变压器无励磁分接开关的设计结构优化

1．三相中性点调压无励磁分接开关

这种无励磁分接开关为九触头盘形、立式放置，直接固定在变压器的箱盖上，新型号为WPSⅢ形式。它由接触系统、绝缘系统和操动机构等三部分组成，适用于35kV电压等级及以下的变压器。

接触系统由动触头、定触头及相应的支持件和紧固件构成。一般定触头（黄铜）用铜螺栓固定在绝缘座上，与绕组的分接引线相连。动触头用黄铜板冲压成星形，以板上冲出的半球形作为接触点。动触头的三片同时搭接到相差120°的三个定触头上形成中性点，用一公用弹簧使动、定触头压紧，保证良好接触。

绝缘系统包括固定定触头的绝缘座和固定动触头的绝缘轴。绝缘座直径决定于定触头间的绝缘距离，而绝缘轴的长度则决定于变压器高压绕组的工频试验电压。

操动机构是由转轴、定位件、手柄和定位螺钉等组成的。绝缘管上端为安装用的法兰，它与圆螺母配合夹紧在变压器箱盖上。绝缘轴上端为转轴，用以操作分接开关。操作时先解除定位，操作后把定位件定位好，防止分接开关移动。WPSⅢ型三相无励磁分接开关的结构如图1-3，WPSⅢ型三相无励磁分接开关与三相绕组的接线图如图1-4。

2．三相中部调压无励磁分接开关

这种开关的典型结构为半笼形水平放置夹片式，型号为WSLⅡ型。动、定触头分相沿水平方向间隙分布，而每相触头处于同一垂直面上，如图1-5所示，它用于63kV级及以下，这种分接开关与三相绕组的接线如图1-6所示。动触头使两个相邻定触头连通，从而接通中部抽出分接头的两部分绕组。为了防止分接开关整体转动，安装时在开关的尾部用固定螺栓定位。

图1-3　WPSⅢ型三相无励磁分接开关

图1-4　WPSⅢ型三相无励磁分接开关与三相绕组的接线图

图1-5　WSLⅡ型三相中部调压无励磁分接开关

图1-6　三相中部调压无励磁分接开关与三相绕组的接线图

三相中部调压无励磁卧式开关的另一种型式为横条形开关，如图1-7所示。定触头均一字横排在一个水平面上，由齿条带动动触头接通两个定触头。其优点是可降低在变压器油箱内部占有的高度，安装尺寸较小。为S9新系列变压器所采用。

WSL型无载分接开关还可以做成立式结构，绝缘撑条沿圆周均匀分布，形成垂直的全笼形结构，每根绝缘撑条上从上到下分布三相定触头，而每相定触头处于同一水平面上，各定触头与变压器绕组的分接头相连，笼形中心有一根绝缘杆，上面装有三相动触头。动定触头采用夹片式结构，结构简单，抗短路能力强。这种结构的无励磁分接开关通常安装在变压器器身的侧面，结构紧凑，与水平放置的半笼形结构相比，简化变压器器身上面的结构，降低了变压器油箱的高度。(www.xing528.com)

图1-7　三相中部调压无励磁横条形分接开关

3．单相中部调压无励磁分接开关

这种开关分为WDTⅡ型和WD型两种，它们的结构特点是操作机构与分接开关本体分开的。三相变压器用三个单相开关，用于35kV及以上。

WDTⅡ型为夹片式，改进后的分接开关及操作机构如图1-8所示。开关的动触头在上下极限工作状态时有定位装置。上极限位置通过绝缘杆上的轴肩实现；下极限位置为动触头螺母往下移动撞到绝缘撑套的位置。当对操作机构上的位置提示有怀疑时，可转动柄到上或下极限位置，即可得到正确的定位。

操动杆预先用绝缘锥锁固定在分接开关上，操动杆上部由定位纸板固定。当上节油箱扣上时，操动杆的锥形头部自行进入开关升高座内。操动机构上槽轮外增设护罩，防止转动手柄时造成槽轮的误动作。

WD为六柱触头式，动触头为环形触头式，如图1-9所示。由于环形触头必须采用平面蜗形弹簧，蜗形弹簧的弹力工艺要求高，不易保证，且极易失去弹性，现在已很少生产。为了克服WD型的缺点，将动触头改为楔形，采用圆柱弹簧代替蜗形弹簧，这种开关称为楔形分接开关，如图1-10所示。它的定触头用铜棒制成，被固定在支撑绝缘板上面，动触头将相邻的两根定触头短接，动触头上弹簧可以使动、定触头紧密地相接触，并采用偏转推进机构，主轴旋转300°动触头变换一个分接，这种开关适用于220kV电压等级及以下的变压器。楔形分接开关切换程序如图1-11所示，图1-11（a）为操作开始时的正常位置，图1-11（b）动触头开始从定触头之间拔出，图1-11（c）动触头已从定触头中拔出，图1-11（d）动触头开始向邻近的定触头转动，图1-11（e）动触头向邻近定触头运动，图1-11（f）动触头逐渐与邻近定触头吻合，图1-11（g）动触头接近正常位置，图1-11（h）动触头完成一个分接切换。

图1-8　WDTⅡ型单相无励磁分接开关

图1-9　WD型单相无励磁分接开关

1—螺母；2—操动手柄；3—定位螺栓；4—调节螺钉；5—法兰；6—操动杆；7—绝缘支筒；8—绝缘筒；9—绝缘套管；10—绝缘座板；11—定触柱；12—动触环；13—回动轴；14—绝缘套；15—连杆；16—分接引线

图1-10　单相中部调压楔形分接开关

图1-11　楔形分接开关切换程序图