CN112992512A - 一种变压器联结组别的切换装置和方法 - Google Patents

一种变压器联结组别的切换装置和方法 Download PDF

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李春阳
张健能
梁锦滔
敬磊
郭益辉
洪晓彤
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Abstract

本发明涉及一种变压器联结组别的切换装置和方法，该切换装置包括一次绕组、二次绕组、第一开关元件、第二开关元件和第三开关元件，该切换装置和方法通过与变压器的一次绕组连接的第一开关元件，以及与变压器的二次绕组连接的第二开关元件和第三开关元件，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆与其第一端电极或第二端电极连接，实现变压器联结组别的切换；通过该变压器联结组别的切换装置能够根据所需要的变压器联结组别来选择开关元件的位置，达到改变三相变压器联结组别的目的，变压器的联结组别灵活改变、方便以及实用，且操作简单、成本低，解决了现有改变变压器的联结组别的工作量大、工艺复杂且成本高的问题。

Description

一种变压器联结组别的切换装置和方法
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器联结组别的切换装置和方法。
背景技术
变压器的联结组别是指变压器一次绕组和二次绕组组合接线形式的一种表示方法。常见的变压器绕组有二种接法，分别为三角形接线和星形接线，采用D或d表示为三角形接线，采用Y或y表示星形接线，大写代表一次绕组，小写代表二次绕组，YN表示为星形带中性线的接线，N表示带中性线；在Yy联结的三相变压器中，共有Yy0、Yy2、Yy4、Yy6、Yy8、Yy10这六种联结组别，标号为偶数，在Yd联结的三相变压器中，共有Yd1、Yd3、Yd5、Yd7、Yd9、Yd11这六种联结组别，标号为奇数。Yy0表示变压器一次绕组和二次绕组均为星形接线，二次绕组侧线电压与一次绕组侧线电压的方向相同，Yd11表示变压器一次绕组为星形接线，二次绕组为三角形接线，二次绕组的侧线电压滞后一次绕组的侧线电压330度（或超前30度）。
而变压器的不同联结组别应用于电力系统的不同场合中，如Yyn0组别的三相电力变压器用于三相四线制的配电系统上，供电给动力和照明的混合负载，Yd11组别的三相电力变压器用于低压高于0.4kV的线路中；YNd11组别的三相电力变压器用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中，所以生产厂家根据用户的不同需要生产出不同组别的变压器。
在电力系统中，三相变压器按照其磁路系统的不同可以由三台同容量的单相变压器组成三相变压器组；也可由三个单相变压器合成一个三铁心柱组成三相心式变压器，按照一次绕组、二次绕组的联结成其中一种接线联结组别出厂，变压器的联结组别是固定不变，如需要将变压器的一种联结组别转变为另外一种联结组别，需要停电对一、二次绕组引出线进行重新联结，工作量大、工艺复杂且成本高。
发明内容
本发明实施例提供了一种变压器联结组别的切换装置和方法，用于解决现有变压器的联结组别是固定不变，若要改变变压器的联结组别的工作量大、工艺复杂且成本高的技术问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种变压器联结组别的切换装置，包括一次绕组、二次绕组、第一开关元件、第二开关元件和第三开关元件，所述一次绕组一端的三个第一连接端相连，所述一次绕组另一端的三个第二连接端与所述第一开关元件连接，所述二次绕组两端分别与所述第二开关元件和所述第三开关元件连接，所述第一开关元件与所述第二开关元件连接，所述第二开关元件与所述第三开关元件连接。
优选地，该变压器联结组别的切换装置还包括电源和显示元件，所述显示元件连接在所述第二开关元件与所述第三开关元件之间，所述电源的第一端与所述第一开关元件连接，所述电源的第二端与所述第三开关元件连接。
优选地，该变压器联结组别的切换装置还包括高压套管和低压套管，所述高压套管与所述第一开关元件连接，所述一次绕组一端的三个第一连接端相连后与所述高压套管的中心线连接，所述低压套管与所述第三开关元件连接。
优选地，所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述第三开关元件均为双向选择开关，所述第一开关元件和所述第三开关元件均包括至少四个电极，所述第二开关元件包括至少五个电极，所述双向选择开关包括拨杆、第一端电极和第二端电极。
本发明还提供一种变压器联结组别的切换方法，应用于上述所述的变压器联结组别的切换装置，该变压器联结组别的切换方法包括以下步骤：
获取变压器需要切换的联结组别；
根据所述联结组别，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆与其第一端电极或第二端电极连接。
