CN114430246A - 一种五档变压器的调压电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五档变压器的调压电路，其包括调压电路输入端、调压电路输出端、主绕组、极性转换开关、调压绕组、过渡切换单元、额定电压支路和调压支路，主绕组输入端抽头连接调压电路输入端，主绕组输出端抽头并联连接极性转换开关和额定电压支路，额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头连接，额定电压支路的输出端与过渡切换单元的输入端连接，过渡切换单元包括并联连接的过渡电阻和过渡通断开关，极性转换开关包括5个连接脚、2个联动片，2个联动片双联动实现两种电路连接结构，分别对应2档的正接调压支路和2档的反接调压支路，来实现五档电压的切换，比现有技术减少了一条调压支路，成本更低、体积更小、结构更优化合理。

Description

一种五档变压器的调压电路

技术领域

本发明涉及配变变电变压器技术领域，尤其是一种五档变压器的调压电路。

背景技术

变压器的调压原理即为从变压器某一侧的线圈中引出若干分接头，通过有载分接开关在不切断负荷电流的情况下，又一分接头切换到另一分接头，以变换线圈的有效匝数，达到调节电压的目的。

现有技术中如中国发明专利公开号为：CN110212830A的《一种带极性转换的五档变压器有载调压电路》，其由主回路、过渡回路、额定电压支路组成，主回路由主绕组、调压绕组、三个调压支路、一个真空灭弧室构成，调压绕组设置有上端抽头、中间抽头、下端抽头，三个调压支路分别连接调压绕组的三个抽头与主回路直空灭弧室内接端，每个调压支路串联一选择开关；主绕组输出端通过一极性开关分别连接调压绕组的上端抽头和下端抽头；过渡回路一端与调压绕组中间抽头连接，另一端与主回路的直空灭弧室的外接端连接；额定电压支路一端与主绕组输出端连接，另一端与主回路直空灭弧室内接端连接。在调压过程中，过渡电压随着挡位的不同而不同，有效降低了调压中的电压波动。但是由于上述五档调压电路需要3条调压支路配合，其体积大、成本高，本发明基于上述结构，对其进行了进一步的优化改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种五档变压器的调压电路，该调压电路整体上可以实现五档变压，却比现有技术减少了1条调压支路，成本更低、体积更小、结构更优化合理。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种五档变压器的调压电路，包括调压电路输入端、调压电路输出端、主绕组、极性转换开关、调压绕组、过渡切换单元、额定电压支路和调压支路，主绕组输入端抽头连接调压电路输入端，主绕组输出端抽头并联连接极性转换开关和额定电压支路，额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头连接，额定电压支路的输出端与过渡切换单元的输入端连接，过渡切换单元包括由过渡电阻和过渡通断开关并联连接形成的并联电路结构，该并联电路结构的两端为过渡切换单元的第一输入端和第二输入端，第一输入端兼做调压电路输出端，其特征在于：所述极性转换开关包括5个连接脚、以及2个联动片，2个联动片相邻分布且同步运动形成2种连接结构，分别为正接调压支路连接结构和反接调压支路连接结构，每个联动片可以分别同时导通其各自对应的2个连接脚，

所述5个连接脚分别为第一连接脚、第二连接脚、第三连接脚、第四连接脚、第五连接脚，

所述调压支路包括调压一支路、调压二支路，

所述调压绕组包括同向绕制的两段调压线圈和3个调压绕组抽头，两段调压线圈分别为调压线圈L1、调压线圈L2；3个调压绕组抽头分别为上端抽头、下端抽头和中间抽头，

所述主绕组输出端抽头与所述第四连接脚连接，所述第五连接脚与所述下端抽头连接，所述第三连接脚与所述上端抽头连接，所述第二连接脚与所述调压二支路连接，所述第一连接脚与所述下端抽头连接，所述中间抽头与所述调压一支路连接；

所述调压一支路串联一通断开关K1，调压一支路的一端与所述中间抽头连接，调压一支路的另一端与过渡切换单元的第二输入端连接；所述调压二支路串联一通断开关Km，调压二支路的一端与所述上端抽头连接，调压二支路的另一端与过渡切换单元的第一输入端连接。

上述结构中，极性转换开关通过双联动结构实现两种电路连接结构，两种电路连接结构对应2档的正接调压支路和2档的反接调压支路的方式来实现5档电压的切换，比现有技术减少了一条调压支路。

进一步的，所述极限转换开关的5个连接脚沿一条直线间隔分布，2个联动片沿5个连接脚所在直线呈上下相邻分布，2个联动片分别为上联动片和下联动片。

上述结构中，极性开关的5个连接脚呈直线分布，两个2联动片就可以通过沿直线方向滑动来实现切换。

进一步的，所述极限转换开关随着2个联动片的上下滑移形成2种连接关系，第一种连接关系为上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚；第二种连接关系为上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚。

上述结构中，极性开关的2个联动片通过滑移形成2种连接关系，第一种连接关系实现正接调压支路的升压结构，第二种连接关系实现反接调压支路的降压结构，而当额定电压供电时则维持在中间档，从而实现5档电路在不断电的情况下顺利切换。

