CN112563052A - 分接开关的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分接开关的控制方法，通过设置所述分接开关的凸轮盘的外轨道和内轨道上的凸轮不均匀分布，同时配合选相控制，以抵消三相电流之间的相位差，使得每相真空泡切换触头切换系统从开始开断到其每相电流的第一个过零点的时间尽可能相等且尽可能短，以解决现有技术中三相分接开关真空泡开断时间随机、开断后触头间燃弧时间较长的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种分接开关，尤其涉及一种分接开关的控制方法。
背景技术
电力变压器用真空有载分接开关，当档位变换切换时，通过设定好的机械动作配合时序，将负载电流通过不同的支路转移，最终实现转移至下一个档位，转移的过程中，部分支路在打开时，断口间有一定的电压差，导致打开过程中会出现电弧，真空有载分接开关采用真空泡，在可能产生电弧的断口用真空泡替代，使得电弧仅在真空泡内灭弧，避免电弧劣化分解有载分接开关的油。
参见图1，图1是分接开关的真空泡触头切换系统的结构图，分接开关的真空泡触头切换系统主要由真空泡、动触头导电杆、杠杆系统、滚子以及凸轮盘等组成。真空管内含有一对对接式动静触头组，动触头通过凸轮盘转动配合杠杆系统实现真空泡的打开和闭合。凸轮盘上的凸轮的高度和长度决定了真空泡触头的开距和打开闭合时间。
通常，为了保证切换过程中真空泡有效灭弧，对于50Hz电压，至少需要10ms时间以保证电流至少有1个过零点熄弧。
对于传统的三相电力变压器而言，其有载分接开关为三相设计，其包含有6个真空泡，每相切换回路包括2个真空泡，并根据设定的程序依次开断。参见图2，图2是现有的传统的分接开关的凸轮盘的结构示意图，凸轮盘上包括了内外均匀分布的6个凸轮，如图2所示。其中内轨道包含每隔120°均匀分布的三个内凸轮，用于控制主回路真空泡的开断；外轨道包含每隔120°均匀分布的三个外凸轮，用于控制主回路真空泡的开断。
参见图3，图3是传统的三相分接开关开断电流的曲线图。可以看到，分接开关控制系统发出调档命令时，三相电流是同时开断的。因真空泡断开电流时需有过零点实现熄弧，这就导致了一个问题，即同时开断导致三相过零点分散较大，极限情况下(A相刚过零时开断)，距B相电流第一个过零点约3.6ms，距C相电流第一个过零点约6.6ms，而A相距下一个过零点接近10ms，增加了灭弧难度和真空泡的发热。
发明内容
本发明的目的是提供一种分接开关的控制方法，以解决现有技术中分接开关的真空泡开断时间随机、开断后触头间燃弧时间较长的问题。
一种分接开关的控制方法，所述分接开关包括凸轮盘，所述凸轮盘上设置有内轨道和外轨道，所述外轨道按照圆周分布依次有A相外凸轮、B相外凸轮以及C相外凸轮，所述A相外凸轮和所述B相外凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相外凸轮和所述C相外凸轮的中心角度差为第二预设角度；所述内轨道按照圆周依次分布有A相内凸轮、B相内凸轮以及C相内凸轮，所述A相内凸轮和所述B相内凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相内凸轮和所述C相内凸轮的中心角度差为第二预设角度，其中，所述第一预设角度小于120°且与120°相差第一角度，所述第二预设角度大于120°且与120°相差第二角度，所述第二角度等于所述第一角度的2倍；
其中，在所述凸轮盘的外围均匀分布有A相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统以及C相真空泡触头切换系统，所述A真空泡触头切换系统包括A相主真空泡和A相过渡真空泡，所述B相真空泡触头切换系统包括B相主真空泡和B相过渡真空泡，所述C相真空泡触头切换系统包括C相主真空泡和C相过渡真空泡；所述A相外凸轮、所述B相外凸轮以及C相外凸轮分别用于控制所述A相主真空泡、所述B相主真空泡以及所述C相主真空泡；所述A相内凸轮、所述B相内凸轮以及所述C相内凸轮分别用于控制所述A相过渡真空泡、所述B相过渡真空泡以及所述C相过渡真空泡；
所述控制方法包括以下步骤：
实时检测A相电流的相角，并在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制所述凸轮盘以预设速度转动，以控制所述分接开关开断。
优选的，所述第一角度等于所述凸轮盘在预设时间段内所转动的角度。
优选的，所述预设相角为28°～50°。
优选的，所述预设相角为30°。
优选的，所述实时检测A相电流的相角，并在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制凸轮盘以预设速度转动，以控制所述分接开关开断，具体包括：
实时检测A相电流的相角；
在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制凸轮盘以预设速度转动，以控制A相真空泡触头切换系统、C相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统依次开断。
本发明实施例提供的分接开关的控制方法，具有以下效果：
