CN109887732A - 一种采用双掷开关的有载调压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种采用双掷开关的有载调压方法，使得变压器在带负载情况下无间断地进行电压调整，选用双掷开关方式进行调压档位的选择，结构简单、可靠性高，体积小、成本低，解决了传统每个调压绕组抽头均需对应一组调压触头组实现调压的结构复杂、体积大的问题，同时其调压过程采用真空灭弧室进行切换，避免了切换过程中对变压器绝缘油的影响，省去了因滤油维护而给用户增加的人工成本和维护成本，采用双掷开关的有载调压方法适用于数量庞大的配电变压器。

Description

一种采用双掷开关的有载调压方法

技术领域

本发明涉及一种采用双掷开关的有载调压方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展以及人民生活水平的不断提高，对电能质量也提出了越来越高的要求，电压是衡量电能质量的主要指标之一。整个输配电网的电压稳定是依靠各级变压器的有载调压来调节实现的，而配电变压器却没有有载调压，由于变压器的有载调压方法一直沿用变电站主变压器的有载调压方法，每个调压抽头都需对应一组动、静触头，使得生产的有载调压开关结构复杂、体积大、成本相对较高不适用数量庞大的配电变压器。

北京平开智能电气有限公司在国内申请了如下的发明专利：申请号：201610121960.2，发明名称为：“一种永磁真空有载调压开关、变压器及有载调压方法”的专利，其保护的核心是采用永磁机构及真空灭弧室，使其结构简单、减少维护，其说明书中阐述其采用了调压绕组按比例进行设置的调压方法，并说明其优势——相对于档位数需求较多的可以节省抽头数量。但其对于档位数较少例如3至7档之间的调压档位(市场上用的较多的为5档)，此种调压方法的调压抽头会增加并且还会增加变压器绕组绕制时的工作量及绝缘成本。采用其说明书中的方法进行调压过渡时，其也存在电压波动较大的问题。因为其过渡回路连接的是变压器的主绕组，当调压位置位于变压器调压绕组最小分接位置时即调压绕组全部接于回路中，此时需要调压过渡时，由于过渡回路的连接位置等同于最大分接位置即调压绕组均未接于回路中的位置，此时过渡时会出现电压较大幅度的上升和下降，会导致电压的波动大，影响电压质量。

上述发明专利的调压方法中不能满足不同档位数需求均能使其结构简化的问题，特别是针对现在市场上需求较多的5档调压，采用其方法会增加变压器线圈绕制成本和工作量；同时采用其调压方法进行调压过渡时，在相应档位过渡中会出现电压较大幅度的波动，电压不平稳，甚至可能影响电压质量。

发明内容

本发明提供一种采用双掷开关的有载调压方法，使得变压器在带负载情况下无间断地进行电压调整，选用双掷开关方式进行调压档位的选择，结构更简单、可靠性高，体积小、成本低，同时在其调压过渡中选用主分接档位或使输出为主分接电压的调压抽头位置进行过渡，使得电压的波动较小，适用于数量庞大的配电变压器。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种采用双掷开关的有载调压方法，其特征在于，用于变压器在带负载情况下无间断地进行电压调整，包括主回路和过渡回路；

所述主回路包括变压器调压绕组、真空灭弧室、若干个双掷开关，所述双掷开关的数量及组合方式根据有载调压档位数及调压回路进行确定；

所述过渡回路包括真空灭弧室、过渡电阻或电抗，所述过渡回路与变压器高压侧线圈绕组的主分接或使输出为主分接电压的绕组抽头连接；

正常运行时，所述主回路是导通状态，所述主回路中的所述真空灭弧室是接通状态，所述过渡回路是断开状态，所述过渡回路中的所述真空灭弧室是断开状态；

当进行电压调整时，所述过渡回路中的所述真空灭弧室先闭合，所述过渡回路导通；所述主回路中的真空灭弧室再断开，相应的所述双掷开关在无电流情况下接通其相应的不动端，与相应调压档位连接；档位选择完成，所述主回路中的所述真空灭弧室先接通，所述过渡回路中的所述真空灭弧室再断开，调压完成。

