變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)及有載調(diào)壓變壓器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)由分接開關(guān)單元和開關(guān)控制電路組成，所述的分接開關(guān)單元為兩個繼電器開關(guān)觸點(diǎn)和對應(yīng)的觸點(diǎn)保護(hù)電路組成：兩個開關(guān)觸點(diǎn)的一端與對應(yīng)的變壓器繞組抽頭連接，另一端并聯(lián)后與電源連接兩個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路分別是MOS管和二極管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路，它們分別與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)兩端并聯(lián)，多個這樣的分接開關(guān)單元并聯(lián)，即可組成多繞組分接分開關(guān)。開關(guān)控制電路控制所有的主開關(guān)、輔助開關(guān)和MOS管按一定的時間順序動作，完成變壓器繞組的切換。本發(fā)明專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)與現(xiàn)有的有載調(diào)壓分接開關(guān)比較具有分接速度快、分接時無涌流且電流連續(xù)、操作簡單可靠性高和體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種交流調(diào)壓設(shè)備，特別是一種通過改變變壓器初級端繞組匝數(shù)改變變壓器次級輸出電壓的有載調(diào)壓分接開關(guān)和帶有有載調(diào)壓分接開關(guān)的變壓器。
技術(shù)介紹
電力變壓器在運(yùn)行中，由于進(jìn)線電壓變化或負(fù)載的變化會引起輸出電壓的變化，通過改變電力變壓器初級端繞組匝數(shù)可以改變次級的輸出電壓，從而達(dá)到調(diào)整或穩(wěn)定電壓的目的。使用分接開關(guān)改變線圈的匝數(shù)，可以達(dá)到改變輸出電壓的目的。變壓器的有載調(diào)壓就是在變壓器不斷電的正常工作狀態(tài)下，帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接開關(guān)改變變壓器初級的匝數(shù)(ON-LOADTAPCHANGING)，這就是有載調(diào)壓分接開關(guān)要完成的任務(wù)。目前常用的有載調(diào)壓分接開關(guān)主要還是機(jī)械式的，如美國專利USP2374974提供的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)，其基本原理和現(xiàn)在常用的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)沒有太大的變化。機(jī)械式有載分接開關(guān)是將開關(guān)觸頭浸在變壓器油中，一般開關(guān)的體積很大，并且由于分接開關(guān)在動作時會產(chǎn)生電弧，而造成變壓器油的變質(zhì)，所以一般有載調(diào)壓分接開關(guān)需要定期換油，造成運(yùn)行成本很高。美國專利USP6563723和USP7355369等提出使用電子開關(guān)解決分接開關(guān)在變壓器抽頭變化時產(chǎn)生的打火和拉弧的問題，即使用IGBT或晶閘管作為過渡轉(zhuǎn)換開關(guān)，但實際工作時電子開關(guān)的導(dǎo)通時間要求在幾十毫秒以上，所以對電子開關(guān)的耐壓和電流都提出很高的要求。中國專利CN201410680074.4公開了一種變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)及開關(guān)控制方法，僅使用了兩支二極管作為過渡轉(zhuǎn)換開關(guān)，即用二極管實現(xiàn)了IGBT和晶閘管等電子開關(guān)的功能，控制電路簡單可靠。但這種分接開關(guān)在動作時，當(dāng)兩組開關(guān)在轉(zhuǎn)換的瞬間，由于無法精確控制輔助繼電器的閉合或斷開的時間，兩組輔助開關(guān)回路會產(chǎn)生短路電流，會造成斷流或繞組短路的情況，這會在調(diào)壓繞組上產(chǎn)生涌流縮短開關(guān)的壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的是提供一種帶有電子式有載調(diào)壓分接開關(guān)的變壓器，變壓器使用這種無油、非真空技術(shù)且沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)調(diào)壓分接開關(guān)，使得有載調(diào)壓變壓器的體積和重量大大降低，并且提高了變壓器的可靠性，降低了運(yùn)行成本。使用本專利技術(shù)提供的一種電子式有載調(diào)壓分接開關(guān)的變壓器，其外形和體積與普通變壓器差不多，電壓調(diào)整簡單方便。這種變壓器可以連續(xù)、動態(tài)的調(diào)整電壓，并且在開關(guān)切換線圈時不會產(chǎn)生電流涌流和繞組短路，開關(guān)觸點(diǎn)不會打火或拉弧，使變壓器在有載調(diào)壓的工作狀態(tài)可以穩(wěn)定的工作，克服了目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，是一種理想的有載調(diào)壓設(shè)備。