摘要:伴随着电力能源的需求量逐渐增加，人们对供电可靠性及电网供电质量的要求也越来越高，近年来我国电力系统的变压器之上越来越多的应用有载分接开关。有载分接开关在电力系统中承担着调节无功功率、稳定电网电压的重要作用，是有载调压变压器的关键组成部分与唯一可动部件，其也成为了变压器上发生故障的重要来源。本文重点分析了电力变压器有载分接开关的常见故障，并提出相应的预防措施，希望能够为运维人员更好地进行配电变压器的运维工作提供参考。
关键词：电力变压器;有载分接开关;故障预防
有载调压分接开关能在变压器励磁状态下变换分接位置，通过改变高压绕组有效匝数调整电压比，从而实现有载调压的目的，相对频繁的操作使其故障概率较高，在电网设备运行故障统计中，变压器本体故障率并不高，而分接开关引发的故障则需要引起足够重视。
1配电变压器分接开关结构
配电变压器分接开关可分为有载调压及无载调压两类。有载调压即可带负载进行分接开关的操作；无载调压则需要将变压器停电后，不带负载地操作分接开关，操作完成后才可恢复供电。分接开关主要分成电气和机械两个部分，其中电气部分主要包含调压绕组、切换装置等，机械部分主要包含选择开关、驱动转轴等。分接开关的正常操作依靠所有部件的良好配合，任一部件故障都将导致分接开关无法正常运行。
2配电变压器分接开关的常见故障及处理方法
2.1紧固件松脱或变形
有载分接开关的分接头变化是由快速机构通过储能释放的方式驱动动静触头的闭合。这一过程中的猛烈撞击会使整个开关产生振动。某些设计上的不合理（如应力过于集中）、使用了不合规的紧固件或者安装工艺不到位（止退垫片未翘起锁死）就会在机械振动下开始松动、变形甚至脱落。一旦发生松动变形，就会在分接开关内引起局部过热、放电。
预防措施：（1）加强安装和检修工艺的把关，选取合格的固定螺栓和螺母，采用放松退锁死措施（如将垫片翘角固定）。（2）选用改进的笼式结构，减少结构变形产生的应力。（3）采用新型高强度高刚度的材料，提高有载分接开关的可靠性。对有载分接开关动作次数进行统计，建立档案，适当缩短动作频繁的分接开关大修间隔。
2.2分接开关油室密封失效
有载分接开关由于需要带负载切换，切换过程中电弧不可避免，这会使变压器油分解变质，为了不污染变压器其他部分的油质，分接开关安装在单独的绝缘筒里，本体绝缘油与开关绝缘油各自独立。分接开关油室渗油主要是密封件失效和筒体破裂引起。分接开关绝缘筒顶部密封圈尺寸不对（偏大或偏小），安装工艺不佳使密封圈受力不平衡，转轴密封圈老化都会造成渗油。此时油箱与外界连通，油中水含量升高，严重时可通过分接开关储油柜油位异常升高或降低至变压器储油柜油位来发现。分接开关绝缘筒内壁的分接引线螺栓、底部放油螺栓或油箱壁破裂，使分接开关油室的绝缘油与主变本体绝缘油相通，往往导致本体绝缘油色谱分析中氢（H2)，乙炔（C2H2)和总烃含量超标。
预防措施：（1）在各密封处采用合适尺寸和适当材料的密封圈。（2）在给分接开关油箱注油前逐一拧紧各紧固螺栓，仔细检查油箱壁，观察有无渗漏点。（3）注意安装工艺，防止绝缘筒因受力不均产生裂纹。
2.3电气故障
有载分接开关的电气故障主要发生在各切换开关和选择器的触头及过渡电路的过渡电阻上。切换操作既伴随着电流的转移又有机械的冲击。触头是直接承载电流的部位，其上通过的电流很大，电弧带来的高热与烧灼，机械切合带来的磨损和变形，使触头成为最容易损坏的部分。另外绝缘油在电弧下的分解产物在高热下附着在触头表面，形成氧化膜，也容易造成触头接触不良。触头表面接触电阻变大，导电性能下降，热效应增强，加剧了触头的热蚀及触头弹簧的变形，导电性能进一步下降，恶性循环，直至有载分接开关的绝缘失效。