根据本发明的一种优选实施方式，所述变压器调压绕组分粗调段和细调段，所述粗调段与变压器的主绕组连接，其线圈匝数与所述细调段的线圈匝数相等，所述细调段根据调压档位数设置有若干调压抽头，相邻所述调压抽头间线圈匝数相等；所述主回路中一个所述双掷开关的两个不动端分别与所述调压绕组的粗调段的两个端部调压抽头连接，其动端与所述调压绕组的细调段连接，其他所述双掷开关数量及组合连接方式根据调压档位数及所述变压器调压绕组的组合方式进行确定，相应的不动端与所述变压器调压绕组的细调段的调压抽头连接。

根据本发明的一种优选实施方式，所述变压器调压绕组根据调压档位数设置有若干调压抽头，相邻所述调压抽头间线圈匝数相等；所述主回路中的一个所述双掷开关的两个不动端分别与所述变压器调压绕组端部的两个调压抽头连接，使得所述变压器调压绕组正接或反接于变压器的主绕组，其动端与变压器主绕组电压10kV位置抽头连接；其他所述双掷开关的数量及组合连接方式根据调压档位数及前述所述变压器调压绕组的连接方式进行确定，相应的不动端与所述变压器调压绕组的相应调压抽头连接。

根据本发明的一种优选实施方式，所述变压器调压绕组按不同的比例分成若干段，每段调压绕组端部均有两个独立的调压抽头，每段调压绕组均对应一个所述双掷开关，所述双掷开关的两个不动端与对应的调压绕组的调压抽头连接，所述双掷开关的动端连接相应的其他段调压绕组的一个抽头或所述主回路中的所述真空灭弧室。

根据本发明的一种优选实施方式，所述变压器调压绕组根据调压档位数进行调压抽头的设置，相邻所述调压抽头间线圈匝数相等；所述双掷开关的数量及连接根据调压档位数确定并组合连接，相应的不动端与调压绕组的相应调压抽头连接。

相对于现有技术，本发明的有益效果是采用双掷开关进行电压调整，不仅可以简化调压过程，而且其结构更简单、体积更小，也可以大大简化有载调压开关的结构，提高运行可靠性，降低生产成本，同时其在调压过程中采用真空灭弧室进行切换，避免了因触点切换拉弧影响变压器绝缘油的性能，减少了因滤油、换油给用户带来的维护成本，采用双掷开关的有载调压方法可在配电变压器中进行推广使用。

附图说明

图1是本发明采用双掷开关有载调压方法的一种调压档位为5档的粗细调调压方法的示意图；

图2是本发明采用双掷开关有载调压方法的一种调压档位为5档正反调调压方法的示意图；图3是本发明采用双掷开关有载调压方法的一种调压档位为5档线性调调压方法的示意图；图4是本发明采用双掷开关有载调压方法的一种调压档位为8档比例调调压方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下所描述的实施方式仅用于更加清晰地说明本发明的技术方案，是本发明选定的实施方式，而不是全部的实施方式，不能以此来限制本发明的保护范围。本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明一种采用双掷开关组成的5档粗细调的有载调压方法，图1中的A、B、C表示双掷开关，1和2是双掷开关的不动端，L1、L2、L3是变压器调压绕组，L3 是调压绕组的粗调段，L1、L2是调压绕组的细调段，粗调段L3的线圈匝数与细调段L1和 L2线圈总匝数相等，L1和L2的线圈匝数相等，n1、n2、n3、n4、n5是调压绕组的调压抽头，D1、D2是两个真空灭弧室，R是过渡电阻或电抗。

图1中，主回路包含调压绕组L1、L2、L3，双掷开关A、B、C，真空灭弧室D1，双掷开关A的不动端1、2分别与调压绕组的粗调段L3的两个端部调压抽头n4、n5连接， A的动端与调压绕组细调段的抽头n3连接，双掷开关B的不动端1、2及双掷开关C的不动端2分别与调压绕组细调段的三个调压抽头n3、n2、n1分别连接，双掷开关B的动端与双掷开关C的不动端1连接，双掷开关C的动端与真空灭弧室D1连接。过渡回路包含过渡电阻或电抗R和真空灭弧室D2，过渡电阻或电抗R和真空灭弧室D2连接，与调压绕组粗调段抽头n4连接，调压抽头n4是变压器调压绕组主分接位置即10kV电压位置。