本发明实施例提供的分接开关的控制方法，所述分接开关包括凸轮盘，所述凸轮盘上设置有内轨道和外轨道，所述外轨道按照圆周分布依次有A相外凸轮、B相外凸轮以及C相外凸轮，所述A相外凸轮和所述B相外凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相外凸轮和所述C相外凸轮的中心角度差为第二预设角度；所述内轨道按照圆周依次分布有A相内凸轮、B相内凸轮以及C相内凸轮，所述A相内凸轮和所述B相内凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相内凸轮和所述C相内凸轮的中心角度差为第二预设角度，其中，所述第一预设角度小于120°且与120°相差第一角度，所述第二预设角度大于120°且与120°相差第二角度，所述第二角度等于所述第一角度的2倍；在所述凸轮盘的外围均匀分布有A相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统以及C相真空泡触头切换系统，所述A真空泡触头切换系统包括A相主真空泡和A相过渡真空泡，所述B相真空泡触头切换系统包括B相主真空泡和B相过渡真空泡，所述C相真空泡触头切换系统包括C相主真空泡和C相过渡真空泡；所述A相外凸轮、所述B相外凸轮以及C相外凸轮分别用于控制所述A相主真空泡、所述B相主真空泡以及所述C相主真空泡；所述A相内凸轮、所述B相内凸轮以及所述C相内凸轮分别用于控制所述A相过渡真空泡、所述B相过渡真空泡以及所述C相过渡真空泡；所述控制方法包括以下步骤：实时检测A相电流的相角，并在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制所述凸轮盘以预设速度转动，以控制所述分接开关开断，比之现有的分接开关，本发明通过设置凸轮盘上的凸轮不均匀分布，抵消三相的相位差，同时配合选相控制，使得分接开关的三相真空泡触头切换系统从开断到其对应的第一个过零点时间的时间尽可能相等且尽可能短，从而有效降低真空泡的燃弧时间，减少电弧对真空泡的烧蚀程度，延长真空泡的寿命。
附图说明
图1是分接开关的真空泡触头切换系统的结构图；
图2是现有的传统的分接开关的凸轮盘的结构示意图；
图3是采用现有的传统三相分接开关开断电流的示意图；
图4是本发明一实施例提供的分接开关的控制方法的凸轮盘的结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的分接开关的控制方法的分接开关开断电流的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
本发明一实施例提供的分接开关的控制方法，其中，所述分接开关包括凸轮盘，所述凸轮盘上设置有内轨道和外轨道，所述外轨道按照圆周分布依次有A相外凸轮、B相外凸轮以及C相外凸轮，所述A相外凸轮和所述B相外凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相外凸轮和所述C相外凸轮的中心角度差为第二预设角度；所述内轨道按照圆周依次分布有A相内凸轮、B相内凸轮以及C相内凸轮，所述A相内凸轮和所述B相内凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相内凸轮和所述C相内凸轮的中心角度差为第二预设角度，其中，所述第一预设角度小于120°且与120°相差第一角度，所述第二预设角度大于120°且与120°相差第二角度，所述第二角度等于所述第一角度的2倍；
其中，在所述凸轮盘的外围均匀分布有A相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统以及C相真空泡触头切换系统，所述A真空泡触头切换系统包括A相主真空泡和A相过渡真空泡，所述B相真空泡触头切换系统包括B相主真空泡和B相过渡真空泡，所述C相真空泡触头切换系统包括C相主真空泡和C相过渡真空泡；所述A相外凸轮、所述B相外凸轮以及C相外凸轮分别用于控制所述A相主真空泡、所述B相主真空泡以及所述C相主真空泡；所述A相内凸轮、所述B相内凸轮以及所述C相内凸轮分别用于控制所述A相过渡真空泡、所述B相过渡真空泡以及所述C相过渡真空泡；
所述控制方法包括以下步骤：
实时检测A相电流的相角，并在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制所述凸轮盘以预设速度转动，以控制所述分接开关开断。
可以理解的是，传统的分接开关的凸轮盘上的内轨道和外轨道的凸轮盘是均匀分布的，而分布在外围的三相真空泡真空泡触头切换系统也是均匀分布的，由此，分接开关控制系统发出调档命令时，三相电流是同时开断，真空泡断开电流时需有过零点实现熄弧，这就导致了一个问题，即同时开断导致三相过零点分散较大，为了减少灭弧的难度和真空泡的发热，本发明实施例通过对凸轮盘的结构进行改造，使得凸轮盘上的内轨道的三个内凸轮和外轨道的三个外凸轮均不均匀分布，从而抵消三相的相位差。
优选的，所述第一角度等于所述凸轮盘在预设时间段内所转动的角度。
优选的，所述预设相角为28°～50°。
优选的，所述预设相角为30°。
优选的，所述实时检测A相电流的相角，并在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制凸轮盘以预设速度转动，以控制所述分接开关开断，具体包括：
实时检测A相电流的相角；
