CN111029116A - 油浸式变压器有载调容开关及变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油浸式变压器有载调容开关及变压器，变压器技术领域，以解决现有的油浸式变压器有载调容开关成本较高的技术问题。该油浸式变压器有载调容开关包括高压侧接线机构、低压侧接线机构以及直线运动机构；高压侧接线机构设置有低压真空泡以及油隔离开关；低压真空泡和油隔离开关均与直线运动机构连接；低压侧接线机构设置有第一动触头和第一静触头；第一动触头与直线运动机构连接。该变压器包括上述的油浸式变压器有载调容开关。本发明降低了油浸式变压器有载调容开关的成本。
Description
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其是涉及一种油浸式变压器有载调容开关及变压器。
背景技术
在电力供电系统中，经常遇到一些季节性或周期性负荷。在用电高峰时，需电量很大，需要大容量的变压器才能满足用电需求；在用电低谷时，需电量很小，不仅让大容量变压器较大的空载损耗浪费了大量的电量，而且降低了功率因数。调容变压器可以根据负荷大小调节容量，降低损耗，提高变压器负载因数，具有较高的经济效益和社会效益。
油浸式变压器有载调容开关是在油浸式变压器不断开负载的情况下，通过切换高压绕组的首尾联结方式，低压绕组的串联和并联方式，来调节油浸式变压器的容量。
现有的油浸式变压器有载调容开关具有高压侧和低压侧，高压侧用于与变压器的高压绕组连接，低压侧用于与变压器的低压绕组连接。高压侧通常使用高压真空泡作为调容开关的高压转换开关，低压侧使用低压真空泡作为低压转换开关，导致现有的油浸式变压器有载调容开关的成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油浸式变压器有载调容开关及变压器，以解决现有的油浸式变压器有载调容开关成本较高的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种油浸式变压器有载调容开关，该油浸式变压器有载调容开关包括高压侧接线机构、低压侧接线机构以及直线运动机构；
所述高压侧接线机构设置有低压真空泡以及油隔离开关；所述低压真空泡和所述油隔离开关均与所述直线运动机构连接，所述低压真空泡和所述油隔离开关均配置为在所述直线运动机构的带动下接通或断开；
所述低压侧接线机构设置有第一动触头和第一静触头；所述第一动触头与所述直线运动机构连接，所述第一动触头配置为在所述直线运动机构的带动下与所述第一静触头相接触或相分离。
作为本发明第一方面的进一步方案，所述直线运动机构包括依次连接的驱动部、传动部以及执行部；
所述执行部配置为在所述传动部的带动下沿直线运动；
所示低压真空泡、所述油隔离开关和第一动触头连接于所述执行部，并且在所述执行部的带动下同步运动。
作为本发明第一方面的进一步方案，所述驱动部包括永磁机构电磁铁；
所述传动部包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件连接于所述永磁机构电磁铁的铁芯的一端，所述第二传动件连接于所述永磁机构电磁铁的铁芯的另一端；
所述执行部与所述第一传动件的下端以及所述第二传动件的下端连接，所述执行部在所述第一传动件和所述第二传动件的带动下执行横向运动。
作为本发明第一方面的进一步方案，所述直线运动机构还包括第一限位长孔和第二限位长孔；
所述第一限位长孔和所述第二限位长孔沿同一条直线布置，所述第一传动件在所述第一限位长孔提供的间隙内运动，所述第二传动件在所述第二限位长孔提供的间隙内运动。
作为本发明第一方面的进一步方案，所述高压侧接线机构包括触碰件和两个所述低压真空泡；
两个所述低压真空泡的动端相向设置；
所述触碰件位于两个所述低压真空泡之间并与所述直线运动机构连接，且所述触碰件能够在所述直线运动机构的带动下推动所述低压真空泡的动端。
作为本发明第一方面的进一步方案，所述油隔离开关包括第二动触头和三个直线排列的第二静触头；
所述第二动触头连接于所述直线运动机构，并与中间的所述第二静触头和其中一外侧的所述第二静触头接触，且所述第二动触头能够在所述直线运动机构的带动下沿所述第二静触头的排列方向运动。
