關(guān)于35kV48級線端調(diào)壓組合式有載分接開關(guān)

　1 前言

　　自德國BernhardJansen博士于1926年發(fā)明的電阻過渡、快速切換方式的有載調(diào)壓分接開關(guān)專有技術(shù)以來，有載分接開關(guān)在世界各國大量采用。SYXZ-200型開關(guān)是我國二十世紀(jì)五、六十年代的仿蘇產(chǎn)品，迄今為止積累了幾十年的制造經(jīng)驗和運行經(jīng)驗。

　　市場上現(xiàn)有的SYXZ-200型開關(guān)多數(shù)為中性點調(diào)壓且級數(shù)不超過27級，但隨著電化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，線端調(diào)壓且級數(shù)多的開關(guān)的需求量再不斷增加。

　　然而，如果按照SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式設(shè)計制造48級線端調(diào)壓有載分接開關(guān)會引起其外徑尺寸與高度尺寸有所增大，相對來說也就提高了造價。

　　那么能否不增加外徑尺寸與高度尺寸，實現(xiàn)其48級線端調(diào)壓?

　　2 現(xiàn)有的組合式有載分接開關(guān)狀況

　　二十世紀(jì)八十年代初期吳江開關(guān)廠(吳江遠(yuǎn)洋電氣有限公司)分別從沈陽、常州變壓器廠引進(jìn)SYXZ-400型開關(guān)與SYXZ-200型開關(guān)進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。這兩種開關(guān)的主傳動系統(tǒng)均采用中部出軸結(jié)構(gòu)，從變壓器安裝分為箱頂式(連箱蓋)和鐘罩式(不連箱蓋)兩種結(jié)構(gòu)。其安裝結(jié)構(gòu)都必須依賴變壓器箱蓋上所焊的升高座進(jìn)行密封，其密封結(jié)構(gòu)的密封效果不是很理想。箱頂式的SYXZ-400型開關(guān)與SYXZ-200型開關(guān)分別采用一個φ660*60/φ510*48(以下尺寸單位均為毫米，mm)的法蘭吊裝于升高座的下平面，其平面密封和徑向密封對于實際使用既不方便又不易觀測到具體滲漏部位。

　　SYXZ-400型開關(guān)屬于埋入型四電阻過渡的組合式有載分接開關(guān)，SYXZ-200型開關(guān)屬于埋入型雙電阻過渡的組合式有載分接開關(guān)。這兩種開關(guān)均由切換開關(guān)和分接選擇器組成，并由安裝在變壓器箱上的電動機(jī)構(gòu)操作。其變換操作為分接選擇器的單雙數(shù)動觸頭輪流交替選擇分接頭同切換開關(guān)相結(jié)合。分接選擇器與切換開關(guān)配合使用可達(dá)到調(diào)壓的目的，而且這種采用先選擇抽頭電壓后切換電流的有載調(diào)壓方式為最理想及最安全可靠。

　　這兩種開關(guān)的切換開關(guān)的快速機(jī)構(gòu)位于油室底部法蘭的下方—處于整個開關(guān)的中部,而主傳動軸系統(tǒng)取決于切換快速機(jī)構(gòu)的方位,所以原設(shè)計結(jié)構(gòu)為中部出軸是順其自然的緣故。其切換開關(guān)芯體采用了三個銅花蘭，中性點自然導(dǎo)通，所以這兩種開關(guān)為中性點調(diào)壓。而實現(xiàn)D聯(lián)結(jié)可參閱本人發(fā)表在《變壓器》雜志2003第3期的一篇論文，簡單而言就是將三個銅花蘭做成絕緣花蘭。所以將這兩種開關(guān)設(shè)計制造成線端調(diào)壓是不難做到的。