图1所示是采用双掷开关组成的5档粗细调的调压方法，其五个档位在主回路中双掷开关的组合运行状态如下：

1档：A2+C2(绕组L3、L2、L1均接于主回路中)

2档：A2+B2+C1(绕组L3、L2接于主回路中)

3档：A2+B1+C1(绕组L3接于主回路中)

4档：A1+B2+C1(绕组L2接于主回路中)

5档：A1+B1+C1(绕组L3、L2、L1均未接于主回路中)

注：A1表示双掷开关A接通其不动端1，A2表示接通不动端2，双掷开关B、C同理。

调压原理：正常运行时，真空灭弧室D1是接通状态，D2是断开状态，双掷开关通过以上组合状态与调压绕组的一个调压抽头连接导通；当需要调压时，真空灭弧室D2先闭合，过渡回路导通，真空灭弧室D1断开，双掷开关A、B、C选择相应的不动端进行连接并调至需要的调压档位，真空灭弧室D1接通，真空灭弧室D2断开，调压完成。

参见图2，是本发明一种采用双掷开关组成的5档正反调的有载调压方法，图2中的A、B、C表示双掷开关，1和2是双掷开关的不动端，L1、L2是调压绕组，L1和L2的线圈匝数相等，n1、n2、n3是调压绕组的调压抽头，X1是变压器主绕组10kV电压抽头位置，D1、D2是两个真空灭弧室，R是过渡电阻或电抗，调压绕组n3位置与主绕组A位置是同名端。

图2中，主回路包含调压绕组L2、L1，双掷开关A、B、C，真空灭弧室D1，双掷开关A的不动端1、2分别与调压绕组端部的两个调压抽头n1、n3连接，其动端与变压器主绕组抽头X1连接，双掷开关A控制选择调压绕组L2、L1正接或反接于变压器主绕组；双掷开关B的不动端1、2及双掷开关C的不动端2分别与调压绕组的三个调压抽头n3、n2、 n1分别连接，双掷开关B的动端与双掷开关C的不动端1连接，双掷开关C的动端与真空灭弧室D1连接。过渡回路包含过渡电阻或电抗R和真空灭弧室D2，过渡电阻或电抗R和真空灭弧室D2连接，图2中过渡回路连接变压器主绕组抽头X1，主绕组抽头X1是变压器绕组电压10kV位置。

图2所示是采用双掷开关组成的5档正反调压的调压方法，其五个档位在主回路中双掷开关的组合状态如下：

1档：A1+C2(绕组L2、L1均正接于主回路中)

2档：A1+B2+C1(绕组L2正接于主回路中)

3档：A1+B1+C1(绕组L2、L1均未接于主回路中)

4档：A2+B2+C1(绕组L1反接于主回路中)

5档：A2+B1+C1(绕组L1、L2均反接于主回路中)

注：A1表示双掷开关A接通其不动端1，A2表示接通不动端2，双掷开关B、C同理。

调压原理：正常运行时，真空灭弧室D1是接通状态，D2是断开状态，双掷开关通过以上组合状态与调压绕组的一个调压抽头连接导通；当需要调压时，真空灭弧室D2先闭合，过渡回路导通，真空灭弧室D1断开，双掷开关A、B、C选择相应的不动端进行连接并调至需要的调压档位，真空灭弧室D1接通，真空灭弧室D2断开，调压完成。

参见图3，是本发明一种采用双掷开关组成的5档线性调的有载调压方法，图1中的A、A’、B、C表示双掷开关，其中双掷开关A和A’是联动的，1和2是双掷开关的不动端，L1、L2、L3、L4是调压绕组，其每组调压绕组线圈匝数相等，n1、n2、n3、n4、n5是调压绕组的调压抽头，D1、D2是两个真空灭弧室，R是过渡电阻或电抗。

