CN109313997B - 适用于线性切换的有载抽头变换器及其切换方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于线性切换的有载抽头变换器(33)，其包括：‑抽头选择器(34)，包括第一选择器部分(36)和第二选择器部分(42)，第一选择器部分(36)具有用于连接到调节绕组(40)的多个第一固定触点(38)和适于连接到固定触点的两个可动触点(VA，HA)，第二选择器部分(42)具有用于连接到调节绕组的多个第二固定触点(44)和适于连接到第二固定触点的两个可动触点(VB，HB)；‑分流器开关(16)，其连接到抽头选择器，用于提供抽头变换；以及‑两个转换选择器(46，48)，其连接在分流器开关(16)和抽头选择器(34)之间，并且被布置为在将分流器开关连接到第一选择器部分和将分流器开关连接到第二选择器部分之间进行选择。

Description

适用于线性切换的有载抽头变换器及其切换方法和用途

技术领域

本发明涉及功率调节领域，具体涉及有载抽头变换器和借助于有载抽头变换器的电力变压器的电压调节。

背景技术

抽头变换器用于通过提供切入或切出变压器绕组中的附加线匝的可能性来控制变压器的输出电压。抽头变换器包括一组固定触点，这组固定触点可连接到变压器的调节绕组的多个抽头，其中抽头位于调节绕组中的不同位置处。抽头变换器还包括至少一个可动触点，其一端连接到集电器，另一端可连接到固定触点中的一个固定触点。通过切入或切出不同的抽头，可以增加或减少变压器的有效匝数，从而调节变压器的输出电压。

抽头变换器或者是有负载式，即，在变压器通电时操作，或者是无负载式，即，在变压器未通电时操作。为了避免在两个抽头均被连接时在新旧抽头之间的高循环电流，许多抽头变换器都包括分流器设备，通过该分流器设备，在抽头变换事件期间可以在新旧抽头之间连接一个大的过渡电阻器。在分流器型抽头变换器中，固定触点和外部触点之间的电连接通常由分流器开关与抽头选择器一起形成。分流器开关式抽头变换器包括分流器开关以及抽头选择器。抽头选择器用于选择负载电流要被传送到的抽头，而分流器开关用于执行负载电流从当前连接的抽头到抽头选择器所选择的抽头的换向。

变压器具有主绕组和连接到该主绕组的调节绕组。调节绕组包括抽头。变压器中的调节绕组可以以不同方式连接到主绕组，从而提供不同类型的调节。例如，绕组可以被布置为用于线性调节、正负调节和粗调节。

图1示出了变压器绕组的线性调节的示例。绕组包括主绕组1和连接到该主绕组的调节绕组2。调节绕组2设置有多个抽头3，多个抽头3连接到调节绕组的不同部分。抽头3中的每个抽头连接到抽头变换器的固定触点。抽头变换器具有可动触点4，用于连接到固定触点，并因而连接到抽头3。可动触点4正在固定触点之间移动以连接不同的抽头3，从而选择调节绕组的连接的匝数。线性布置通常用于具有中等调节范围的电力变压器，中等调节范围最大达到20％。抽头线匝与主绕组串联地被添加，并且改变变压器比率。额定位置可以是抽头位置中的任一抽头位置。线性连接通常可能多达18个位置。线性调节的优点是低负载损耗。然而，线性调节的缺点是调节范围有限。

图2a示出了适用于线性调节的现有技术的有载抽头变换器10的示例，其具有18个位置的调节范围。因此，有载抽头变换器10可以适当地连接到具有18个抽头的调节绕组12。有载抽头变换器10包括抽头选择器14和分流器开关16，该分流器开关16连接到抽头选择器14并且被配置为在第一连接点x与第二连接点v之间切换。抽头选择器14包括形式为第一接触环H17和第二接触环V17的两个集电器，它们被布置在不同的竖直水平。第一连接点x连接到第一接触环V17，并且第二连接点v连接到第二接触环H17。抽头选择器14具有由编号1至18给出的18个固定触点19以及用V和H表示的两个可动触点。固定触点19被布置为在不同的径向方向上离接触环一定距离，并且可动触点V和H被布置为能够围绕接触环转动并适于将固定触点19一次一个地与接触环V17、H17电连接。

