[發明專利]一種有載分接開關串聯負載單電阻過渡電路及調壓方法

在審

• 申請號: 202210138035.6
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114446619A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 閆晨光;劉張衡;丁凱;劉蘇梅;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;H01H9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

一種有載分接開關串聯負載單電阻過渡電路及調壓方法，包括第一主通流開關；第一主通斷開關的第一端與第一開關元件的第一端相連，第一主通斷開關的第二端與第三開關元件的第一端、過渡電阻的第一端、第四開關元件的第一端和第二主通流開關的第一端均相連，第一開關元件的第二端以及與第三開關元件的第二端均與轉換開關的第一靜觸點相連，過渡電阻的第二端與轉換開關的動觸點相連，第二主通流開關的第二端與第二開關元件的第一端相連，第二開關元件的第二端和第四開關元件的第二端均與轉換開關的第二靜觸點相連。過渡電路中兩個負載電流開斷元件輪流開斷負載電流，兩個環流開斷元件工作損耗程度一致，提高了有載分接開關的可靠性和電氣壽命。

技術領域

本發明涉及有載分接開關技術領域，特別涉及一種有載分接開關串聯負載單電阻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、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各式各樣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切換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。

有載分接開關過渡電路中，有著只承擔開斷負載電流任務的負載電流真空斷路器和只承擔開斷級間環流任務的環流真空斷路器。在特高壓直流輸電工程實際中，流過換流變壓器有載分接開關中的負載電流約為500～600A，切換過程中流過過渡電阻的級間環流約為900～1000A，環流真空斷路器單次開斷的環流明顯大于負載電流真空斷路器開斷的負載電流，導致負載電流真空斷路器和環流真空斷路器開斷任務不平衡。

發明內容

本發明提出一種有載分接開關串聯負載單電阻過渡電路及調壓方法，具有過渡電阻少、環流真空斷路器與負載電流真空斷路器均雙重化配置，交替切斷電流的優點，元件分布對稱，切換時序對稱，可提高有載分接開關的可靠性和切換效率。

本發明目的通過如下技術方案予以實現：

一種有載分接開關串聯負載單電阻過渡電路，包括第一主通流開關和第二主通流開關，作為環流開斷元件的第一開關元件和第二開關元件，作為負載電流開關元件的第三開關元件和第四開關元件，轉換開關以及過渡電阻；

其中，第一主通斷開關的第一端與第一開關元件的第一端相連，第一主通斷開關的第二端與第三開關元件的第一端、過渡電阻的第一端、第四開關元件的第一端和第二主通流開關的第一端均相連，第一開關元件的第二端以及與第三開關元件的第二端均與轉換開關的第一靜觸點相連，過渡電阻的第二端與轉換開關的動觸點相連，第二主通流開關的第二端與第二開關元件的第一端相連，第二開關元件的第二端和第四開關元件的第二端均與轉換開關的第二靜觸點相連。