图3中，主回路包含调压绕组L1、L2、L3、L4，双掷开关A、A’、B、C，真空灭弧室D1，双掷开关A、A’的四个不动端1、2分别与调压绕组抽头n5、n4、n3、n2连接，其两个动端与双掷开关B的两个不动端1、2分别连接，双掷开关B的动端与双掷开关C的不动端1连接，双掷开关C的不动端2与调压绕组的抽头n1连接，双掷开关C的动端与真空灭弧室D1连接。过渡回路包含过渡电阻或电抗R和真空灭弧室D2，过渡电阻或电抗R 和真空灭弧室D2连接，回路连接调压绕组抽头n3，调压抽头n3是变压器调压绕组的主分接位置。

图3所示是采用双掷开关组成的5档粗细调的调压方法，其五个档位主回路中双掷开关的组合状态如下：

1档：C2(绕组L1、L2、L3、L4均接于主回路中)

2档：A1A’2+B2+C1(绕组L2、L3、L4均接于主回路中)

3档：A2A’1+B2+C1(绕组L3、L4均接于主回路中)

4档：A2A’1+B1+C1(绕组L4接于主回路中)

5档：A1A’2+B1+C1(绕组L1、L2、L3、L4均未接于主回路中)

注：A1表示双掷开关A接通其不动端1，A2表示接通不动端2，双掷开关B、C同理。

调压原理：正常运行时，真空灭弧室D1是接通状态，D2是断开状态，双掷开关通过以上组合状态与调压绕组的一个调压抽头连接导通；当需要调压时，真空灭弧室D2先闭合，过渡回路导通，真空灭弧室D1断开，双掷开关A、B、C选择相应的不动端进行连接调至需要的调压档位，真空灭弧室D1接通，真空灭弧室D2断开，调压完成。

参见图4，是本发明一种采用双掷开关组成的8档比例调的有载调压方法，图4中的A、B、C表示双掷开关，1和2是双掷开关的不动端，L1、L2、L3是调压绕组，上图中调压绕组L3、L2、L1的线圈匝数比为4:2:1，每组调压绕组均是独立的即每组调压绕组都有独立的两个抽头，n1、n2、n3、n4、n5、n6是调压绕组的抽头，D1、D2是两个真空灭弧室， R是过渡电阻或电抗。

图4中，主回路包含双掷开关A、B、C，真空灭弧室D1，双掷开关A的不动端1、 2分别与调压绕组抽头n6、n5连接，A的动端与调压绕组抽头n4连接，双掷开关B的不动端1、2分别与调压绕组抽头n4、n3连接，B的不动端与调压绕组抽头n2连接，双掷开关 C的不动端1、2分别与调压绕组抽头n2、n1连接，C的动端与真空灭弧室D1连接。过渡回路包含过渡电阻或电抗R和真空灭弧室D2，过渡电阻或电抗R和真空灭弧室D2连接，回路连接调压绕组抽头n5，调压抽头n5是变压器绕组电压10kV位置。

图4所示是采用双掷开关组成的8档比例调的调压方法，其八个档位主回路中双掷开关的组合状态如下：

1档：A2+B2+C2(绕组L1、L2、L3均接于主回路中)

2档：A2+B2+C1(绕组L2、L3均接于主回路中)

3档：A2+B1+C2(绕组L1、L3均接于主回路中)

4档：A2+B1+C1(绕组L1接于主回路中)

5档：A1+B2+C2(绕组L1、L2均接于主回路中)

6档：A1+B2+C1(绕组L2接于主回路中)

7档：A1+B1+C2(绕组L1接于主回路中)

8档：A1+B1+C1(绕组L1、L2、L3均未接于主回路中)

若比例调的方法用于5档调压，调压绕组L3、L2、L1的线圈匝数比可设置为2:1:1，7档时L3、L2、L1的线圈匝数比可设置为3:2:1，图4中的8档调压也可直接用于5档的调压，但是会造成剩余3档的浪费。

注：A1表示双掷开关A接通其不动端1，A2表示接通不动端2，双掷开关B、C同理。

调压原理：正常运行时，真空灭弧室D1是接通状态，D2是断开状态，双掷开关通过以上组合状态与调压绕组的一个调压抽头连接导通；当需要调压时，真空灭弧室D2先闭合，过渡回路导通，真空灭弧室D1断开，双掷开关A、B、C选择相应的不动端进行连接调至需要的调压档位，真空灭弧室D1接通，真空灭弧室D2断开，调压完成。