可动触点V能够在用奇数表示的固定触点19之间移动，并且可动触点H能够在用偶数表示的固定触点19之间移动。用奇数表示的固定触点19布置在第一水平平面中，并且用偶数表示的固定触点19布置在第二水平平面中，该第二水平平面布置在距第一平面一定竖直距离处。可动触点V、H布置在不同的竖直水平。可动触点V和H被布置为与固定触点19进行电接触。固定触点19中的每个固定触点电连接到调节绕组12的抽头1'-18'中的一个抽头。

图2b示出了表格，其包括针对18个位置中的每个位置的、关于如下内容的信息，即：可动触点中的哪个可动触点用于该位置中、固定触点中的哪个固定触点连接到该位置中的可动触点、以及该位置中的分流器开关的位置。例如，在位置1中，可动触点V电连接到固定触点1，并且分流器开关16连接到第一连接点x。在位置2中，可动触点H电连接到固定触点2，而分流器开关16连接到第二连接点v。

图3示出了变压器绕组的正负调节的示例。转换选择器5被布置在主绕组1和调节绕组2之间，使得主绕组1根据转换选择器的位置连接到调节绕组的正位置或负位置。可动触点4正在固定触点之间移动以连接不同的抽头3，从而选择调节绕组的连接的匝数。通过切换调节绕组的正位置和负位置之间的连接并在抽头之间逐步增加和逐步降低来选择连接的匝数。通过正负调节，调节绕组被添加到主绕组或从主绕组减去，使得调节范围可以加倍，或者可以减少抽头的数目。在切换操作期间，调节绕组与主绕组断开。正负调节的优点是调节范围大，通常多达35个位置。然而，正负调节的缺点是可能发生大的负载损耗。在处于具有最少有效匝数的位置的情况下尤其如此。

图4a示出了适用于正/负调节的现有技术的有载抽头变换器24的示例，其具有23个位置的调节范围。图中相同或对应的部分用相同的附图标记指示。有载抽头变换器24可以适当地连接到具有十三个抽头27的调节绕组26。有载抽头变换器24包括抽头选择器28和分流器开关16，该分流器开关16包括用于连接到抽头选择器28的第一连接点x和第二连接点v。有载抽头变换器24还包括转换选择器5，其连接在调节绕组26和抽头选择器28之间。抽头选择器28具有用附图标记1至12表示的12个固定触点30以及两个可动触点V和H。用奇数表示的固定触点布置在第一水平平面上，并且用偶数表示的固定触点布置在第二水平平面上，该第二水平平面距第一平面一定距离。可动触点V能够在由奇数(即，编号1、3、5、7、9、11)给出的固定触点30之间移动，并且可动触点H能够在由偶数(即，编号2、4、6、8、10、12)给出的固定触点30之间移动。编号1至11的固定触点电连接到调节绕组的抽头1'-11'，固定触点12电连接到主绕组的抽头32'，并且转换选择器5被配置为在第一位置(20-21)和第二位置(20-22)之间切换，在该第一位置中，主绕组的抽头32'连接到调节绕组的上部(即，调节绕组的抽头编号21')，而在该第二位置中，主绕组的抽头32'连接到调节绕组的下部(即，调节绕组的抽头编号22')。

图4b示出了表格，其包括针对23个位置中的每个位置的、关于如下内容的信息，即：转换开关5的状态、可动触点中的哪个可动触点用于该位置、固定触点中的哪个固定触点连接到该位置中的可动触点、以及该位置中的分流器开关的位置。例如，在编号1的位置中，转换开关5的状态是20-21，可动触点V电连接到编号1的固定触点，并且分流器开关16连接到第一连接点x。在编号12的位置中，转换开关5切换到另一状态，即，在20-21和20-22之间，可动触点H电连接到编号12的固定触点，编号12的固定触点连接到主绕组的抽头32'，并且分流器开关16连接到第二连接点v。

由于长期经济原因和环境原因两者，许多客户重视低负荷损失。HVDC变压器通常具有大的调节范围，通常从25个位置至35个位置。负载损耗在负位置附近的位置中被评估。当今，大多数HVDC变压器都设置有正/负调节，其与线性调节或粗调节相比较，在负位置附近具有更高的负载损耗。调节通常靠近核心(core)。由于调节范围有限，所以无法进行线性连接。由于介电原因，通常不可能进行粗调节，或者由于调节需要两个绕组，所以粗调节过于昂贵。