作为本发明第一方面的进一步方案，所述高压侧接线机构的断口时间大于所述低压侧接线机构的断口时间。
作为本发明第一方面的进一步方案，该油浸式变压器有载调容开关包括高压绝缘封板、低压绝缘封板以及安装板；
所述高压绝缘封板和所述低压绝缘封板平行设置，所述安装板分别与所述高压绝缘封板和所述低压绝缘封板连接，并且三者形成有容纳腔；
所述高压侧接线机构连接于所述高压绝缘封板，所述低压侧接线机构连接于所述低压绝缘封板，所述直线运动机构安装于所述安装板；
所述驱动部安装于所述安装板之上，所述执行部安装于所述安装板之下，所述传动部穿过所述安装板，所述第一限位长孔和第二限位长孔设置于所述安装板。
作为本发明第一方面的进一步方案，所述高压侧接线机构还包括高压侧接线端子，所述高压侧接线端子位于所述高压绝缘封板的外部；
所述低压侧接线机构还包括低压侧接线端子，所述低压侧接线端子位于所述低压绝缘封板的外部。
第二方面，本发明还提供了一种变压器，该变压器包括上述的油浸式变压器有载调容开关，以一个所述高压侧接线机构、一个所述低压侧接线机构以及一个所述直线运动机构为一组接线机构，所述油浸式变压器有载调容开关包括有多组并行设置的接线机构。
结合以上技术方案，本发明带来的有益效果分析如下：
高压侧由低压真空泡以及油隔离开关组合形成复合开关，用于调容变压器高压侧绕组联结方式的调整。低压侧由滑动式动静触头组成，用于调容变压器低压侧绕组联结方式的调整。
本发明提供了一种油浸式变压器有载调容开关，该油浸式变压器有载调容开关包括高压侧接线机构、低压侧接线机构以及直线运动机构；高压侧接线机构设置有低压真空泡以及油隔离开关；低压真空泡和油隔离开关均与直线运动机构连接，低压真空泡和油隔离开关均配置为在直线运动机构的带动下接通或断开；低压侧接线机构设置有第一动触头和第一静触头；第一动触头与直线运动机构连接，第一动触头配置为在直线运动机构的带动下与第一静触头相接触或相分离。该油浸式变压器有载调容开关高压侧使用低压真空泡及油隔离开关组成的复合开关，替代高压真空泡作为调容开关的高压转换开关，低压侧采用油内滑动式动静触头，而未使用真空泡，降低了调容开关的成本。
本发明还提供了一种变压器，该变压器具有上述的油浸式变压器有载调容开关，进而也降低了变压器整体的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的油浸式变压器有载调容开关在第一视角下的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的油浸式变压器有载调容开关在第二视角下的整体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的油浸式变压器有载调容开关中的高压侧接线机构和低压侧接线机构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的直线运动机构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一组接线机构的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的油隔离开关的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的油浸式变压器有载调容开关的电路图。
图标：100－高压侧接线机构；200－低压侧接线机构；300－直线运动机构；400－高压绝缘封板；500－低压绝缘封板；600－安装板；110－低压真空泡；120－油隔离开关；130－高压侧接线端子；140－触碰件；121－第二静触头；122－第二动触头；210－动触头；220－静触头；230－低压侧接线端子；310－驱动部；320－传动部；330－执行部；321－第一传动件；322－第二传动件；331－第一限位长孔；332－第二限位长孔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种油浸式变压器有载调容开关，请一并参照说明书附图中图1至图7。