优选地，若变压器需要的联结组别为YNd11联结组别，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接；若变压器需要的联结组别为YNd9联结组别，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆均与其对应的第二端电极连接。
优选地，若变压器需要的联结组别为YNd7联结组别，控制第一开关元件和第二开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接，控制第三开关元件的拨杆与其第二端电极连接。
优选地，若变压器需要的联结组别为YNd3联结组别，控制第一开关元件的拨杆与其第二端电极连接，控制第二开关元件和第三开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接。
优选地，若变压器需要的联结组别为YNd1联结组别，控制第一开关元件和第三开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接，控制第二开关元件的拨杆与其第二端电极连接。
优选地，若变压器需要的联结组别为YNd5联结组别，控制第一开关元件的拨杆与其第一端电极连接，控制第二开关元件和第三开关元件的拨杆均与其对应的第二端电极连接。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
该变压器联结组别的切换装置和方法通过与变压器的一次绕组连接的第一开关元件，以及与变压器的二次绕组连接的第二开关元件和第三开关元件，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆与其第一端电极或第二端电极连接，实现变压器联结组别的切换；通过该变压器联结组别的切换装置能够根据所需要的变压器联结组别来选择开关元件的位置，达到改变三相变压器联结组别的目的，变压器的联结组别灵活改变、方便以及实用，且操作简单、成本低，解决了现有变压器的联结组别是固定不变，若要改变变压器的联结组别的工作量大、工艺复杂且成本高的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换装置的电路原理图。
图2为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd11联结组别的电路连接图。
图3为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd11联结组别的相量图。
图4为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd7联结组别的电路连接图。
图5为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd7联结组别的相量图。
图6为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd3联结组别的电路连接图。
图7为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd3联结组别的相量图。
图8为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd1联结组别的电路连接图。
图9为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd1联结组别的相量图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种变压器联结组别的切换装置和方法，用于解决了现有变压器的联结组别是固定不变，若要改变变压器的联结组别的工作量大、工艺复杂且成本高的技术问题。
实施例一：
图1为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换装置的电路原理图。
如图1所示，本发明实施例提供了一种变压器联结组别的切换装置，包括由三台单相变压器组成的三相变压器、第一开关元件K1、第二开关元件K2、第三开关元件K3、高压套管、低压套管、显示元件和电源，三相变压器包括一次绕组和二次绕组。
需要说明的是，第一开关元件K1、第二开关元件K2、第三开关元件K3均为双向选择开关，第一开关元件K1、第二开关元件K2、第三开关元件K3均包括拨杆、第一端电极L1和第二端电极L2。且第一开关元件K1和第三开关元件K3均包括至少四个电极，其中三个电极组成第一开关元件K1的第一端电极L1和第二端电极L2，第一开关元件K1的另一个电极为其连接端E和连接端F，第三开关元件K3的另外一个电极为其连接端W和连接端Y。第二开关元件K2包括至少五个电极，其中三个电极组成第二开关元件K2和第三开关元件K3的第一端电极L1和第二端电极L2，第二开关元件K2的另外两个电极为其连接端R、连接端J、连接端G和连接端I。显示元件为LED等。
