[發明專利]適用于線性切換的有載抽頭變換器及其切換方法和用途

有效

• 申請號: 201780037457.1
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN109313997B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: S·伯蒂爾森
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H01H9/00
• 分類號: H01H9/00;H01H29/04
• 代理公司: 11256 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 李輝

本發明涉及一種適用于線性切換的有載抽頭變換器(33)，其包括：?抽頭選擇器(34)，包括第一選擇器部分(36)和第二選擇器部分(42)，第一選擇器部分(36)具有用于連接到調節繞組(40)的多個第一固定觸點(38)和適于連接到固定觸點的兩個可動觸點(VA，HA)，第二選擇器部分(42)具有用于連接到調節繞組的多個第二固定觸點(44)和適于連接到第二固定觸點的兩個可動觸點(VB，HB)；?分流器開關(16)，其連接到抽頭選擇器，用于提供抽頭變換；以及?兩個轉換選擇器(46，48)，其連接在分流器開關(16)和抽頭選擇器(34)之間，并且被布置為在將分流器開關連接到第一選擇器部分和將分流器開關連接到第二選擇器部分之間進行選擇。

技術領域

本發明涉及功率調節領域，具體涉及有載抽頭變換器和借助于有載抽頭變換器的電力變壓器的電壓調節。

背景技術

抽頭變換器用于通過提供切入或切出變壓器繞組中的附加線匝的可能性來控制變壓器的輸出電壓。抽頭變換器包括一組固定觸點，這組固定觸點可連接到變壓器的調節繞組的多個抽頭，其中抽頭位于調節繞組中的不同位置處。抽頭變換器還包括至少一個可動觸點，其一端連接到集電器，另一端可連接到固定觸點中的一個固定觸點。通過切入或切出不同的抽頭，可以增加或減少變壓器的有效匝數，從而調節變壓器的輸出電壓。

抽頭變換器或者是有負載式，即，在變壓器通電時操作，或者是無負載式，即，在變壓器未通電時操作。為了避免在兩個抽頭均被連接時在新舊抽頭之間的高循環電流，許多抽頭變換器都包括分流器設備，通過該分流器設備，在抽頭變換事件期間可以在新舊抽頭之間連接一個大的過渡電阻器。在分流器型抽頭變換器中，固定觸點和外部觸點之間的電連接通常由分流器開關與抽頭選擇器一起形成。分流器開關式抽頭變換器包括分流器開關以及抽頭選擇器。抽頭選擇器用于選擇負載電流要被傳送到的抽頭，而分流器開關用于執行負載電流從當前連接的抽頭到抽頭選擇器所選擇的抽頭的換向。

變壓器具有主繞組和連接到該主繞組的調節繞組。調節繞組包括抽頭。變壓器中的調節繞組可以以不同方式連接到主繞組，從而提供不同類型的調節。例如，繞組可以被布置為用于線性調節、正負調節和粗調節。

圖1示出了變壓器繞組的線性調節的示例。繞組包括主繞組1和連接到該主繞組的調節繞組2。調節繞組2設置有多個抽頭3，多個抽頭3連接到調節繞組的不同部分。抽頭3中的每個抽頭連接到抽頭變換器的固定觸點。抽頭變換器具有可動觸點4，用于連接到固定觸點，并因而連接到抽頭3。可動觸點4正在固定觸點之間移動以連接不同的抽頭3，從而選擇調節繞組的連接的匝數。線性布置通常用于具有中等調節范圍的電力變壓器，中等調節范圍最大達到20％。抽頭線匝與主繞組串聯地被添加，并且改變變壓器比率。額定位置可以是抽頭位置中的任一抽頭位置。線性連接通常可能多達18個位置。線性調節的優點是低負載損耗。然而，線性調節的缺點是調節范圍有限。

圖2a示出了適用于線性調節的現有技術的有載抽頭變換器10的示例，其具有18個位置的調節范圍。因此，有載抽頭變換器10可以適當地連接到具有18個抽頭的調節繞組12。有載抽頭變換器10包括抽頭選擇器14和分流器開關16，該分流器開關16連接到抽頭選擇器14并且被配置為在第一連接點x與第二連接點v之間切換。抽頭選擇器14包括形式為第一接觸環H17和第二接觸環V17的兩個集電器，它們被布置在不同的豎直水平。第一連接點x連接到第一接觸環V17，并且第二連接點v連接到第二接觸環H17。抽頭選擇器14具有由編號1至18給出的18個固定觸點19以及用V和H表示的兩個可動觸點。固定觸點19被布置為在不同的徑向方向上離接觸環一定距離，并且可動觸點V和H被布置為能夠圍繞接觸環轉動并適于將固定觸點19一次一個地與接觸環V17、H17電連接。