如图1至图3所示，该油浸式变压器有载调容开关包括高压侧接线机构100、低压侧接线机构200以及直线运动机构300。
其中，如图5所示，高压侧接线机构100设置有低压真空泡110以及油隔离开关120。低压真空泡110和油隔离开关120均与直线运动机构300连接，低压真空泡110和油隔离开关120均配置为在直线运动机构300的带动下接通或断开。高压侧接线机构100使用低压真空泡110和油隔离开关120代替了现有调容开关中的高压真空泡，降低了成本。
继续参阅图5，低压侧接线机构200设置有第一动触头210和第一静触头220。第一动触头210与直线运动机构300连接，第一动触头210配置为在直线运动机构300的带动下与第一静触头220相接触或相分离。低压侧接线机构200采用油内滑动式动静触头220，而未使用真空泡，降低了调容开关的成本。
图4示出了直线运动机构300的具体结构，直线运动机构300包括依次连接的驱动部310、传动部320以及执行部330。传动部320与所述驱动部310连接，并能够在驱动部310的带动下运动。执行部330配置为在传动部320的带动下沿直线运动；低压真空泡110、油隔离开关120和第一动触头210均连接于执行部330，可以是直接连接也可以通过其他部件间接连接，并且低压真空泡110、油隔离开关120和第一动触头210在执行部330的带动下同步运动。
驱动部310具有多种结构形式，图1、图2和图4中示出的驱动部310包括永磁机构电磁铁。传动部320包括第一传动件321和第二传动件322，第一传动件321连接于永磁机构电磁铁的铁芯的一端，第二传动件322连接于永磁机构电磁铁的铁芯的另一端。执行部330与第一传动件321的下端以及第二传动件322的下端连接，执行部330在第一传动件321和第二传动件322的带动下执行横向运动。
驱动部310还可以为其他结构形式。比如，驱动部310为电机带动的齿轮齿条运动副，齿轮安装于电机的转轴上，齿条与齿轮啮合，第一传动件321和第二传动件322分别连接于齿条的两端。
如图2所示，直线运动机构300还包括第一限位长孔331和第二限位长孔332；第一限位长孔331和第二限位长孔332沿同一条直线布置，第一传动件321在第一限位长孔331提供的间隙内运动，第一限位长孔331能够限制第一传动件321的运动距离和停止位置，第二传动件322在第二限位长孔332提供的间隙内运动，第二限位长孔332能够限制第二传动件322的运动距离和停止位置，进而准确控制低压真空泡110、油隔离开关120和第一动触头210，保证调容的准确进行。
如图5所述，高压侧接线机构100包括触碰件140和两个低压真空泡110，并且两个低压真空泡110的动端相向设置。触碰件140位于两个低压真空泡110之间并与直线运动机构300连接，且触碰件140能够在直线运动机构300的带动下推动低压真空泡110的动端。以图5为例，此时，触碰件140推动左侧的低压真空泡110的动端，左侧的低压真空泡110接通，而右侧的低压真空泡110处于断开状态；当直线运动机构300带动触碰件140向右运动时，触碰件140逐渐脱离左侧的低压真空泡110的动端，触碰件140最终触碰件140推动右侧的低压真空泡110的动端，使右侧的低压真空泡110接通，而左侧的低压真空泡110处于断开状态。
参阅图6，图6示出了油隔离开关120的具体结构。油隔离开关120包括第二动触头122和三个直线排列的第二静触头121。其中，第二动触头122连接于直线运动机构300，并与中间的第二静触头121和其中一外侧的第二静触头121接触，并且第二动触头122能够在直线运动机构300的带动下沿第二静触头121的排列方向运动。以图6为例，此时，第二动触头122与中间的静触头220和左侧的静触头220接触，将中间的静触头220和左侧的静触头220连通；当直线运动机构300带动第二动触头122向右运动时，第二动触头122脱离左侧的静触头220，向右第二动触头122最终与中间静触头220和右侧静触头220接触，将中间静触头220和右侧静触头220连通。