在本发明实施例中，一次绕组一端的三个第一连接端相连后与高压套管的中心线连接，一次绕组另一端的三个第二连接端分别与第一开关元件K1的第一端电极L1和第二端电极L2连接，二次绕组两端分别与第二开关元件K2和第三开关元件K3的第一端电极L1、第二端电极L2连接，第一开关元件K1的连接端E、连接端J与第二开关元件K2的拨杆连接，第二开关元件K2的连接端R、连接端J、连接端I通过对应的显示元件与第三开关元件K3的连接端W连接，第二开关元件K2的连接端I、连接端G、连接端J通过对应的显示元件与第三开关元件K3的连接端Y连接。电源的正极与第一开关元件K1的拨杆连接，电源的负极与第三开关元件的拨杆连接。
需要说明的是，第一开关元件K1、第二开关元件K2、第三开关元件K3的第一端电极L1和第二端电极L2用于实现变压器联结组别的转换。第一开关元件K1的连接端E和连接端F、第三开关元件K3的连接端W和连接端Y、第二开关元件K2的连接端R、连接端J、连接端G和连接端I均用于接通对应的显示元件，显示切换为哪组联结组别。
本发明提供的一种变压器联结组别的切换装置通过与变压器的一次绕组连接的第一开关元件，以及与变压器的二次绕组连接的第二开关元件和第三开关元件，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆与其第一端电极或第二端电极连接，实现变压器联结组别的切换；通过该变压器联结组别的切换装置能够根据所需要的变压器联结组别来选择开关元件的位置，达到改变三相变压器联结组别的目的，变压器的联结组别灵活改变、方便以及实用，且操作简单、成本低，解决了现有变压器的联结组别是固定不变，若要改变变压器的联结组别的工作量大、工艺复杂且成本高的技术问题。
实施例二：
本发明实施例还提供一种变压器联结组别的切换方法，应用于上述的变压器联结组别的切换装置，该变压器联结组别的切换方法包括以下步骤：
获取变压器需要切换的联结组别；
根据联结组别，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆与其第一端电极或第二端电极连接。
需要说明的是，实施例二中的变压器联结组别的切换装置已在实施例一中详细阐述了，因此对实施例二中的变压器联结组别的切换装置内容不再一一详细阐述。
图2为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd11联结组别的电路连接图，图3为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd11联结组别的相量图。
在本发明实施例中，若变压器需要的联结组别为YNd11联结组别，控制第一开关元件K1、第二开关元件K2、第三开关元件K3的拨杆均与其对应的第一端电极L1连接。
需要说明的是，如图1所示，电源的电流流向为：电源正极-第一开关元件K1的拨杆D端-连接端E-第二开关元件K2的拨杆H端-连接端J-YNd11的显示元件-连接端W-第三开关元件K3的拨杆Q端-电源负极。在本实施例中，如图2和图3所示，YNd11联结组别是将一次绕组的一端相连接，用中性线引出至O点。二次绕组的ay、bz、cx相连，如图2所示，从图3可知，二次绕组的线电压Uab滞后一次绕组的线电压UAB330度。
在本发明实施例中，若变压器需要的联结组别为YNd9联结组别，控制第一开关元件K1、第二开关元件K2、第三开关元件K3的拨杆均与其对应的第二端电极L2连接。
需要说明的是，如图1所示，YNd9联结组别中电源的电流流向为：电源正极-第一开关元件K1的拨杆D端-连接端F-第二开关元件K2的拨杆N端-连接端G-YNd9的显示元件-连接端Y-第三开关元件K3的拨杆Q端-电源负极。
图4为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd7联结组别的电路连接图，图5为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd7联结组别的相量图。
在本发明实施例中，若变压器需要的联结组别为YNd7联结组别，控制第一开关元件K1和第二开关元件K2的拨杆均与其对应的第一端电极L1连接，控制第三开关元件K3的拨杆与其第二端电极L2连接。
需要说明的是，如图1所示，YNd7联结组别中电源的电流流向为：电源正极-第一开关元件K1的拨杆D端-连接端E-第二开关元件K2的拨杆H端-连接端J-YNd7的显示元件-连接端Y-第三开关元件K3的拨杆Q端-电源负极。在本实施例中，改变二次绕组的同名端，即是a与x互换位置，b与y互换位置，c与z互换位置，如图4所示，从图5可知，二次绕组的线电压Uab滞后一次绕组的线电压UAB210度。
图6为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd3联结组别的电路连接图，图7为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd3联结组别的相量图。
在本发明实施例中，若变压器需要的联结组别为YNd3联结组别，控制第一开关元件K1的拨杆与其第二端电极L2连接，控制第二开关元件K2和第三开关元件K3的拨杆均与其对应的第一端电极L1连接。
需要说明的是，如图1所示，YNd3联结组别中电源的电流流向为：电源正极-第一开关元件K1的拨杆D端-连接端F-第二开关元件K2的拨杆N端连接端R-YNd3的显示元件-连接端W-第三开关元件K3的拨杆Q端-电源负极。在本实施例中，在YNd3联结组别中改变一次绕组端头相别，即是一次绕组的A相变换为B相、B相变换为C相、即C相变换为A相，如图6所示，从图7可知，二次绕组的线电压Uab滞后一次绕组的线电压UAB90度。
