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摘要：
有载调压开关是变压器中重要的组成部分，其工作原理是在保证不切断负载电流的情况下变换高压绕组分接头，改变高压匝数进行调压的。有载调压开关，在我国普及使用已达十多年，但由于做工工艺、产品问题等原因，有载调压开关也存在较多的故障，本文就今年发生的一起主变有载调压开关凸轮压片卡滞导致机构连调、电机空气开关跳闸的故障进行分析。
关键词：有载调压开关 变压器 空气开关
引言：
有载调压开关主要由有载分接开关油室与切换开关、分接选择、电动机构、瓦斯继电器以及储油柜组成。其设计和内部接线使变压器一次绕组或二次绕组的加、减匝实现变压器电压比的变化。下文将结合今年我局产生的一起主变有载调压开关凸轮压片卡滞导致机构连调、电机空气开关跳闸的故障为例，从多个角度寻找原因，最后解决了问题，并提出了相关经验总结。
故障现象
缺陷报告：我局某110kV变电站#1主变有载调压开关出现电机电源开关跳闸的故障，运行人员恢复电机电源开关后就地操作，有载调压开关出现“连调”（有载调压开关不能实现一次调节一个档位功能），电机电源开关再次跳闸；
设备资料：110kV某站#1主变为广东电力设备厂产品，型号：SZ11-50000/110，出厂时间：2009年8月；有载调压开关为合肥ABB变压器有限公司产品，型号：UBBRN 350/440。
欲分析故障的根本原因，下现场工作前必须先了解机构的动作原理，全面掌握可能导致故障的各类原因，作出预判断，然后再根据现场的实际情况进行缺陷处理工作。下面我们先了解ABB主变有载调压开关机构的电气动作原理。
二、ABB有载调压开关电机机构二次原理图分析：
1.电机回路的二次元件标识和二次图分析：
此项流程节点的重点在于根据图纸确认各个二次元件的名称、位置和作用，再分析各个功能（运转、互锁、保护）的实现，最后根据现场情况初步判断缺陷原因。
2.二次元件汇总：
F2：控制回路电源开关。可切斷控制回路远方就地启动电源、零线端及自保持电源。启动电源和自保持电源可以是不同来源的交流电源；
K1：步控接触器。控制档位调节时一档一档的进行，防止因就地或远方的接点粘死而造成有载开关连续误调档。
K2：升档接触器；K3：降档接触器；
K6：运转时间继电器。马达运转时间过长将沟通急停回路；
S1：远近控选择开关；S2：调档控制开关；S3/S4：凸轮行程开关；
S5：手动操作联锁开关。可靠切断升降档回路，防止手动摇把被电机转动伤人；
S6/S7：升档和降档的末档行程开关。降档的极限终点是1档，升档的极限终点是17档；S8：急停按钮；
S15：接力启动接点。当档位滑行到9A或9C时，S15接点接通，再次按着原来的升降方向启动升降档。该接点保证档位不会停留在9A、9C档；
Q1：电机电源开关。该空气开关带有辅助接点和脱扣线圈C1-C2，紧急停止是通过让其脱扣线圈C1-C2励磁而实现的；
3.分析一次降档操作的全过程：
（以就地操作降档为例，按下S2旋钮开关后）
a）电触发阶段：L——X3（2）——F2（3、4）——S1（2、3）——S2（2、3）——K1（41、42）——S3（41、42）?——S7（61、62）——S5（21、22）——K2（21、22）——K3（A1、A2）——S1（5、6）——N
电触发后，电机启动，通过电机齿轮和拐臂等元件的机械传动，凸轮开始顺时针或逆时针转动，这个凸轮是后续动作的关键元件，凸轮是缺角圆形的形状，然后配有凸轮压片，凸轮压片是带有弹簧的三角形状的金属体，凸轮的转动、缺角的循环转动、周期时间的配合，通过这样的设计可以使凸轮压片左侧的行程开关S3、S4实现周期性、有规律地关断、互锁。