在出版于2014年由Dr-Axel 撰写的题为“ON-LOAD TAP-CHANGERS FORPOWER TRANSFORMERS”的书籍(ISBN 978-3-931954-47-5，第5.1.2章，第198页至第199页)中公开了这个问题的一个解决方案。在该书中公开了一种抽头选择器，其使得能够进行高达35个位置的线性调节。在该书中，提出了将抽头选择器触点等级(contact levels)加倍，其意指与标准选择器设计相比较，固定触点和可动触点的数目加倍。因此，可以实现几乎两倍的用于连接到调节绕组的选择器连接点的数目。通过将槽轮机构(Geneva gear)的标准操作角度分成两半并使用交错该角度的两个电耦合和机械耦合的抽头选择器移动触点来完成堆叠的固定触点的连续切换顺序。与正/负连接相比较，该解决方案降低负载损耗。然而，这是个复杂的解决方案，其中两个抽头选择器与机械轴连接。与其它线性解决方案相比较，该解决方案的缺点在于，由于在固定触点之间添加了盲位的事实，所以电气相邻触点之间的距离相对较小。触点之间的较小距离导致电压耐受降低。

US3250864公开了一种适用于线性切换的有载抽头变换器。该有载抽头变换器包括两个选择器部分，它们串联连接并且被布置为增加调节范围。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服上述问题，并且提供具有大调节范围和低负载损耗的电力变压器的电压调节。

根据本发明的一个方面，该目的通过根据本发明的有载抽头变换器来实现。

根据本发明，有载抽头变换器包括具有至少两个抽头选择器部分的一个抽头选择器，并且转换选择器被布置为选择抽头选择器部分中的哪个抽头选择器部分连接到分流器开关。因此，可以提供具有两倍于传统线性抽头变换器的位置的线性调节。传统上讲，线性抽头选择器最大有18或22个位置。通过连接根据本发明的现有技术的抽头选择器，可以实现具有多达35个位置的线性连接。

在调节范围的前半部分期间，两个转换选择器将电缆从分流器开关连接到选择器单元中的第一选择器部分。因此，抽头变换器使用第一选择器部分在调节范围的前半部分期间将变压器的调节绕组连接到分流器开关。当抽头变换器到达第一选择器部分的最高位置时，转换选择器切换以将分流器开关连接到选择器单元的第二选择器部分。在调节范围的后半部分期间，两个转换选择器将电缆从分流器开关连接到选择器单元中的第二选择器部分。因此，抽头变换器使用第二选择器部分在调节范围的后半部分期间将调节绕组连接到分流器开关。

与正/负连接相比较，使用线性连接的益处是负位置的损耗更低。这还可以减少对冷却设备的需求。本发明对于中等大小的高电压直流(HVDC)变压器特别有用，并且与正负连接相比较，将减少变压器在标称位置的损耗超过10％。

与粗精细调节(coarse fine regulation)相比较，使用线性连接的益处是粗精细调节需要两个调节绕组，并且由于两个绕组之间的介电敏感性和漏磁通限制，所以并不总是可以采用。

另一益处是可以通过以新方式连接传统的正/负三相抽头选择器来实现单相线性抽头选择器。通常，转换选择器连接在调节绕组和抽头选择器之间。根据本发明，转换选择器连接在分流器开关和抽头选择器部分之间。根据本发明，容易将正/负三相抽头变换器重建为线性抽头变换器。由于具有转换选择器的抽头变换器和分流器开关是标准部件，所以实现本发明所需的工作量并不太多。

转换选择器是被配置为在第一位置和第二位置之间切换的开关。

根据本发明的实施例，转换选择器被配置为在第一位置和第二位置之间移动，并且当转换选择器处于第一位置时，第一选择器部分连接到分流器开关，并且当转换选择器处于第二位置时，第二选择器部分连接到分流器开关。同步移动转换选择器以实现更可靠的解决方案可能是有利的。

根据本发明的实施例，分流器开关被配置为在第一连接点x和第二连接点v之间进行切换，并且转换选择器中的第一转换选择器连接到第一连接点x，并且转换选择器中的第二转换选择器连接到第二连接点v。

根据本发明的实施例，转换选择器中的每个转换选择器被配置为在将分流器开关连接到第一选择器部分的可动触点和将分流器开关连接到第二选择器部分的可动触点之间进行切换。转换选择器中的每个转换选择器连接到第一选择器部分的可动触点中的一个可动触点和连接到第二选择器部分的可动触点中的一个可动触点。

根据本发明的实施例，转换选择器中的一个转换选择器被配置为在将分流器开关的第一连接点连接到第一选择器部分的可动触点中的一个可动触点和将分流器开关的第一连接点连接到第二选择器部分的可动触点中的一个可动触点之间进行切换，并且转换选择器中的另一转换选择器被配置为在将分流器开关的第二连接点连接到第一选择器部分的可动触点中的一个可动触点和将分流器开关的第二连接点连接到第二选择器部分的可动触点中的一个可动触点之间进行切换。