图8为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd1联结组别的电路连接图，图9为本发明实施例所述的变压器联结组别的切换方法YNd1联结组别的相量图。
在本发明实施例中，若变压器需要的联结组别为YNd1联结组别，控制第一开关元件K1和第三开关元件K3的拨杆均与其对应的第一端电极L1连接，控制第二开关元件K2的拨杆与其第二端电极L2连接。
需要说明的是，如图1所示，YNd1联结组别中电源的电流流向为：电源正极-第一开关元件K1的拨杆D端-连接端E-第二开关元件K2的拨杆H端-连接端I-YNd1的显示元件-连接端W-第三开关元件K3的拨杆Q端-电源负极。在本实施例中，在YNd3联结组别中改变二次绕组首末端连接方式，即是az、bx、cy相连，如图8所示，从图9可知，二次绕组的线电压Uab滞后一次绕组的线电压UAB30度。
在本发明实施例中，若变压器需要的联结组别为YNd5联结组别，控制第一开关元件K1的拨杆与其第一端电极L1连接，控制第二开关元件K2和第三开关元件K3的拨杆均与其对应的第二端电极L2连接。
需要说明的是，如图1所示，YNd5联结组别中电源的电流流向为：电源正极-第一开关元件K1的拨杆D端-连接端E-第二开关元件K2的拨杆H端-连接端I-YNd5的显示元件-连接端Y-第三开关元件K3的拨杆Q端-电源负极。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变压器联结组别的切换装置，其特征在于，包括一次绕组、二次绕组、第一开关元件、第二开关元件和第三开关元件，所述一次绕组一端的三个第一连接端相连，所述一次绕组另一端的三个第二连接端与所述第一开关元件连接，所述二次绕组两端分别与所述第二开关元件和所述第三开关元件连接，所述第一开关元件与所述第二开关元件连接，所述第二开关元件与所述第三开关元件连接。
2.根据权利要求1所述的变压器联结组别的切换装置，其特征在于，还包括电源和显示元件，所述显示元件连接在所述第二开关元件与所述第三开关元件之间，所述电源的第一端与所述第一开关元件连接，所述电源的第二端与所述第三开关元件连接。
3.根据权利要求1所述的变压器联结组别的切换装置，其特征在于，还包括高压套管和低压套管，所述高压套管与所述第一开关元件连接，所述一次绕组一端的三个第一连接端相连后与所述高压套管的中心线连接，所述低压套管与所述第三开关元件连接。
4.根据权利要求1所述的变压器联结组别的切换装置，其特征在于，所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述第三开关元件均为双向选择开关，所述第一开关元件和所述第三开关元件均包括至少四个电极，所述第二开关元件包括至少五个电极，所述双向选择开关包括拨杆、第一端电极和第二端电极。
5.一种变压器联结组别的切换方法，应用于如权利要求1-4任意一项所述的变压器联结组别的切换装置上，其特征在于，该变压器联结组别的切换方法包括以下步骤：
获取变压器需要切换的联结组别；
根据所述联结组别，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆与其第一端电极或第二端电极连接。
6.根据权利要求5所述的变压器联结组别的切换方法，其特征在于，若变压器需要的联结组别为YNd11联结组别，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接；若变压器需要的联结组别为YNd9联结组别，控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件的拨杆均与其对应的第二端电极连接。
7.根据权利要求5所述的变压器联结组别的切换方法，其特征在于，若变压器需要的联结组别为YNd7联结组别，控制第一开关元件和第二开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接，控制第三开关元件的拨杆与其第二端电极连接。
8.根据权利要求5所述的变压器联结组别的切换方法，其特征在于，若变压器需要的联结组别为YNd3联结组别，控制第一开关元件的拨杆与其第二端电极连接，控制第二开关元件和第三开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接。
9.根据权利要求5所述的变压器联结组别的切换方法，其特征在于，若变压器需要的联结组别为YNd1联结组别，控制第一开关元件和第三开关元件的拨杆均与其对应的第一端电极连接，控制第二开关元件的拨杆与其第二端电极连接。
10.根据权利要求5所述的变压器联结组别的切换方法，其特征在于，若变压器需要的联结组别为YNd5联结组别，控制第一开关元件的拨杆与其第一端电极连接，控制第二开关元件和第三开关元件的拨杆均与其对应的第二端电极连接。
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