图1至图4所示的调压方法是本发明优选的每种调压方法的一种档位数的调压原理示意，通过增加或减少调压绕组的线圈匝数、调压抽头及双掷开关的数量及组合方式可实现任意档位数的调压，以上所示的调压方法推荐使用在调压档位数是3档至15档之间的有载调压中，其可根据实际档位需求从上述调压方法中选择调压抽头最少、双掷开关数量最少、结构最简化最优的调压方法进行实施。图1至图4所示的调压方法中，其过渡回路均与变压器绕组的主分接档位连接即10kV位置连接，其优选方式也可以根据过渡电阻或电抗阻值选取的大小，选择连接到使其输出为主分接电压的调压抽头位置。以上两种过渡连接方式是上述所述调压方法中的最优选择，连接在其他的调压抽头也可以，但其在相应档位产生的电压波动会较大，可能会影响电压质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些变化和改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种采用双掷开关的有载调压方法，其特征在于，用于变压器在带负载情况下无间断地进行电压调整，包括主回路和过渡回路；

所述主回路包括变压器调压绕组、真空灭弧室、若干个双掷开关，所述双掷开关的数量及组合方式根据有载调压档位数及调压回路进行确定；

所述过渡回路包括真空灭弧室、过渡电阻或电抗，所述过渡回路与变压器高压侧线圈绕组的主分接或使输出为主分接电压的绕组抽头连接；

正常运行时，所述主回路是导通状态，所述主回路中的所述真空灭弧室是接通状态，所述过渡回路是断开状态，所述过渡回路中的所述真空灭弧室是断开状态；

当进行电压调整时，所述过渡回路中的所述真空灭弧室先闭合，所述过渡回路导通；所述主回路中的真空灭弧室再断开，相应的所述双掷开关在无电流情况下接通其相应的不动端，与相应调压档位连接；档位选择完成，所述主回路中的所述真空灭弧室先接通，所述过渡回路中的所述真空灭弧室再断开，调压完成。

2.根据权利要求1所述的一种采用双掷开关的有载调压方法，其特征在于，所述变压器调压绕组分粗调段和细调段，所述粗调段与变压器的主绕组连接，其线圈匝数与所述细调段的线圈匝数相等，所述细调段根据调压档位数设置有若干调压抽头，相邻所述调压抽头间线圈匝数相等；所述主回路中一个所述双掷开关的两个不动端分别与所述调压绕组的粗调段的两个端部调压抽头连接，其动端与所述调压绕组的细调段连接，其他所述双掷开关数量及组合连接方式根据调压档位数及所述变压器调压绕组的组合方式进行确定，相应的不动端与所述变压器调压绕组的细调段的调压抽头连接。

3.根据权利要求1所述的一种采用双掷开关的有载调压方法，其特征在于，所述变压器调压绕组根据调压档位数设置有若干调压抽头，相邻所述调压抽头间线圈匝数相等；所述主回路中的一个所述双掷开关的两个不动端分别与所述变压器调压绕组端部的两个调压抽头连接，使得所述变压器调压绕组正接或反接于变压器的主绕组，其动端与变压器主绕组电压10kV位置抽头连接；其他所述双掷开关的数量及组合连接方式根据调压档位数及前述所述变压器调压绕组的连接方式进行确定，相应的不动端与所述变压器调压绕组的相应调压抽头连接。

4.根据权利要求1所述的一种采用双掷开关的有载调压方法，其特征在于，所述变压器调压绕组按不同的比例分成若干段，每段调压绕组端部均有两个独立的调压抽头，每段调压绕组均对应一个所述双掷开关，所述双掷开关的两个不动端与对应的调压绕组的调压抽头连接，所述双掷开关的动端连接相应的其他段调压绕组的一个抽头或所述主回路中的所述真空灭弧室。

5.根据权利要求1所述的一种采用双掷开关的有载调压方法，其特征在于，所述变压器调压绕组根据调压档位数进行调压抽头的设置，相邻所述调压抽头间线圈匝数相等；所述双掷开关的数量及连接根据调压档位数确定并组合连接，相应的不动端与调压绕组的相应调压抽头连接。