根据本发明的实施例，转换选择器中的每个转换选择器是具有三个连接点的双路开关，并且连接点中的第一连接点电连接到分流器开关，连接点中的第二连接点电连接到第一选择器部分的可动触点中的一个可动触点，并且连接点中的第三连接点电连接到第二选择器部分的可动触点中的一个可动触点，并且转换选择器被布置为在将分流器开关电连接到第一选择器部分的可动触点和将分流器开关电连接到第二选择器部分的可动触点之间进行切换。其中双路开关是指设备被配置为基于命令而在将第一连接点电连接到第二连接点和将第一连接点连接到第三连接点之间进行切换。

根据本发明的实施例，有载抽头变换器包括第三选择器部分，第三选择器部分具有用于连接到调节绕组的一个固定触点，其中第三选择器部分连接到分流器开关并且在第一选择器部分和第二选择器部分之间进行切换期间旁路转换选择器。该实施例使得可以在不分断电流的情况下在第一选择器部分和第二选择器部分之间切换。当抽头变换器到达了第一选择器部分的最后位置时，转换选择器正在切换到第二选择器部分的同时，分流器开关连接到第三选择器部分。以相同的方式，当抽头变换器到达了第二选择器部分的第一位置时，转换选择器正在切换回到第一选择器部分的同时，分流器开关连接到第三选择器部分。

根据本发明的实施例，第一选择器部分和第二选择器部分中的每个选择器部分具有至少9个固定触点。该实施例使得线性调节能够多达19个位置。

根据本发明的实施例，第一选择器部分和第二选择器部分中的每个选择器部分具有至少13个固定触点。该实施例使得线性调节能够多达27个位置。

根据本发明的实施例，第一选择器部分和第二选择器部分中的每个选择器部分具有至少17个固定触点。该实施例使得线性调节能够多达35个位置。

根据本发明的另一方面，该目的通过根据本发明的用于切换有载抽头变换器的方法来实现。

该方法包括：

-切换两个转换选择器，使得分流器开关连接到第一选择器部分，

-重复地移动第一选择器部分的可动触点以连接到第一选择器部分的固定触点，

-切换两个转换选择器，使得分流器开关连接到第二选择器部分，

-重复地移动第二选择器部分的可动触点以连接到第二选择器部分的固定触点。

两个选择器部分的可动触点可以同时移动，然而，选择器部分中只有一个选择器部分将通电地连接到分流器开关，并且在任何给定时间点承载负载。

根据本发明的实施例，在转换选择器在第一选择器部分和第二选择器部分之间正在切换时，分流器开关连接到第三抽头选择器部分的固定触点。

根据本发明的有载抽头变换器可以用于电力变压器的线性电压调节。

根据本发明的另一方面，该目的通过根据本发明的用于变压器的电压调节的系统来实现。

该系统包括：变压器，其具有主绕组和调节绕组，该调节绕组设置有多个抽头并且串联连接到主绕组；以及根据本发明的抽头变换器，其连接到调节绕组的抽头。

根据本发明的实施例，分流器开关的触点连接到主绕组。该实施例的益处是调节绕组将在电气上更靠近主绕组，并且可以使它们在物理上彼此更靠近。因此，可以减小调节绕组和主绕组之间的通道(duct)。