　　3 兩種結(jié)構(gòu)模式設(shè)計制造的方案比較

　　在實際使用中以及相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)證明四電阻過渡的效果不如雙電阻過渡的效果，而且48級開關(guān)所處工作環(huán)境相對差一些，調(diào)檔相當(dāng)頻繁，所以按照SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式由沈陽變壓器廠設(shè)計制造的48級開關(guān)正是遵循了這一規(guī)則。其特殊的48級調(diào)壓線路有別于國外多級調(diào)開關(guān)所采用的調(diào)壓線路，它能實現(xiàn)粗細(xì)調(diào)、正反調(diào)相互結(jié)合，是屬于值得推廣的省電節(jié)能型48級開關(guān)。

　　設(shè)計48級粗細(xì)調(diào)、正反調(diào)用的開關(guān)應(yīng)遵循以下規(guī)律：

　　(1) SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式的油室為φ500/φ524*900，左右并列雙軸制結(jié)構(gòu)的分接選擇器帶電外徑φ785，安裝高度為2140。

　　(2) SYXZ-200型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式的油室為φ400/φ420*610，左右并列雙軸制結(jié)構(gòu)的分接選擇器帶電外徑φ680，安裝高度為1887。

　　(3) 細(xì)調(diào)選擇器(細(xì)調(diào)繞組)為8級，其槽輪機(jī)構(gòu)采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)。

　　(4) 粗調(diào)選擇器(粗調(diào)繞組)為6級，其槽輪機(jī)構(gòu)采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)或10等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)。

　　(5) 主傳動軸系統(tǒng)為頂部出軸結(jié)構(gòu)的48級開關(guān)箱頂式安裝結(jié)構(gòu)所設(shè)計的焊接式頭部法蘭，要注意頭部法蘭與油室底法蘭之間的位置關(guān)系,還可方便地在頭部法蘭上的角尺齒輪盒旁增設(shè)位置指示機(jī)構(gòu)，解決長期以來開關(guān)本體無位置指示的問題，同時也提高了開關(guān)的安全操作性。

　　(6) 主傳動軸系統(tǒng)為中部出軸結(jié)構(gòu)的48級開關(guān)箱頂式安裝結(jié)構(gòu)仍可沿用老結(jié)構(gòu)。

　　(7) 切換開關(guān)采用雙電阻過渡，額定電流200A為一組工作觸頭，額定電流400A為二組工作觸頭，額定電流600A為三組工作觸頭。

　　(8) 線端調(diào)壓的切換開關(guān)要注意所采用的絕緣工藝及措施得當(dāng)。

　　(9) 所配的電動機(jī)構(gòu)必須做到逐級調(diào)檔，無滑檔連動現(xiàn)象，便于檢修。

　　4 兩種結(jié)構(gòu)模式設(shè)計制造的方案實施和討論

　　目前市場上有沈陽產(chǎn)的SYTZ15/600-48與吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48兩種48級粗細(xì)調(diào)、正反調(diào)相結(jié)合的開關(guān)。其中吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48是本人按照SYXZ-200型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式而設(shè)計的，而且所設(shè)計的開關(guān)沒有采用行星齒輪而是采用滾珠滑塊機(jī)構(gòu)完成滾轉(zhuǎn)式切換，其切換開關(guān)通過幾組工作觸頭的并聯(lián)使開關(guān)額定電流分別達(dá)到400A、600A、800A，分接選擇器的觸頭系統(tǒng)采用耳板式或?qū)挵迨蕉ㄓ|頭與幾組條形動觸頭相結(jié)合的形式使額定電流達(dá)到800A，在調(diào)壓級數(shù)上，不僅線性調(diào)能達(dá)到40級，而且粗細(xì)調(diào)能達(dá)到108級，完全拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。這些產(chǎn)品分別配套于湘潭華夏特種變壓器公司、張家港市五洲變壓器公司、邯鄲變壓器廠、保定華北電力變壓器廠等多家變壓器廠的特種變壓器上。同時由于主傳動軸系統(tǒng)為頂部出軸結(jié)構(gòu)，而ABB公司生產(chǎn)的UCGRN系列開關(guān)與MR公司生產(chǎn)G型開關(guān)等都是頂部出軸結(jié)構(gòu)，所以得到了用戶一定的好*。