进一步的，所述过渡切换单元中的过渡通断开关采用真空灭弧室。

上述结构中，过渡切换单元为电压切换过程中提供短路保护，而真空灭弧室的采用，提高了变压器的安全性能以及延长了其使用寿命。

进一步的，所述调压支路以及额定电压支路上串联的通断开关均采用真空灭弧室。

上述结构中，高压环境下，采用普通开关通断容易产生电弧导电，而采用真空灭弧室，提高了变压器的安全性能以及延长了其使用寿命。

采用上述方案，本发明具有整体结构更合理、整体体积小、工艺难度降低、制造成本降低的优点。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例中第一联动结构的三档电路结构图；

附图2为本发明具体实施例中第一联动结构的三档升四档第一步操作后的结构电路图；

附图3为本发明具体实施例中第一联动结构的三档升四档第二步操作后的结构电路图；

附图4为本发明具体实施例中第一联动结构的四档的结构电路图；

附图5为本发明具体实施例中第一联动结构的四档升五档第一步操作后的结构电路图；

附图6为本发明具体实施例中第一联动结构的四档升五档第二步操作后的结构电路图；

附图7为本发明具体实施例中第一联动结构的五档的结构电路图；

附图8为本发明具体实施例中第二联动结构的三档电路结构图；

附图9为本发明具体实施例中第二联动结构的三档降二档第一步操作后的结构电路图；

附图10为本发明具体实施例中第二联动结构的三档降二档第二步操作后的结构电路图；

附图11为本发明具体实施例中第二联动结构的二档的结构电路图；

附图12为本发明具体实施例中第二联动结构的二档降一档第一步操作后的结构电路图；

附图13为本发明具体实施例中第二联动结构的二档降一档第二步操作后的结构电路图；

附图14为本发明具体实施例中第二联动结构的一档的结构电路图。

具体实施方式

在本发明中，所述输入端与输出端是为清楚表述电路各构成部分的连接关系而做出的定义，其中“输入”和“输出”仅用于区分不同的连接端，并不代表电流或信号的流动或传递方向。本发明的具体实施例如图1-14所示是五档变压器的调压电路，其包括调压电路输入端、调压电路输出端Xo、主绕组L、极性转换开关Kj、调压绕组、过渡切换单元、额定电压支路和调压支路，主绕组输入端抽头A连接调压电路输入端，主绕组输出端抽头Xi并联连接极性转换开关Kj和额定电压支路，额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头Xi连接，额定电压支路的输出端与过渡切换单元的输入端连接，本实施例中是与第一输入端T1连接。

过渡切换单元包括由过渡电阻R和过渡通断开关K0并联连接形成的并联电路结构，该并联电路结构的两端为过渡切换单元的第一输入端T1和第二输入端T2，第一输入端兼做调压电路输出端Xo。

极性转换开关Kj包括5个连接脚、以及2个联动片，每个联动片可以分别同时导通其各自对应的2个连接脚，即1个联动片导通2个连接脚，2个联动片则连接了4个连接脚，2个联动片相邻分布、互不重叠且同步运动形成2种连接结构：正接调压支路结构和反接调压支路结构。极性转换开关的5个连接脚由图中上至下分布分别为第一连接脚、第二连接脚、第三连接脚、第四连接脚、第五连接脚， 5个连接脚沿一条直线间隔分布，2个联动片沿5个连接脚所在直线呈上下相邻分布，2个联动片分别为上联动片和下联动片。极限转换开关随着2个联动片的上下滑移形成2种连接关系，第一种连接关系为上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚；第二种连接关系为上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚。

调压支路包括调压一支路、调压二支路（分别对应通断开关K1、Km）。

调压绕组包括同向绕制的两段调压线圈，分别为调压线圈L1、调压线圈L2，调压绕组包括3个调压绕组抽头，分别为上端抽头X1、下端抽头X3和中间抽头X3，中间抽头X3同时作为调压线圈L1的下端抽头和调压线圈L2的上端抽头。

主绕组输出端抽头Xi与第四连接脚连接，第五连接脚与下端抽头X3连接，第三连接脚与上端抽头X1连接，第二连接脚与调压二支路连接，第一连接脚与下端抽头X3连接，中间抽头X2与调压一支路连接；

调压二支路串联一通断开关Km，调压二支路的一端与第二连接脚连接，调压二支路的另一端与过渡切换单元的第一输入端T1连接；调压一支路串联一通断开关K1，调压一支路的一端与中间抽头X2连接，调压一支路的另一端与过渡切换单元的第二输入端T2连接。

极性开关Kj、各通断开关的组合状态与调压电路各档位的对应如下：

第一种联动结构如图1-7所示：上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚。

三档：Ke闭合、K0断开，L1、L2均不接入电路，此时额定电压供电；

四档：Ke断开、K1闭合、K0闭合，L1正接入电路；

五档：Ke断开、Km闭合、K0断开，L1、L2正接入电路。

第二种联动结构如图8-14所示：上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚。

三档：Ke闭合、K0断开，L1、L2均不接入电路，此时额定电压供电；

二档：Ke断开、K1闭合、K0闭合， L2反接入电路；

一档：Ke断开、Km闭合、K0断开，L2、L1反接入电路。

升压原理如下：

当三档时，极性开关Kj的上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚；此时，额定电压支路的通断开关Ke闭合，调压支路的通断开关均断开，过渡切换单元中的过渡通断开关K0也断开。