根据本发明的实施例，主绕组连接到调节绕组的一端。

将根据本发明的抽头变换器与偏置调节相结合以减少来自调节绕组的电缆的数目可能是有利的。

附图说明

现在，通过描述本发明的不同实施例并参考附图对本发明进行更详细的说明。

图1示出了现有技术的变压器绕组的线性调节的示例。

图2a示出了适用于线性调节的现有技术的有载抽头变换器的示例。

图2b示出了图示了图2a的有载抽头变换器的可能调节位置的表格。

图3示出了现有技术的变压器绕组的正/负调节的示例。

图4a示出了适用于正/负调节的现有技术的有载抽头变换器的示例。

图4b示出了图示了图4a的有载抽头变换器的可能调节位置的表格。

图5a示出了根据本发明实施例的适用于线性调节的有载抽头变换器。

图5b示出了图示了图5a的有载抽头变换器的可能调节位置的表格。

图6示出了根据本发明实施例的用于电压调节的系统，其包括变压器绕组和抽头变换器。

具体实施方式

图5a示出了根据本发明实施例的适用于线性调节的单相有载抽头变换器33。有载抽头变换器33包括抽头选择器34。抽头选择器34用于选择负载电流要传送到变压器绕组的哪个抽头。抽头选择器34包括第一选择器部分36，第一选择器部分36具有用于连接到调节绕组40的多个第一固定触点38和适于连接到固定触点38的两个可动触点VA和HA。抽头选择器34还包括第二选择器部分42，第二选择器部分42具有用于连接到调节绕组40的多个第二固定触点44和适于连接到固定触点44的第一可动触点VB和第二可动触点HB。在该实施例中，第一选择器部分36和第二选择器部分42中的每个选择器部分具有11个固定触点，用于连接到变压器的调节绕组40。变压器的调节绕组40具有一组抽头，并且固定触点38、44中每个固定触点可连接到调节绕组40的抽头中的一个抽头。在该实施例中，调节绕组40具有23个抽头1'-23'。为了说明的目的，调节绕组40在图5a中示出，并且通常不被视为抽头变换器的一部分。

有载抽头变换器33还包括分流器开关16。分流器开关16被设计为变压器与抽头变换器的连接触点54之间的电连接的一部分。分流器开关16连接到抽头选择器34，用于提供抽头变换。分流器开关可以依序操作以在调节绕组40的两个抽头之间执行切换操作。分流器开关16用于执行负载电流从当前连接的抽头到由抽头选择器34所选择的抽头的换向。分流器开关16连接在连接触点54和抽头选择器34之间。分流器开关16包括：第一连接点x，其用于电连接到抽头选择器的集电器；第二连接点v，其用于电连接到抽头选择器的另一集电器；以及第三连接点，其用于电连接到抽头变换器的连接触点54。

有载抽头变换器33包括第一转换选择器46和第二转换选择器48，它们连接在分流器开关16与第一和第二选择器部分36、42之间。转换选择器46、48被布置为在将分流器开关16连接到第一选择器部分36和将分流器开关16连接到第二选择器部分42之间进行选择。适当地，转换选择器46、48被同步切换。然而，转换选择器也可以独立移动。转换选择器46、48中的每个转换选择器可以是具有三个连接点50A、50B、50C和52A、52B、52C的双路开关。这意指转换选择器被配置为在将第一连接点电连接到第二连接点和将第一连接点电连接到第三连接点之间进行切换。在这种情况下，第一连接点50A、52A电连接到分流器开关16，第二连接点50B、52B电连接到第一选择器部分36的可动触点VA、HA中的一个可动触点，并且第三连接点50C，52C电连接到第二选择器部分42的可动触点VB、HB中的一个可动触点。转换选择器46、48被布置为在将分流器开关16电连接到第一选择器部分的可动触点VA、HA和将分流器开关电连接到第二选择器部分的可动触点VB、HB之间进行切换。

第一转换选择器46的第一连接点50A固定连接到分流器开关16的连接点x。第二转换选择器48的第一连接点52A固定连接到分流器开关16的连接点v。转换选择器46、48中的每个转换选择器包括可动臂，可动臂的一端连接到第一连接点50A、52A。可动臂的另一端被布置为能够在第二连接点50B、52B和第三连接点50C、52C之间移动。第一转换选择器46的第二连接点50B连接到第一选择器部分36，并且第三连接点50C连接到第二选择器部分42。第二转换选择器48的第二连接点52B连接到第一选择器部分36，并且第三连接点52C连接到第二选择器部分42。当转换选择器46、48连接到第二连接点50B、52B时，转换选择器处于第一位置，并且当转换选择器连接到第三连接点50C、52C时，转换选择器处于第二位置。

转换选择器46、48正在第一位置和第二位置之间移动，并且当转换选择器46、48处于第一位置时，第一选择器部分36连接到分流器开关16，并且当转换选择器46、48处于第二位置时，第二选择器部分42连接到分流器开关16。因此，转换选择器被配置为在将分流器开关的连接点x和v连接到第一选择器部分36和第二选择器部分42之间进行切换。

抽头选择器36、42中的可动触点VA、HA、VB、HB适于连接到不同的固定触点。在该实施例中，第一选择器部分36的可动触点VA能够在由奇数(即，编号1、3、5、7、9、11)给出的固定触点38之间移动，并且第一选择器部分的可动触点HA能够在由偶数(即，编号2、4、6、8、10)给出的固定触点38之间移动。第二选择器部分的可动触点VB能够在由奇数(即，编号13、15、17、19、21、23)给出的第二固定触点44之间移动，并且第一选择器部分的可动触点HB能够在由偶数(即，编号14、16、18、20、22)给出的第二固定触点44之间移动。