在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制凸轮盘以预设速度转动，以控制A相真空泡触头切换系统、C相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统依次开断。
为了更好地说明本发明实施例的原理，参见图2，图2是现有的传统的分接开关的凸轮盘的结构示意图，可以看到，控制三相主回路真空泡开断的三个外凸轮均是均匀分布的，控制三相过渡回路真空泡开断的三个内凸轮也均是均匀分布的，相邻的两个外凸轮之间的中心角度差为120°，由此，当分接开关的控制系统发出调档命令时，三相电流是同时开断的。
为了达到抵消三相的相位差的目的，参见图4，图4是本发明一实施例提供的分接开关的控制方法的凸轮盘的结构示意图，其在现有技术的凸轮盘结构上进行改进，使得所述凸轮盘上的凸轮盘不均匀分布，而A相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统以及C相真空泡触头切换系统的分布位置不改变，具体而言，以所述A相外凸轮和所述A相内凸轮为基准，使得所述B相外凸轮与所述A相外凸轮之间的中心角度差为(120°-2Δa)，所述C相外凸轮与所述A相外凸轮之间的的中心角度差为(120°+Δa)，同理，所述B相内凸轮与所述A相内凸轮之间的间隔的中心角度差为(120°-2Δa)，所述C相内凸轮与所述A相内凸轮之间的中心角度差为(120°+Δa)，从而使得A相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统以及C相真空泡触头切换系统不同时开断，抵消三相电流间的相位差，并配合相位控制所述分接开关的切换。
参见图5，图5是采用本发明一实施例提供的分接开关的控制方法的分接开关开断电流的示意图。在本实施例中，通过电流传感器获得各相电流的相位信息，当检测奥A相电流等于30°时，即t＝1.67ms时，控制所述A相真空泡触头切换系统开始开断过程，由图中可以看到，A相电流经过1.67ms后过零；而由于所述凸轮盘的结构发生了偏移，所述C相真空泡触头切换系统的真空泡晚于所述A相真空泡触头切换系统3.34ms打开且经过1.67ms后过零，而所述B相真空泡触头切换系统的真空泡晚于所述A相真空泡触头切换系统6.68ms打开且经过1.67ms后过零。由此，实现各相真空泡触头切换系统从开始开断到其对应的第一个过零点的时间均相等，解决了三相分接开关的真空泡开断时间随机、开断后触头燃弧时间较长的问题。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种分接开关的控制方法，其特征在于，所述分接开关包括凸轮盘，所述凸轮盘上设置有内轨道和外轨道，所述外轨道按照圆周分布依次有A相外凸轮、B相外凸轮以及C相外凸轮，所述A相外凸轮和所述B相外凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相外凸轮和所述C相外凸轮的中心角度差为第二预设角度；所述内轨道按照圆周依次分布有A相内凸轮、B相内凸轮以及C相内凸轮，所述述A相内凸轮和所述B相内凸轮的中心角度差为第一预设角度，所述A相内凸轮和所述C相内凸轮的中心角度差为第二预设角度，其中，所述第一预设角度小于120°且与120°相差第一角度，所述第二预设角度大于120°且与120°相差第二角度，所述第二角度等于所述第一角度的2倍；
其中，在所述凸轮盘的外围均匀分布有A相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统以及C相真空泡触头切换系统，所述A真空泡触头切换系统包括A相主真空泡和A相过渡真空泡，所述B相真空泡触头切换系统包括B相主真空泡和B相过渡真空泡，所述C相真空泡触头切换系统包括C相主真空泡和C相过渡真空泡；所述A相外凸轮、所述B相外凸轮以及C相外凸轮分别用于控制所述A相主真空泡、所述B相主真空泡以及所述C相主真空泡；所述A相内凸轮、所述B相内凸轮以及所述C相内凸轮分别用于控制所述A相过渡真空泡、所述B相过渡真空泡以及所述C相过渡真空泡；
所述控制方法包括以下步骤：
实时检测A相电流的相角，并在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制所述凸轮盘以预设速度转动，以控制所述分接开关开断。
2.如权利要求1所述的分接开关的控制方法，其特征在于，所述第一角度等于所述凸轮盘在预设时间段内所转动的角度。
3.如权利要求1所述的分接开关的控制方法，在特征在于，所述预设相角为28°～50°。
4.如权利要求1所述的分接开关的控制方法，在特征在于，所述预设相角为30°。
5.如权利要求1所述的分接开关的控制方法，其特征在于，所述实时检测A相电流的相角，并在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制凸轮盘以预设速度转动，以控制所述分接开关开断，具体包括：
实时检测A相电流的相角；
在检测到A相电流的初相角等于预设相角时，借由控制凸轮盘以预设速度转动，以控制A相真空泡触头切换系统、C相真空泡触头切换系统、B相真空泡触头切换系统依次开断。
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