b）机械保持阶段：X3（1）——F2（1、2）——S1（7、8）——S4（33、34）——S3（41、42）——S7（61、62）——S5（21、22）——K2（21、22）——K3（A1、A2）——N
凸轮转动后，S4动作，常开接点闭合，常闭接点打开，电路通过凸轮的物理结构，使电动机降档继电器K3持续保持合状态，并且在这个阶段电触发回路因为旋钮S2回位而断路，K1继电器在这个阶段保持保持动作
c）档位调节完成阶段：
档位到切换尾部阶段后，凸轮回到缺角位置，S4回位，常开接点打开，常闭接点闭合，机械保持结束，并且触发电路的K1（41、42）关断，保证电路断路，充分保证一次调节一个档位作用。
其它保护、互锁功能可根据结合前面的功能介绍进行分析。
3 故障分析
故障情况是#1主变有载调压开关出现电机电源开关跳闸的故障，运行人员恢复电机电源开关后就地操作，有载调压开关出现“连调”（有载调压开关不能实现一次调节一个档位功能），电机电源开关再次跳闸；
根据前面的原理分析、故障出现的情况，得出以下初步判断：1、电机电源开关的跳闸是属于时间继电器K6的时间整定保护跳闸；2、“连调”使机构不能一次调节一个档位，说明在一个档位调节完成阶段，K3/K4持续励磁，K3/K4的励磁回路是通路。
再做进一步分析， K3/K4的供电回路有两个方面：一、触发回路，触发回路的通路充分条件（其它基本条件都满足）有S2持续闭合（旋钮为降档位置）和K1继电器常开状态（不吸合），可能是K1继电器损坏不动作且S2旋钮卡死在降档/升档位置；二、凸轮机械保持回路，此回路只要是S4（33、34）/S4（33、34）闭合，电路给电后就能持续降档。可能K3/K4继电器的凸轮板卡死，在档位调节完成后不能通过复位弹簧复位，也可能是凸轮机械损坏，不能是凸轮板复位。“连调”的理论原因也就是上两个方面。
现场处理：
现场完成开工手续后，开始进行现场观察和查验。有了前面的详细理论分析后，工作票成员快速的找到的症结所在，根本原因是方面二，凸轮压片卡滞，不能顺利通过其内轴的复位弹簧进行复位，也就实现不了档位结束时，凸轮缺角位置的物理设计，S4（33、34）/S4（33、34）常闭合，K3也就持续励磁，档位“连调”，直至电机保护的时间整定动作，使电机电源开关跳闸，理论和实际是相符的。
找到问题的症结后，对凸轮压片机械转动进行处理，凸轮压片卡滞不是内部损坏，是由于长时间轮滑油氧化、灰尘和水分等原因导致卡滞，可用带长喷嘴的机械润滑剂进行清洗和润滑（为防止润滑剂滴下，在下方应垫上足够的碎布条），反复多次用长一字刀进行机械转动凸轮压片，直至凸轮压片的动作良好。
进行上述检修处理后，运行人员打上电机电源开关和控制回路开关，就地降档、升档都可实现一次调节一个档位的功能，凸轮压片在凸轮回到凹槽位置后也能良好的复位，缺陷得以消除。
4 经验总结
有载调压开关的动作原理相对于其它开关、刀闸设备较为复杂，保护、互锁、机械保持、中间位置的接力启动等功能也较多。预分析不同缺陷故障的根本原因还是要把动作原理全部掌握，有了理论依据才能更正确、快速的找到问题的症结所在，除了此次的连动问题，遇到拒动、9A—9B/9C—9B接力不启动、电机电源开关直接跳闸等问题也能得以一一解决。
参考文献
[1] 王文胜 变电检修技术问答 北京：中国电力出版社 2008
[2] 许艳阳 变电设备现场故障与处理 北京：中国电力出版社 2008
附：