第一选择器部分36和第二选择器部分42中的每个选择器部分包括两个集电器V17、H17和V18、H18。在该示例中，集电器是接触环。可动触点VA、VB、HA、HB、HC中的每个可动触点连接到集电器V17、H17、V18、H18、H19中的一个集电器，诸如接触环。第一选择器部分36包括集电器V17和H17，并且第二选择器部分42包括集电器V18和H18。集电器V17连接到可动触点VA和第二连接点50B。集电器H17连接到可动触点HA和第二连接点52B。集电器V18连接到可动触点VB和第三连接点50C。集电器H18连接到可动触点HB和第三连接点52C。当在转换选择器的第一位置和第二位置之间变换时，不同的固定触点变得可供连接。集电器H19连接到可动触点HC和第一连接点52A。

在本发明的一个实施例中，抽头选择器34可以包括第三选择器部分60，如图5a所示。第三选择器部分60具有一个固定触点62，用于连接到调节绕组40。固定触点62表示编号12的位置。第三选择器部分60包括集电器H19和连接到集电器H19的可动触点HC。可动触点HC被配置为将固定触点62连接到集电器H19。第三选择器部分60电连接到分流器开关16。在该示例中，第三选择器部分60的集电器H19连接到分流器开关16的连接点v。因此，第三选择器部分可以在第一选择器部分和第二选择器部分之间进行切换期间旁路转换选择器。

当在第一选择器部分36和第二选择器部分42之间进行切换时，分流器开关电连接到第三选择器部分60中的固定触点62，并且旁路转换选择器46、48。为了在第一和第二选择器部分36、42之间进行切换，可动触点HA、HB必须处于盲位，在该盲位中，可动触点HA、HB没有电连接到调节绕组。在该实施例中，可动触点的这种位置在图5a中示出。在第一选择器部分和第二选择器部分之间进行切换期间，触点62在分流器开关处电连接到连接点v。在其它位置中，可动触点HC处于盲位。其中盲位是指没有任何固定触点的位置。当可动触点处于盲位时，可动触点没有连接到固定触点中的任何固定触点。

图5b示出了表格，该表格图示了抽头变换器如何在23个位置之间逐步升高和逐步降低。该表格包括针对23个位置中的每个位置的、关于如下内容的信息，即：转换选择器的当前位置、可动触点中的哪个可动触点用于该位置、固定触点中的哪个固定触点连接到该位置中的可动触点、以及该位置中的分流器开关的位置。例如，在编号1的位置中，转换选择器46、48处于第一位置，可动触点VA电连接到固定触点1，并且分流器开关16连接到第一连接点x。在编号12的位置中，转换选择器46、48切换到其它位置，即，在第一位置和第二位置之间，并且可动触点HC电连接到固定触点62的编号12的位置，编号12的位置连接到调节绕组的抽头12'，并且分流器开关16的第二连接点v连接到第三选择器部分的集电器H19。

当抽头变换器从位置1逐步升高到位置11时，两个转换选择器切换到第一位置，使得分流器开关连接到第一选择器部分，并且第一选择器部分的可动触点VA、HA在第一选择器部分的固定触点之间重复地移动，即，从编号1的第一固定触点，直到可动触点VA已连接第一选择器部分的编号11的最后一个固定触点为止。然后，第二选择器部分的可动触点HA和可动触点HB移动到盲位，并且可动触点HC正移动到位置12。分流器开关电连接到第三选择器部分60，同时转换选择器正在第一选择器部分和第二选择器部分之间进行切换。两个转换选择器切换到第二位置，使得分流器开关连接到第二选择器部分。然后，第二选择器部分的可动触点VB、HB在第二选择器部分的固定触点之间重复地移动，即，从编号13的第一固定触点，直到可动触点VB已连接第二选择器部分的编号23的最后一个固定触点23为止。当抽头变换器从位置23逐步下降到位置1时，以相反顺序重复相同过程。

在本发明的一个实施例中，第一和第二选择器部分36、42布置在彼此的顶部上并且处于不同的竖直水平。例如，第一选择器部分36布置在第二选择器部分42上方，反之亦然。该实施例提供了紧凑的抽头选择器并节省了空间。在具有三个抽头选择器部分的实施例中，所有三个抽头选择器部分36、42、60都布置在彼此的顶部上并且处于不同的竖直水平，以便节省空间。