直线运动机构300带动触碰件140和第二触碰头向预操作方向动作，使处于合闸位置的低压真空泡110分闸，因低压真空泡110在油内外绝缘可承受高压，低压真空泡110真空度同高压相当时内部行程也可承受高压，灭弧后，第二动触头122继续向前运动，隔离开关作为正常的绝缘间隙同真空开关一起承受高压。在第二动触头122向前的过程中预合闸位置的油隔离开关120闭合，同样因为低压真空泡110在油内外绝缘可承受高压，低压真空泡110真空度同高压相当内部行程也可承受高压，因此油隔离开关120闭合时不会产生预击穿电弧，触碰件140继续前进使预合闸位置的低压真空泡110合闸。
高压侧接线机构100的断口时间大于低压侧接线机构200的断口时间。因高压侧接线机构100采用低压真空泡110，低压侧接线机构200进行转换时处于高压侧的断口时间内，因此低压侧接线机构200转换时是在不带电情况下进行的，因此低压侧接线机构200在油内不产生电弧，使该油浸式变压器有载调容开关在有载切换时，不会污染油，可实现调容开关的免维护。
低压侧接线机构200在直线运动机构300的带动下，在高压侧接线机构100的断口时间内转换，因低压侧接线机构200设置的断口时间短，当低压侧接线机构200完成转换后，高压侧接线机构100还未转换到预合闸方向，因此低压侧接线机构200关无电弧。
如图3所示，该油浸式变压器有载调容开关包括高压绝缘封板400、低压绝缘封板500以及安装板600。高压绝缘封板400和低压绝缘封板500平行设置，安装板600分别与高压绝缘封板400和低压绝缘封板500连接，并且三者形成有容纳腔，容纳腔能够容纳低压真空泡110、油隔离开关120、第一静触头220和第一动触头210。高压侧接线机构100连接于高压绝缘封板400，具体地，低压真空泡110和油隔离开关120连接于高压绝缘封板400，由于高压绝缘封板400具有绝缘作用，使油隔离开关120不需要单独设置绝缘子，简化了该油浸式变压器有载调容开关的结构。低压侧接线机构200连接于低压绝缘封板500，具体地，第一静触头220连接于低压绝缘封板500，由于低压绝缘封板500具有绝缘作用，使第一静触头220不需要单独设置绝缘子，进一步简化了该油浸式变压器有载调容开关的结构。直线运动机构300安装于安装板600，具体地，驱动部310安装于安装板600之上，执行部330安装于安装板600之下，传动部320穿过安装板600，第一限位长孔331和第二限位长孔332设置于安装板600。
如图5所示，高压侧接线机构100还包括高压侧接线端子130，高压侧接线端子130位于高压绝缘封板400的外部。低压侧接线机构200还包括低压侧接线端子230，低压侧接线端子230位于低压绝缘封板500的外部。并且，接线端子的形状或结构形式并不以图5示出的结构为限制，可以根据实际使用需求进行合理改变。
在该油浸式变压器有载调容开关中，以一个高压侧接线机构100、一个低压侧接线机构200以及一个直线运动机构300为一组接线机构，如图5示出了一组接线机构的结构示意图，油浸式变压器有载调容开关包括有多组并行设置的接线机构。图3中示出的油浸式变压器有载调容开关具有三组接线机构，适用于具有三相绕组的变压器，每相绕组与一组接线机构对应连接。
另外目前市面上调容变压器开关以DYn11(Yyn0)型开关为主，该油浸式变压器有载调容开关可用于引线复杂的DYn11(Yzn11)型调容变压器。
此外，本发明还提供了一种变压器，该变压器包括上述的油浸式变压器有载调容开关，由于油浸式变压器有载调容开关高压侧使用低压真空泡110及油隔离开关120组成的复合开关，替代高压真空泡作为调容开关的高压转换开关，低压侧采用油内滑动式动静触头220，而未使用真空泡，降低了调容开关的成本，进而使变压器整体的成本也得到降低。
其中，以一个高压侧接线机构100、一个低压侧接线机构200以及一个直线运动机构300为一组接线机构，如图5示出了一组接线机构的结构示意图。油浸式变压器有载调容开关包括有多组并行设置的接线机构。根据变压器具有的相数，来设置接线机构的组数，每组接线机构控制一相高压绕组和低压绕组。比如，具有三相绕组的变压器设置三组接线机构。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，包括高压侧接线机构、低压侧接线机构以及直线运动机构；