升四档时，第一步，闭合调压支路中的通断开关K1闭合，过渡切换单元的切断开关K0处于断开状态，此时，由额定电压支路供电，过渡电阻提供短路保护；然后，断开额定电压支路上的通断开关Ke，调压线圈L1正接入电路，第三步，闭合过渡切换单元中的通断开关K0，完成三档升四档的切换。

四档升五档时，第一步，断开过渡切换单元中的通断开关K0，然后，闭合调压支路中的通断开关Km，此时，K1、Km均闭合，调压线圈L1正接入电路，第三步，断开调压支路中的通断开关K1，调压线圈L1、L2正接入电路，完成四档升五档的切换。

降压原理如下：

当三档时，切换极性开关Kj，使其上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚；此时，额定电压支路的通断开关Ke闭合，调压支路的通断开关均断开，过渡切换单元中的过渡通断开关K0也断开，由额定电压支路供电。

降二档时，第一步，闭合调压支路中的通断开关K1闭合，过渡切换单元的切断开关K0处于断开状态，此时，通断开关K1、Ke均闭合，过渡电阻提供短路保护，由额定电压支路供电；然后，断开额定电压支路上的通断开关Ke，调压线圈L2反接入电路，第三步，闭合过渡切换单元中的通断开关K0，完成三档降二档的切换。

二档降一档时，第一步，断开过渡切换单元中的通断开关K0，然后，闭合调压支路中的通断开关Km，此时，Km、K1均闭合，调压线圈L2反接入电路，第三步，断开调压支路中的通断开关K1，调压线圈L2、L1反接入电路，完成二档降一档的切换。

本发明在整个五档调压过程中，均有额定电压支路或由前一档的调压支路为后一档调压支路供电，在整个调压过程中，始终保持通电状态。此外，五档调压电路，通过极性开关的双联动结构使其由现有技术的3条调压支路减少到2条调压支路，减少了线圈的接头数量，使其结构更简化，在整体设计上更合理化，而且整体空间上大大降低，成本大大降低，工艺难度也大大降低，更易于加工和设计，线路的减少还有助于提升其安全性。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种五档变压器的调压电路，包括调压电路输入端、调压电路输出端、主绕组、极性转换开关、调压绕组、过渡切换单元、额定电压支路和调压支路，主绕组输入端抽头连接调压电路输入端，主绕组输出端抽头并联连接极性转换开关和额定电压支路，额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头连接，额定电压支路的输出端与过渡切换单元的输入端连接，过渡切换单元包括由过渡电阻和过渡通断开关并联连接形成的并联电路结构，该并联电路结构的两端为过渡切换单元的第一输入端和第二输入端，第一输入端兼做调压电路输出端，其特征在于：所述极性转换开关包括5个连接脚、以及2个联动片，2个联动片相邻分布且同步运动形成2种连接结构，分别为正接调压支路连接结构和反接调压支路连接结构，每个联动片可以分别同时导通其各自对应的2个连接脚，

所述5个连接脚分别为第一连接脚、第二连接脚、第三连接脚、第四连接脚、第五连接脚，

所述调压支路包括调压一支路、调压二支路，

所述调压绕组包括同向绕制的两段调压线圈和3个调压绕组抽头，两段调压线圈分别为调压线圈L1、调压线圈L2；3个调压绕组抽头分别为上端抽头、下端抽头和中间抽头，

所述主绕组输出端抽头与所述第四连接脚连接，所述第五连接脚与所述下端抽头连接，所述第三连接脚与所述上端抽头连接，所述第二连接脚与所述调压二支路连接，所述第一连接脚与所述下端抽头连接，所述中间抽头与所述调压一支路连接；

所述调压一支路串联一通断开关K1，调压一支路的一端与所述中间抽头连接，调压一支路的另一端与过渡切换单元的第二输入端连接；所述调压二支路串联一通断开关Km，调压二支路的一端与所述上端抽头连接，调压二支路的另一端与过渡切换单元的第一输入端连接。

2.根据权利要求1所述的五档变压器的调压电路，其特征在于：所述极限转换开关的5个连接脚沿一条直线间隔分布，2个联动片沿5个连接脚所在直线呈上下相邻分布，2个联动片分别为上联动片和下联动片。

3.根据权利要求2所述的五档变压器的调压电路，其特征在于：所述极限转换开关随着2个联动片的上下滑移形成2种连接关系，第一种连接关系为上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚；第二种连接关系为上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚。

4.根据权利要求1所述的五档变压器的调压电路，其特征在于：所述过渡切换单元中的过渡通断开关采用真空灭弧室。

5.根据权利要求1所述的五档变压器的调压电路，其特征在于，所述调压支路以及额定电压支路上串联的通断开关均采用真空灭弧室。

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