图5a中所示的调节可以以两种不同的方式连接。第一备选方案是将主绕组连接到调节绕组40的触点23和将抽头变换器33的触点54连接到端子或其它绕组。到触点54的连接通常是连接到中性端子或另一端子的电缆。然而，以不同方式连接该调节通常是有利的。代替将抽头变换器33的触点54连接到端子并且将调节绕组的一端连接到主绕组，调节绕组40的触点1连接到端子，并且抽头变换器33的触点54连接到主绕组。该实施例的优点在于可以减小调节绕组和主绕组之间的通道(duct)。

图6示出了根据本发明实施例的用于电压调节的系统，其包括变压器绕组和抽头变换器。变压器具有主绕组1和调节绕组40，该调节绕组40设置有多个抽头1'-23'并且与主绕组1串联连接。系统还包括抽头变换器33，抽头变换器33具有连接到调节绕组的抽头1'-23'的23个固定触点。第一选择器部分的编号1-11的固定触点连接到调节绕组40的抽头1'-11'。第二选择器部分的编号13-23的固定触点连接到调节绕组的抽头13'-23'，并且第三选择器部分的编号12的的固定触点连接到调节绕组40的抽头12'。在该实施例中，调节绕组的触点23连接到中性端子，并且抽头变换器33的分流器开关16的触点54连接到主绕组1的底部部分。调节绕组的底部部分也可以连接到端子。该实施例的优点在于可以减小调节绕组和主绕组之间的通道(duct)。

当很少或没有线匝正在承载电流时，一些变压器设计可能存在调节绕组中有不期望的大振荡的问题。通过将绕组分成两个半部，可以大大减少这种情况。例如，如果这是针对图5a中所描述的设计而进行的。调节绕组40会在触点12处被分开。通过分解绕组，获得一个附加触点。附加触点位于绕组具有较低触点数目的部分上。第三转换选择器被添加。第三转换选择器与第一转换选择器和第二转换选择器同时移动。在位置1至位置11处，第三转换选择器将附加触点连接到触点12。在位置13至23处，第三转换选择器将附加触点连接到触点23。该解决方案可以在第二版本中进行。还是通过将V18的连接从触点50C变换到触点50A以及将H18的连接从触点52C变换到触点52A，两个半部将在位置13至23中并联连接。这将减少位置13至23的调节绕组中的加热和电阻损耗达50％。位置13至23通常是电流最大的位置。如果绕组的两个平行部分之间可能存在循环电流，则不能选择第二版本。当像这样分解调节绕组时，对于绕组的具有较低触点数目的部分，可能在中间位置中需要连接电阻器(tie-in resistor)。

本发明不限于所公开的实施例，而是可以在所附权利要求的范围内变化和修改。例如，第一选择器部分和第二选择器部分可以具有多于10个的固定触点。例如，第一选择器部分和第二选择器部分各自可以具有17个固定触点。在这种情况下，可能调节位置的数目为35。本发明不限于变压器应用，还可以用于其它应用，诸如用于可变电抗器。

Claims (15)

1.一种适用于线性切换的有载抽头变换器(33)，包括：

-抽头选择器(34)，包括第一选择器部分(36)和第二选择器部分(42)，所述第一选择器部分(36)具有用于连接到调节绕组(40)的多个第一固定触点(38)和适于连接到所述固定触点的两个可动触点(VA，HA)，所述第二选择器部分(42)具有用于连接到所述调节绕组的多个第二固定触点(44)和适于连接到所述第二固定触点的两个可动触点(VB，HB)，以及

-分流器开关(16)，其连接到所述抽头选择器以用于提供抽头变换，其特征在于，所述分流器开关(16)被配置为在第一连接点(x)与第二连接点(v)之间进行切换，所述有载抽头变换器包括两个转换选择器(46，48)，所述两个转换选择器(46，48)连接在所述分流器开关(16)与所述抽头选择器(34)之间、并且被布置为在将所述分流器开关连接到所述第一选择器部分与将所述分流器开关连接到所述第二选择器部分之间进行选择，以及所述转换选择器中的第一转换选择器(46)连接到所述第一连接点(x)，并且所述转换选择器中的第二转换选择器(48)连接到所述第二连接点(v)。

2.根据权利要求1所述的有载抽头变换器，其中所述转换选择器(46，48)被配置为在第一位置与第二位置之间移动，以及当所述转换选择器处于所述第一位置时，所述第一选择器部分(36)连接到所述分流器开关(16)，并且当所述转换选择器处于所述第二位置时，所述第二选择器部分(42)连接到所述分流器开关(16)。

