傳動連接方式

⑶轉(zhuǎn)換選擇器它用於擴大調(diào)壓範圍，有極性選擇器（正反調(diào)）和粗調(diào)選擇器（粗細調(diào)）兩種方式。分接選擇器結構①擴大調(diào)壓範圍：