[發明專利]一種有載分接開關往復式過渡電路及調壓方法

在審

• 申請號: 202111144856.2
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113851312A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 閆晨光;丁凱;劉張衡;郭家旭;李盛濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01F29/04
• 分類號: H01F29/04;H01H9/26;H01H9/54
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

本發明公開了一種有載分接開關往復式過渡電路及調壓方法，所述電路包括：第一主通流開關、第二主通流開關、第一開關元件、第二開關元件、第三開關元件、第四開關元件、第一過渡電阻和第二過渡電阻；第一開關元件的第二端、第二開關元件的第一端、第一過渡電阻的第一端相連接；第三開關元件的第二端、第四開關元件的第一端、第二過渡電阻的第一端相連接；第一主通流開關的第二端、第二開關元件的第二端、第一過渡電阻的第二端、第二主通流開關的第二端、第四開關元件的第二端、第二過渡電阻的第二端均用于與有載分接開關的中性點引出端相連接。本發明完全由開關元件和過渡電阻實現有載切換調壓；且無需機械變軌機構。

技術領域

本發明屬于有載分接開關技術領域，特別涉及一種有載分接開關往復式過渡電路及調壓方法。

背景技術

有載分接開關是電力變壓器內部的關鍵組件，能夠在變壓器勵磁或負載狀態下操作，通過變化連接變壓器繞組中引出的若干分接頭改變有效匝數比，實現在不中斷負載電流的情況下調節輸出電壓。有載分接開關應用范圍廣泛，尤其應用在特高壓直流輸電工程的換流變壓器中，以保證換流器在正常運行時的額定觸發角。

早期電力變壓器所配的有載分接開關大都采用高速電阻切換原理，靠銅鎢電弧觸頭進行負載轉換；這類油浸式非真空有載分接開關切換頻繁，電弧觸頭燒損相應比較嚴重，油的碳化和污染速度較快，因此給供電部門增加了日常維護和定期檢修工作量。真空式有載分接開關，主要使用真空管來實現電弧熄滅，避免了油中熄弧對油的碳化和污染；由于真空管開斷燃弧時間短、弧壓低、電弧能耗小以及觸頭金屬氣化物的重凝，觸頭燒損腐蝕可以降到最低限度。電力電子式有載分接開關，通過電力電子元件替代真空管從而實現有載切換過程中無開斷電弧操作。

有載分接開關由切換開關、分接選擇器和電動機構組成；其中，切換開關有獨立的油室，是分接開關實現有載切換的關鍵組件，其核心是采用了過渡電路。真空式有載分接開關按其真空管的個數不同可分為單觸點電路、雙觸點電路、三觸點電路和四觸點電路；按其過渡電阻的數目不同有單電阻、雙電阻過渡兩種；按其觸頭斷口數目有單斷口、雙斷口等；上述各種組合可構成不同類型的真空式有載分接開關過渡電路。過渡電路中的開關元件可以是單斷口真空觸頭、雙斷口真空觸頭、電力電子元件等；不同的過渡電路為了實現有載調壓有著不同的切換時序，各開關元件的切換任務也會有所不同。過渡電路的拓撲結構對有載分接開關切換過程的可靠性，以及開關的故障率和電氣壽命都有明顯的影響。

目前已有的有載分接開關均采用油浸式的機械觸頭轉換開關，容易造成切換開關機械結構動作復雜，一旦出現時序配合失誤，將不可避免導致轉換開關在油中熄弧，多次油中熄弧后將使變壓器油嚴重污染、產碳積累、絕緣性能降低，進而導致油中電弧無法熄滅，存在較大的安全風險。目前已有的真空式有載分接開關過渡電路從繞組抽頭N切換到繞組抽頭N+1和從繞組抽頭N+1切換到繞組抽頭N的控制時序不對稱，在切換芯子機械往復運動的過程中，凸輪機構需要實現提拉變軌，從而增加了機械制造的復雜度與開關使用的故障率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有載分接開關往復式過渡電路及調壓方法，以解決上述存在的一個或多個技術問題。本發明中，過渡電路完全由開關元件和過渡電阻實現有載調壓，避免出現采用機械觸頭轉換開關而導致的油中熄弧問題，以提高有載分接開關的可靠性和電氣壽命；另外，采用所述過渡電路的機械式有載分接開關在正反往復切換過程中，動作時序鏡像對稱，無需機械變軌機構。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的一種有載分接開關往復式過渡電路，包括：第一主通流開關、第二主通流開關、第一開關元件、第二開關元件、第三開關元件、第四開關元件、第一過渡電阻和第二過渡電阻；

其中，所述第一主通流開關的第一端和所述第一開關元件的第一端相連接，且均用于與變壓器調壓繞組的第一繞組抽頭N連接；所述第二主通流開關的第一端和所述第三開關元件的第一端相連接，且均用于與變壓器調壓繞組的第二繞組抽頭N+1連接；