3.根据权利要求1或2所述的有载抽头变换器，其中所述转换选择器(46，48)中的每个转换选择器被配置为：在将所述分流器开关(16)电连接到所述第一选择器部分(36)的所述可动触点(VA，HA)中的一个可动触点与将所述分流器开关(16)电连接到所述第二选择器部分(42)的所述可动触点(VB，HB)中的一个可动触点之间进行切换。

4.根据权利要求1或2所述的有载抽头变换器，其中所述转换选择器中的第一转换选择器(46)被配置为：在将所述分流器开关(16)的所述第一连接点(x)连接到所述第一选择器部分(36)的所述可动触点(VA，HA)中的一个可动触点与将所述分流器开关(16)的所述第一连接点(x)连接到所述第二选择器部分(42)的所述可动触点(VB，HB)中的一个可动触点之间进行切换，并且所述转换选择器中的第二转换选择器(48)被配置为：在将所述分流器开关(16)的所述第二连接点(v)连接到所述第一选择器部分的所述可动触点(VA，HA)中的一个可动触点与将所述分流器开关(16)的所述第二连接点(v)连接到所述第二选择器部分的所述可动触点(VB，HB)中的一个可动触点之间进行切换。

5.根据权利要求1或2所述的有载抽头变换器，其中所述转换选择器(46，48)中的每个转换选择器是具有三个连接点的双路开关，以及所述连接点中的第一连接点电连接到所述分流器开关(16)，所述连接点中的第二连接点电连接到所述第一选择器部分(36)的所述可动触点(VA，HA)中的一个可动触点，并且所述连接点中的第三连接点电连接到所述第二选择器部分(42)的所述可动触点(VB，HB)中的一个可动触点，以及所述转换选择器被布置为：在将所述分流器开关电连接到所述第一选择器部分的所述可动触点与将所述分流器开关电连接到所述第二选择器部分的所述可动触点之间进行切换。

6.根据权利要求1或2所述的有载抽头变换器，其中所述有载抽头变换器包括第三选择器部分(60)，所述第三选择器部分(60)具有用于连接到所述调节绕组的一个固定触点(62)，其中所述第三选择器部分连接到所述分流器开关(16)、并且在所述第一选择器部分(36)与所述第二选择器部分(42)之间进行切换期间旁路所述转换选择器(46，48)。

7.根据权利要求1或2所述的有载抽头变换器，其中所述第一选择器部分(36)和所述第二选择器部分(42)中的每个选择器部分具有至少9个固定触点(38，44)。

8.根据权利要求7所述的有载抽头变换器，其中所述第一选择器部分(36)和所述第二选择器部分(42)中的每个选择器部分具有至少13个固定触点。

9.根据权利要求1或2所述的有载抽头变换器，其中所述第一选择器部分(36)和所述第二选择器部分(42)中的每个选择器部分具有至少17个固定触点(38，44)。

10.一种用于切换根据权利要求1所述的有载抽头变换器的方法，其中所述方法包括：

-切换所述两个转换选择器(46，48)，使得所述分流器开关(16)连接到所述第一选择器部分(36)，

-重复地移动所述第一选择器部分(36)的所述可动触点(VA，HA)，以连接到所述第一选择器部分的所述固定触点(38)，

-切换所述两个转换选择器，使得所述分流器开关连接到所述第二选择器部分(42)，以及

-重复地移动所述第二选择器部分(42)的所述可动触点(VB，HB)，以连接到所述第二选择器部分的所述固定触点(44)。

11.用于切换根据权利要求6所述的有载抽头变换器的根据权利要求10所述的方法，其中所述分流器开关(16)连接到所述第三选择器部分(60)，同时所述转换选择器(46，48)在所述第一选择器部分(36)与所述第二选择器部分(42)之间进行切换。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的有载抽头变换器用于电力变压器的线性电压调节的用途。

13.一种用于电压调节的系统，包括变压器，所述变压器具有主绕组(1)和设置有多个抽头(1'-23')的调节绕组(40)，其特征在于，所述系统包括根据权利要求1至9中任一项所述的抽头变换器，并且所述第一固定触点(38)和所述第二固定触点(44)连接到所述调节绕组的所述抽头。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述分流器开关(16)的触点(54)连接到所述主绕组(1)。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述主绕组(1)连接到所述调节绕组(40)的一端。