作者简介：罗文华，男，助理电气工程师，工学学士，变电检修高级工，主要从事变电一次设备检修专业工作。
有载调压开关是变压器中重要的组成部分，其工作原理是在保证不切断负载电流的情况下变换高压绕组分接头，改变高压匝数进行调压的。有载调压开关，在我国普及使用已达十多年，但由于做工工艺、产品问题等原因，有载调压开关也存在较多的故障，本文就今年发生的一起主变有载调压开关凸轮压片卡滞导致机构连调、电机空气开关跳闸的故障进行分析。
关键词：有载调压开关 变压器 空气开关
引言：
有载调压开关主要由有载分接开关油室与切换开关、分接选择、电动机构、瓦斯继电器以及储油柜组成。其设计和内部接线使变压器一次绕组或二次绕组的加、减匝实现变压器电压比的变化。下文将结合今年我局产生的一起主变有载调压开关凸轮压片卡滞导致机构连调、电机空气开关跳闸的故障为例，从多个角度寻找原因，最后解决了问题，并提出了相关经验总结。
故障现象
缺陷报告：我局某110kV变电站#1主变有载调压开关出现电机电源开关跳闸的故障，运行人员恢复电机电源开关后就地操作，有载调压开关出现“连调”（有载调压开关不能实现一次调节一个档位功能），电机电源开关再次跳闸；
设备资料：110kV某站#1主变为广东电力设备厂产品，型号：SZ11-50000/110，出厂时间：2009年8月；有载调压开关为合肥ABB变压器有限公司产品，型号：UBBRN 350/440。
欲分析故障的根本原因，下现场工作前必须先了解机构的动作原理，全面掌握可能导致故障的各类原因，作出预判断，然后再根据现场的实际情况进行缺陷处理工作。下面我们先了解ABB主变有载调压开关机构的电气动作原理。
二、ABB有载调压开关电机机构二次原理图分析：
1.电机回路的二次元件标识和二次图分析：
此项流程节点的重点在于根据图纸确认各个二次元件的名称、位置和作用，再分析各个功能（运转、互锁、保护）的实现，最后根据现场情况初步判断缺陷原因。
2.二次元件汇总：
F2：控制回路电源开关。可切斷控制回路远方就地启动电源、零线端及自保持电源。启动电源和自保持电源可以是不同来源的交流电源；
K1：步控接触器。控制档位调节时一档一档的进行，防止因就地或远方的接点粘死而造成有载开关连续误调档。
K2：升档接触器；K3：降档接触器；
K6：运转时间继电器。马达运转时间过长将沟通急停回路；
S1：远近控选择开关；S2：调档控制开关；S3/S4：凸轮行程开关；
S5：手动操作联锁开关。可靠切断升降档回路，防止手动摇把被电机转动伤人；
S6/S7：升档和降档的末档行程开关。降档的极限终点是1档，升档的极限终点是17档；S8：急停按钮；
S15：接力启动接点。当档位滑行到9A或9C时，S15接点接通，再次按着原来的升降方向启动升降档。该接点保证档位不会停留在9A、9C档；
Q1：电机电源开关。该空气开关带有辅助接点和脱扣线圈C1-C2，紧急停止是通过让其脱扣线圈C1-C2励磁而实现的；
3.分析一次降档操作的全过程：
（以就地操作降档为例，按下S2旋钮开关后）
a）电触发阶段：L——X3（2）——F2（3、4）——S1（2、3）——S2（2、3）——K1（41、42）——S3（41、42）?——S7（61、62）——S5（21、22）——K2（21、22）——K3（A1、A2）——S1（5、6）——N
电触发后，电机启动，通过电机齿轮和拐臂等元件的机械传动，凸轮开始顺时针或逆时针转动，这个凸轮是后续动作的关键元件，凸轮是缺角圆形的形状，然后配有凸轮压片，凸轮压片是带有弹簧的三角形状的金属体，凸轮的转动、缺角的循环转动、周期时间的配合，通过这样的设计可以使凸轮压片左侧的行程开关S3、S4实现周期性、有规律地关断、互锁。