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)由分接開關(guān)單元和開關(guān)控制電路組成，所述的分接開關(guān)單元為兩個繼電器開關(guān)觸點(diǎn)和對應(yīng)的觸點(diǎn)保護(hù)電路組成：兩個開關(guān)觸點(diǎn)的一端與對應(yīng)的變壓器繞組抽頭連接，另一端并聯(lián)后與電源連接，一個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路是MOS管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路另一個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路二極管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路，它們分別與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)兩端并聯(lián)；多個這樣的分接開關(guān)單元并聯(lián)，即可組成多繞組分接分開關(guān)。進(jìn)一步的，所述的開關(guān)控制電路由電源、單片機(jī)、電流互感器和控制信號接收模塊等電路組成；開關(guān)控制電路控制所有的主開關(guān)、輔助開關(guān)和MOS管按一定的時間順序動作，完成變壓器繞組的切換，并保證總有一個開關(guān)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)。進(jìn)一步的，所述開關(guān)控制電路的電源可以由變壓器調(diào)壓繞組或電流互感器提供。進(jìn)一步的，所述主開關(guān)和輔助開關(guān)可以是磁保持繼電器。進(jìn)一步的，所述開關(guān)控制電路的開關(guān)控制信號可以是無線信號。所述的所述的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)的控制方法，包括以下步驟：(1)如要完成電源端A與變壓器抽頭1連接到與抽頭2連接的轉(zhuǎn)換，則要完成打開K1并閉合K2：①首先在電流正半周期間閉合K11并使T1進(jìn)入預(yù)備導(dǎo)通狀態(tài)；②接下來電流負(fù)半周期間，打開K1并閉合K21；③接下來的電流正半周期間，使T1截止，打開K11并閉合K2；④之后打開K21即完成了K1打開K2閉合的過程。(2)如要完成電源端A與變壓器抽頭2連接回到與抽頭1連接的轉(zhuǎn)換，則要打開K2并閉合K1：①首先在電流負(fù)半周期間閉合K21；②在接下來電流正半周期間，打開K2并閉合K11；③在接下來的電流負(fù)半周期間，在電流由正變負(fù)的瞬間是T1導(dǎo)通，之后打開K21并閉合K1；④之后打開K11即完成了K2打開K1閉合的過程。進(jìn)一步的，所述有載調(diào)壓分接開關(guān)直接固定安裝在變壓調(diào)壓繞組的引出端子上。進(jìn)一步的，所述有載調(diào)壓分接開關(guān)安裝在有載調(diào)壓變壓器的引出端子里面，變壓器調(diào)壓線圈接到絕緣子的下面本專利技術(shù)的有益效果為：提供一種可靠實用的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)，動作時開關(guān)觸點(diǎn)不產(chǎn)生打火或拉弧，對變壓器繞組不會造成短路，繞組切換速度快，真正實現(xiàn)了無涌流、電流連續(xù)繞組的切換。由于觸點(diǎn)在切換過程中沒有損耗和變壓器繞組中沒有電流突變的的特點(diǎn)，可以讓變壓有載調(diào)壓分接開關(guān)頻繁動作且不會對開關(guān)和變壓器的壽命有任何的影響。本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)的上述優(yōu)點(diǎn)，使變壓器可以真正實現(xiàn)動態(tài)的有載調(diào)壓，而這是傳統(tǒng)變壓器有載調(diào)壓無法實現(xiàn)的。與現(xiàn)有的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)相比本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)還具有體積小、重量輕和成本低的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明下面根據(jù)附圖對本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1、本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)的分接開關(guān)單元電路原理圖；圖2、本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)控制電路原理方框圖；圖3、本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)動作順序示意圖之一；圖4、本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)動作順序示意圖之二；圖5、本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)實施例之一；圖6、本專利技術(shù)的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)實施例之一；圖7、本專利技術(shù)的三相變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)實施例；圖8、本專利技術(shù)的三相有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓分接開關(guān)位置示意圖。