所述高压侧接线机构设置有低压真空泡以及油隔离开关；所述低压真空泡和所述油隔离开关均与所述直线运动机构连接，所述低压真空泡和所述油隔离开关均配置为在所述直线运动机构的带动下接通或断开；
所述低压侧接线机构设置有第一动触头和第一静触头；所述第一动触头与所述直线运动机构连接，所述第一动触头配置为在所述直线运动机构的带动下与所述第一静触头相接触或相分离。
2.根据权利要求1所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述直线运动机构包括依次连接的驱动部、传动部以及执行部；
所述执行部配置为在所述传动部的带动下沿直线运动；
所示低压真空泡、所述油隔离开关和第一动触头连接于所述执行部，并且在所述执行部的带动下同步运动。
3.根据权利要求2所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述驱动部包括永磁机构电磁铁；
所述传动部包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件连接于所述永磁机构电磁铁的铁芯的一端，所述第二传动件连接于所述永磁机构电磁铁的铁芯的另一端；
所述执行部与所述第一传动件的下端以及所述第二传动件的下端连接，所述执行部在所述第一传动件和所述第二传动件的带动下执行横向运动。
4.根据权利要求3所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述直线运动机构还包括第一限位长孔和第二限位长孔；
所述第一限位长孔和所述第二限位长孔沿同一条直线布置，所述第一传动件在所述第一限位长孔提供的间隙内运动，所述第二传动件在所述第二限位长孔提供的间隙内运动。
5.根据权利要求1所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述高压侧接线机构包括触碰件和两个所述低压真空泡；
两个所述低压真空泡的动端相向设置；
所述触碰件位于两个所述低压真空泡之间并与所述直线运动机构连接，且所述触碰件能够在所述直线运动机构的带动下推动所述低压真空泡的动端。
6.根据权利要求5所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述油隔离开关包括第二动触头和三个直线排列的第二静触头；
所述第二动触头连接于所述直线运动机构，并与中间的所述第二静触头和其中一外侧的所述第二静触头接触，且所述第二动触头能够在所述直线运动机构的带动下沿所述第二静触头的排列方向运动。
7.根据权利要求1所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述高压侧接线机构的断口时间大于所述低压侧接线机构的断口时间。
8.根据权利要求4所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述油浸式变压器有载调容开关包括高压绝缘封板、低压绝缘封板以及安装板；
所述高压绝缘封板和所述低压绝缘封板平行设置，所述安装板分别与所述高压绝缘封板和所述低压绝缘封板连接，并且三者形成有容纳腔；
所述高压侧接线机构连接于所述高压绝缘封板，所述低压侧接线机构连接于所述低压绝缘封板，所述直线运动机构安装于所述安装板；
所述驱动部安装于所述安装板之上，所述执行部安装于所述安装板之下，所述传动部穿过所述安装板，所述第一限位长孔和第二限位长孔设置于所述安装板。
9.根据权利要求8所述的油浸式变压器有载调容开关，其特征在于，所述高压侧接线机构还包括高压侧接线端子，所述高压侧接线端子位于所述高压绝缘封板的外部；
所述低压侧接线机构还包括低压侧接线端子，所述低压侧接线端子位于所述低压绝缘封板的外部。
10.一种变压器，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的油浸式变压器有载调容开关；
以一个所述高压侧接线机构、一个所述低压侧接线机构以及一个所述直线运动机构为一组接线机构，所述油浸式变压器有载调容开关包括有多组并行设置的接线机构。
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