b）机械保持阶段：X3（1）——F2（1、2）——S1（7、8）——S4（33、34）——S3（41、42）——S7（61、62）——S5（21、22）——K2（21、22）——K3（A1、A2）——N
凸轮转动后，S4动作，常开接点闭合，常闭接点打开，电路通过凸轮的物理结构，使电动机降档继电器K3持续保持合状态，并且在这个阶段电触发回路因为旋钮S2回位而断路，K1继电器在这个阶段保持保持动作
c）档位调节完成阶段：
档位到切换尾部阶段后，凸轮回到缺角位置，S4回位，常开接点打开，常闭接点闭合，机械保持结束，并且触发电路的K1（41、42）关断，保证电路断路，充分保证一次调节一个档位作用。
其它保护、互锁功能可根据结合前面的功能介绍进行分析。
3 故障分析
故障情况是#1主变有载调压开关出现电机电源开关跳闸的故障，运行人员恢复电机电源开关后就地操作，有载调压开关出现“连调”（有载调压开关不能实现一次调节一个档位功能），电机电源开关再次跳闸；
根据前面的原理分析、故障出现的情况，得出以下初步判断：1、电机电源开关的跳闸是属于时间继电器K6的时间整定保护跳闸；2、“连调”使机构不能一次调节一个档位，说明在一个档位调节完成阶段，K3/K4持续励磁，K3/K4的励磁回路是通路。
再做进一步分析， K3/K4的供电回路有两个方面：一、触发回路，触发回路的通路充分条件（其它基本条件都满足）有S2持续闭合（旋钮为降档位置）和K1继电器常开状态（不吸合），可能是K1继电器损坏不动作且S2旋钮卡死在降档/升档位置；二、凸轮机械保持回路，此回路只要是S4（33、34）/S4（33、34）闭合，电路给电后就能持续降档。可能K3/K4继电器的凸轮板卡死，在档位调节完成后不能通过复位弹簧复位，也可能是凸轮机械损坏，不能是凸轮板复位。“连调”的理论原因也就是上两个方面。
现场处理：
现场完成开工手续后，开始进行现场观察和查验。有了前面的详细理论分析后，工作票成员快速的找到的症结所在，根本原因是方面二，凸轮压片卡滞，不能顺利通过其内轴的复位弹簧进行复位，也就实现不了档位结束时，凸轮缺角位置的物理设计，S4（33、34）/S4（33、34）常闭合，K3也就持续励磁，档位“连调”，直至电机保护的时间整定动作，使电机电源开关跳闸，理论和实际是相符的。
找到问题的症结后，对凸轮压片机械转动进行处理，凸轮压片卡滞不是内部损坏，是由于长时间轮滑油氧化、灰尘和水分等原因导致卡滞，可用带长喷嘴的机械润滑剂进行清洗和润滑（为防止润滑剂滴下，在下方应垫上足够的碎布条），反复多次用长一字刀进行机械转动凸轮压片，直至凸轮压片的动作良好。
进行上述检修处理后，运行人员打上电机电源开关和控制回路开关，就地降档、升档都可实现一次调节一个档位的功能，凸轮压片在凸轮回到凹槽位置后也能良好的复位，缺陷得以消除。
4 经验总结
有载调压开关的动作原理相对于其它开关、刀闸设备较为复杂，保护、互锁、机械保持、中间位置的接力启动等功能也较多。预分析不同缺陷故障的根本原因还是要把动作原理全部掌握，有了理论依据才能更正确、快速的找到问题的症结所在，除了此次的连动问题，遇到拒动、9A—9B/9C—9B接力不启动、电机电源开关直接跳闸等问题也能得以一一解决。
参考文献
[1] 王文胜 变电检修技术问答 北京：中国电力出版社 2008
[2] 许艳阳 变电设备现场故障与处理 北京：中国电力出版社 2008
附：
作者简介：罗文华，男，助理电气工程师，工学学士，变电检修高级工，主要从事变电一次设备检修专业工作。