具體實施方式如圖1所示，是本專利技術(shù)一種變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)，由分接開關(guān)單元和開關(guān)控制電路組成，所述的分接開關(guān)單元為兩個繼電器開關(guān)觸點(diǎn)和對應(yīng)的觸點(diǎn)保護(hù)電路組成：兩個開關(guān)觸點(diǎn)的一端與對應(yīng)的變壓器繞組抽頭連接，另一端并聯(lián)后與電源連接，一個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路是MOS管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路，另一個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路二極管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路，它們分別與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)兩端并聯(lián)；多個這樣的分接開關(guān)單元并聯(lián)，即可組成多繞組分接分開關(guān)。如K1為主開關(guān)觸點(diǎn)，MOS管T1與輔助開關(guān)觸點(diǎn)K11串聯(lián)組成K1的觸點(diǎn)保護(hù)支路并聯(lián)在K1兩端，B1、D1、C1和R1組成MOS管驅(qū)動電路，D11為MOS管T1的保護(hù)二極管，在開關(guān)動作過程中不起作用；K2為另一個開關(guān)觸點(diǎn)，二極管D21和輔助繼電器觸點(diǎn)K21串聯(lián)組成K2的觸點(diǎn)保護(hù)支路并聯(lián)在K2兩端。開關(guān)控制電路由電源、單片機(jī)、電流互感器和控制信號接收模塊等電路組成；開關(guān)控制電路控制所有的主開關(guān)、輔助開關(guān)和MOS管按一定的時間順序動作，完成變壓器繞組的切換，并保證總有一個開關(guān)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)。圖2所示的開關(guān)控制電路由電源、單片機(jī)、電流互感器和控制信號接收模塊等電路組成；電源電路為單片機(jī)MCU、主開關(guān)繼電器和輔助開關(guān)繼電器提本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)由分接開關(guān)單元和開關(guān)控制電路組成，所述的分接開關(guān)單元為兩個繼電器開關(guān)觸點(diǎn)和對應(yīng)的觸點(diǎn)保護(hù)電路組成：兩個開關(guān)觸點(diǎn)的一端與對應(yīng)的變壓器繞組抽頭連接，另一端并聯(lián)后與電源連接，一個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路是MOS管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路另一個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路二極管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路，它們分別與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)兩端并聯(lián)；多個這樣的分接開關(guān)單元并聯(lián)即組成多繞組分接分開關(guān)。

【技術(shù)特征摘要】
2014.11.25 CN 20141068007441.一種變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)由分接開關(guān)單元和開關(guān)控制電路組成，所
述的分接開關(guān)單元為兩個繼電器開關(guān)觸點(diǎn)和對應(yīng)的觸點(diǎn)保護(hù)電路組成：兩個開
關(guān)觸點(diǎn)的一端與對應(yīng)的變壓器繞組抽頭連接，另一端并聯(lián)后與電源連接，一個
開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)支路是MOS管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路另一個開關(guān)觸點(diǎn)保護(hù)
支路二極管與輔助繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)電路，它們分別與相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)兩端并
聯(lián)；多個這樣的分接開關(guān)單元并聯(lián)即組成多繞組分接分開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)，其特征在于：所述的
開關(guān)控制電路由電源、單片機(jī)、電流互感器和控制信號接收模塊等電路組成；
開關(guān)控制電路控制所有的主開關(guān)、輔助開關(guān)和MOS管按一定的時間順序動作，
完成變壓器繞組的切換，并保證總有一個開關(guān)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)，其特征在于：所述開
關(guān)控制電路的電源可以由變壓器調(diào)壓繞組或電流互感器提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)，其特征在于：所述主
開關(guān)繼電器和輔助繼電器可以是磁保持繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)，其特征在于：所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海，
申請(專利權(quán))人：王海，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11