　　沈陽產(chǎn)的SYTZ15/600-48是當(dāng)時全國首家生產(chǎn)，它是按照SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式而設(shè)計的，由于主傳動軸系統(tǒng)仍為中部出軸結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)也相對比較成熟。圖1為沈陽產(chǎn)的SYTZ15/600-48分接選擇器的分布圖，圖2為吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48分接選擇器的分布圖。兩者均以8位置標(biāo)準(zhǔn)選擇器結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用左右并列雙軸制結(jié)構(gòu)，粗調(diào)選擇器(粗調(diào)繞組)為6級，細(xì)調(diào)選擇器(細(xì)調(diào)繞組)為8級，且槽輪機(jī)構(gòu)均采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)。為使粗調(diào)選擇器與細(xì)調(diào)選擇器之間的定觸頭不互相干涉，必須將細(xì)調(diào)選擇器的定觸頭設(shè)計成寬板式，也就是把細(xì)調(diào)選擇器設(shè)計為五根絕緣條架以及把粗調(diào)選擇器設(shè)計為七根絕緣條架。

　　圖1 為沈陽產(chǎn)的48級分接選擇器的分布圖

　　圖2 為吳江產(chǎn)48級分接選擇8器的分布圖

　　5 SYTZ35/400-48的特點

　　吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48是本人根據(jù)用戶需求，在久經(jīng)運行可靠性考驗的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，具有獨到的創(chuàng)新性和實用性，圖3為35KV中性點調(diào)壓的SYXZ35/400-48的相片，其安裝高度為1827。

　　(1) SYTZ35/400-48是從SYXZ-200型開關(guān)演化而成的。這種演化的突出效果就是只將部分圖紙稍作改變，極少零件有所加長或加強(qiáng)。在其它一切生產(chǎn)流程以及采購?fù)鈪f(xié)、工裝設(shè)備皆無較大變化情況下，就可完成一次新產(chǎn)品的制造全過程，因此售價合理偏低。

　　(2) SYTZ35/400-48頭部法蘭一側(cè)的出軸孔安裝了一個角尺齒輪盒，而個角尺齒輪盒的一頭通過絕緣軸垂直引入到開關(guān)本體中部，另一頭設(shè)計位置指示機(jī)構(gòu)，可確保檔位正確無誤，進(jìn)行維護(hù)和檢修非常方便。

　　(3) SYTZ35/400-48切換開關(guān)油室上出線樁頭的最大帶電外界尺寸為φ520，考慮到與V型開關(guān)的互換性，所以確定變壓器箱蓋的開孔為φ570且頭部法蘭外徑為φ660。cn

　　(4) SYTZ35/400-48分接選擇器的粗調(diào)選擇器為6級，其槽輪機(jī)構(gòu)可不采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)而采用10等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)，可避免與細(xì)調(diào)選擇器的定觸頭在平面分布位置互相干涉，從而拉開兩者之間的絕緣距離。

　　(5) SYTZ35/400-48粗調(diào)選擇器上可設(shè)置機(jī)械限位，此機(jī)械限位就是開關(guān)本體的機(jī)械限位，從而確保操作安全。

　　(6) SYTZ35/400-48可派生得到級數(shù)超過48級的多級粗細(xì)調(diào)開關(guān)，就目前而言能達(dá)到108級左右。

　　(7) SYTZ35/400-48所配的電動機(jī)構(gòu)的檔位指示采用指針式，兩個電氣限位開關(guān)易于調(diào)節(jié)，控制升降程序的兩個凸輪不需調(diào)整維護(hù)，手柄搖兩圈就可手動操作，非常方便。

　　(8) SYTZ35/400-48為產(chǎn)品分體包裝運輸，其切換開關(guān)利用頭部法蘭先固定在變壓器箱蓋上，然后分接選擇器與切換開關(guān)對接，所以分接選擇器的最大帶電外徑不會影響變壓器箱蓋的開孔φ570，頭部法蘭外徑仍然為φ660。