过渡电阻在切换过程中既承担着负载电流的桥联作用,保证负载电流的连续性;又限制分接线段的循环电流，防止极间短路。
预防措施：（1）直流电阻测试可以比较明显的表征触点导电性能的良好与否。加强对直阻测试数据的比对和分析，可以及时发现触点接触不良的异常。（2）在小修时增加切换波形试验，可以观察过渡电阻阻值变化及通断情况。（3）分接开关检修时，一定要检查分接开关载流触头接触压力及接触是否良好，检查过渡电阻外观及阻值，将各紧固件逐一拧紧。
2.4档位显示故障
档位显示故障指分接开关机构无法正确地显示当前的档位。对众所周知，变压器并列运行的3个条件分别为变比相等、连接组别相同、阻抗电压相等。分接开关的动作直接影响其中的变比、阻抗电压两个因素，若显示的档位与实际不一致，将会对运维人员产生误导，将变比不同、阻抗电压不同的变压器并列运行。档位相差越多，变压器间产生的环流越大，变比较小的变压器可能会出现过负荷运行的情况，严重时甚至可能导致变压器烧毁。因此，并列运行的配电变压器出现档位显示异常的情况时，应及时处理，消除缺陷。
预防措施：单台运行的配电变压器，档位显示故障的影响不大，择机停电对内部驱动单元进行检查调整即可；对并联运行的多台配电变压器，档位无法显示可能会造成严重后果。
2.5电动机构及附件故障
从驱动电机的电源、电机、电机级进控制回路（通过电机的传动主轴与凸轮开关的配合实现）、异常状态下的保护回路。各种电气元器件众多，机械配合精密，任意一点异常均会导致分接开关故障。某变压器有载分接开关在大修后调试时发现电动操作时越过限位停在19挡处（分接使用挡位17挡）。断开电机电源，释放凸轮储能，经检修人员检查后发现分接开关安装时传动轴多转了半圈，连接后使凸轮开关转动不到位，限位开关动断触点未切断，电气闭锁失灵，直到抵达19挡时被限位销挡住。将传动轴复位并重新安装分接开关，手动调挡、电动操作均正常。
预防措施：①检修人员注意清扫接触器接点油污，及时给机构润滑。投运前检查各接触器动作顺序，测量各线圈及电机通断和绝缘情况，手动及电动操作各一轮并确定位置指示与开关实际位置保持一致。②运行人员加强对分接控制箱的维护，保持分接控制箱的密封和干燥，可以大大减少电气元件受潮和触点锈蚀。③提高检修人员技术水平和责任心，对检修前后的机构位置进行记录与核对。
3配电变压器分接开关运维注意事项
（1）按规程规定的年限、项目做好分接开关的维护、检修及试验工作，防止超年限运行及项目缺漏。尤其注意大修、更换新分接开关时进行的直流电阻试验，及早发现接触不良的征兆。（2）严格按照操作指引进行分接开关的操作，防止盲目操作造成损坏。（3）合理设置保护定值，使其不影响正常运行。（4）对螺丝等易滑动的机械部件做好位置划线，以便及时发现错位现象。（5）对并列运行的配电变压器，应关注其档位是否存在不一致的情况。
结束语
有载分接开关在改变分接位置时既要求保证负载电流的连续性又要保证切换开关或选择开关具有良好的断弧性能。随着负荷的变化有载分接开关频繁调挡，长期的大电流通断及机械结构的动作，使有载分接开关的机械性能、绝缘性能、力学性能都受到严苛的考验。有载分接开关的故障原因复杂多变，发生在不同部位的异常可能导致同样的故障现象。为了提高维护的专业性、有效性，需要运维、试验及检修各专业人员密切配合，加强员工的专业技能培训,通过及早发现事故隐患，应修尽修，建立开关健康档案等,确保有载分接开关的安全可靠运行。
参考文献
[1]王梦云.2005年度110（66）kV及以上变压器事故与缺陷统计分析[J].电力设备，2006,7(11):99-102.
[2]陈敢峰，姚集新.变压器分接开关实用技术[J].中国水利水电出版社，2002年.11.