摘要：本文通过对BUL型主变有载分接开关电动机构动作过程分析，增强大家对机构原理的认识，对变电检修人员理解有载分接开关电动机构二次回路及动作过程有一定的参考价值。
关键词：有载分接开关；电动机构；凸轮开关；二次回路
0.引言
有载分接开关是在带负载情况下，变换变压器的分接，以达到调压的目的，它能在变压器带负载下操作，用以调节电压的一种装置[2]，它是通过电动机构来完成的。
1.凸轮开关
凸轮基本结构原理如图1所示。凹凸轮的形状因不同的用途而不同，当凸轮绕轴转到预先设定的位置时，触动接点，使接点的状态改变。安装在电机传动主轴或控制轴上，由多组构成，随电机的转动，传动主轴或控制轴驱动凹凸轮转动，在设定的某些位置使得几组凸轮开关的接点接通或断开。凸轮开关接点的变化情况可反应电机、传动主轴或分接开关的位置，能较好地解决步进控制问题。凸轮开关触点的切换情况如图2所示。
图1 凸轮开关示意图 图2 凸轮开关动作顺序图
图2中黑色部分分别表示的是各凸轮开关动作（动合触点闭合）相应区段，如凸轮开关触点S3（13、14）是当电机传动主轴转动到约第1个单位时动作，而S3（21、22）是当电机传动主轴转动到约第1个单位复归切断，凸轮开关S4（13、14）在这个过程中始终不动作，而S4（21、22）则始终闭合。
2.升/降档启动回路（就地升档为例）
就地或远控发令后，机构将会自动的、不可撤消的完成整个分接变换，要等机构停止且进入一个正确位置，才能进行另一次分接变换，此过程称为步进控制。控制回路见图3，本文以下元件名称及用途详见图4。
机构在就地状态，将升/降档把手S2扭向升档方向，此时交流220V火线→控制空开F2（4、3）→主变过载闭锁接点X3（10、11）→远方/就地把手S1（2、3）→升/降档把手S2（2、3）→步进接触器K1（31、32）→凸轮开关触点S4（41、42）→升档极限位置S6（61、62）→手动闭锁S5（11、12）→降档接触器K3（21、22）→升档接触器K2（A1、A2）→控制空开F2（5、6）→交流N，回路导通，K2励磁后开始动作，即完成启动。
交流A、B、C→Q1（2、4、6）→升档极限位置S6（41、42）、S6（21、22）→升档接触器触点K2（1、3、5）→升档接触器触点K2（2、4、6）→M1电机启动，驱动分接开关传动主轴转动，实现档位变换。
3.保持与步进控制回路
当电机启动后，启动回路自动退出，而由S3（33、34）来实现对电机的停车。电机转动约0.4S后，通过机构的机械部件驱动凸轮开关S3动作，触点S3（13、14）、S3（33、34）闭合，S3（41、42）分开。此时，交流220V火线→F2（1、2）→S3（33、34）→S4（42、41）→S6（61、62）→S5（11、12）→K3（22、21）→K2（A1、A2）→F2（5、6）→交流N，K2继续励磁并自保持动作，直到电机转动约4.5S后，驱动S3动作的机械部件复位，凸轮开关S3上的所有触点也都复位，给K2线圈通电的回路断开，机构内的机械止动装置使机构停在一个正确位置，电机主回路断电，所有二次回路及其元件均返回到启动前状态，为新一轮操作做好了准备。
4.步进控制回路
为防止任何原因一直存在就地或远方的升/降档命令，需要设计步进控制回路，来实现分接开关的一档一档操作。回路如下：交流220V火线→F2（1、2）→S3（13、14）→X4（2、1）→K1（A1、A2），K1励磁动作，同时K1（32、33）、K1（42、41）分开，切断就地和远方发来的升/降档命令，如一直发控制命令，K1（3、4）、K1（5、6）自保持闭合，则不允许一直升/降档操作，此过程中触点S3（13、14）是关键，完成一档后分开。
5.记忆回路
在升档过程中，突然断电，此时S3（33、34）因为未完成一档变位，仍然闭合，当来电时，可以通过以下回路接通，交流220V火线→F2（2、1）→S3（33、34）→S4（42、41）→S6（61、62）→S5（11、12）→K3（22、21）→K2（A1、A2）→K2励磁动作，继续按原动作方向自动启动并运行到正确位置，完成升一档操作。
6.9A、9B、9C档位通过位置运行回路
9A至9C档为触头换向时滑过的档位，此时主变具有相同的电压，称之为通过位置（或通过档位）。从8档升到9B，分接开关只能停留在9B档，此时需要从9A升到9B，在升档过程中升档接触器触点K2（44、43），因K2线圈一直励磁，K2（44、43）自保持闭合，为从9A升到9B过程作好了准备。电动机构如从某档电动运行到一个通过档位时，会自动通过该通过档连续动作到下一档。在启动信号发出后，电动机构开始运行并保持，约2.3S后通过位置开关S15（36、38）闭合，这样即使保持回路中的凸轮开关触点S3（33、34）打开，因S15（36、38）触点闭合，交流220V火线→F2（2、1）→通过位置触点S15（36、38）→K2（44、43）→S6（61、62）→S5（11、12）→K3（21、22）→K2（A1、A2）→K2继续动作，直到电动机构通过档位并再继续运行约2.3S，可以仍然一直从9A升到9B档，当通过位置触点S15（36、38）分开，切断了K2线圈的保持回路，上述升档动作回路切断，完成运行到9B档。
从10档到9B档，因K2线圈未励磁不动作，触点K2（32、31）保持闭合，触点K2（32、31）与触点K2（44、43）配合可以实现升/降档不会同时动作，即相互闭锁。
从10档到9B档，S15（36、38）闭合。交流220V火线→F2（2、1）→S15（36、38）→K2（31、32）→S3（41、42）→降档极限位置触点S7（61、62）→S5（21、22）→K2（22、21）→K3（A1、A2），K3励磁继续动作，可从10档降到9C，然后从9C降到9B，通过位置触点S15（36、38）分开后，完成运行到9B档。
7.急停滑档保护回路
当升档时，K2（54、53）触点因K2动作一直闭合，交流火线→F2（2、1）→K2（54、53）→时间继电器K6（A1、A2），K6励磁动作，开始计时，如果在设定的时间内电机一直运转，控制回路有故障导致电动机构滑档运行超时，K6达到动作时间后不返回，则驱动K6（18、15）闭合。交流火线→F2（2、1）→时间继电器触点K6（18、15）→Q1（14、13）→Q1（C1、C2），Q1动作，切断电机主回路空开。
8.总结
变电站二次回路中，有载调压机构回路最为复杂，其外部引接回路不多而且简单，但是其机构的内部动作过程是非常复杂而精细的，现场中发现很多技术人员看不懂调压机构原理，导致检修和运行效率低下，常常在遇到问题的时候，措手不及，综上所述，掌握该回路的原理，帮助和更好的服务于现场。
参考文献：
[1] 陈敢峰，姚集新.变压器分接开关实用技术[M]，北京：中国水利水电出版社，2002：36-37
[2] GB 10230-88 有载分接开关.国家技术监督局发布[S]，中国标准出版社，1988：2-2
[3] BUL型有载分接开关机构电气原理图[Z]，北京ABB公司，2010
作者简介：
苏凯（1984年01月—），男，广西象州人，本科，工程师，主要从事变电站继电保护及二次调试的工作。
论文作者:苏凯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/12
标签：回路论文; 触点论文; 凸轮论文; 动作论文; 机构论文; 接触器论文; 位置论文; 《电力设备》2018年第3期论文;