CN114944297A - 一种有载分接开关的分体式切换开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有载分接开关的分体式切换开关，包括开关组件以及框架组件，所述开关组件设于箱体内部，所述开关组件通过进线套管与变压器连接、且通过出线套管与过渡电阻连接，通过所述进线套管对开关组件以及变压器进行绝缘隔离，所述过渡电阻设于箱体外部，所述过渡电阻用于限制开关组件回路电流，所述开关组件下部设有框架组件，所述框架组件与箱体固定连接。本发明采用快速机械开关的设置，能够降低故障率，提高设备的使用寿命，减少维护工作量，并且通过在每个开关出线处设置电流传感器来监测整个切换开关的动作过程，实现设备的全过程监测，大大提高了设备的安全可靠性。

Description

一种有载分接开关的分体式切换开关

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别是一种有载分接开关的分体式切换开关。

背景技术

有载分接开关是变压器设备进行调压的核心设备，是变压器唯一经常动作的组件，有载分接开关主要由分接选择器和切换开关组成，其与变压器网侧绕组末端调压绕组不同分接头相连，实现变压器网侧绕组匝数的带负载调节。缪按变压器用有载分接开关主要为组合式有载分接开关，即分接选择器和切换开关组合为一体，共同放置在变压器本体油箱内火放置在与本体油箱联通的小油箱内，现有组合式有载分接开关均采用绝缘油作为开断或者散热的介质，且切换开关部分机械机组多、动作部件多，故障率较高，一旦某一个零件发生故障则需要将整个设备停运，并将其从变压器中整体取出，维护工作较繁琐，同时，切换开关放置在变压器油箱内，无法对其动作过程进行有效检测，其发生故障时极易发生油隙击穿引发起火进而波及整个变压器，后果严重。

基于此，提出一种有载分接开关的分体式切换开关来解决上述问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的变压器切换开关设计中存在的切换开关部分机械机组多、动作部件多，故障率较高，一旦某一个零件发生故障则需要将整个设备停运，并将其从变压器中整体取出，维护工作较繁琐，同时，切换开关放置在变压器油箱内，无法对其动作过程进行有效检测的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种有载分接开关的分体式切换开关，包括开关组件以及框架组件，所述开关组件设于箱体内部，所述开关组件通过进线套管与变压器连接、且通过出线套管与过渡电阻连接，通过所述进线套管对开关组件以及变压器进行绝缘隔离，所述过渡电阻设于箱体外部，所述过渡电阻用于限制开关组件回路电流，所述开关组件下部设有框架组件，所述框架组件与箱体固定连接。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述开关组件包括第一进线管母和第二进线管母，所述第一进线管母与进线套管连接，所述第一进线管母通过第一铜牌与第二进线管母导通连接，所述第二进线管母通过第二铜牌与第一主通流开关、第一过渡开关的进线端连接，所述第一过渡开关设有第一出线端和第二出线端，所述第一出线端通过第三铜牌与第二过渡开关连接，所述第二出线端通过第四铜牌与出线套管连接，所述第一主通流开关、第二过渡开关的出线端均与出线管母连接，所述出线管母通过出线铜牌与出线套管连接。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述开关组件还包括第二主通流开关、第三过渡开关以及第四过渡开关，所述第二进线管母通过第二铜牌与第二主通流开关、第三过渡开关的进线端连接，所述第三过渡开关设有第一出线端和第二出线端，所述第一出线端通过第三铜牌与第四过渡开关连接，所述第二出线端通过第四铜牌与出线套管连接，所述第二主通流开关、第四过渡开关的出线端均与出线管母连接。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述过渡电阻包括第一过渡电阻和第二过渡电阻，所述第一主通流开关与第一过渡开关、第一过渡电阻并联，所述第一过渡开关与第一过渡电阻串联，所述第一过渡电阻与第二过渡开关并联，所述第二主通流开关与第三过渡开关、第二过渡电阻并联，所述第三过渡开关与第二过渡电阻串联，所述第二过渡电阻与第四过渡开关并联，所述第一主通流开关与第二主通流开关并联。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述进线套管一端设有避雷器和电压传感器，所述避雷器串联于第一过渡开关与第三过渡开关之间，所述电压传感器位于进线套管与开关组件之间。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述第一进线管母、第二进线管母以及出线管母设于所述开关组件外围。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述框架组件包括第一平台、位于所述第一平台下部的第二平台以及位于所述第二平台下部的第一支撑柱，所述第一平台包括第一支撑面，所述第一支撑面外围设有第一屏蔽罩，所述开关组件置于第一支撑面。

所述第二平台包括第二支撑面，所述第二支撑面外围设有第二屏蔽罩，所述第二支撑面上设有触发开关，所述触发开关与开关组件连接。

所述第一支撑面底部通过第二支撑柱与第一支撑面固定连接，相邻所述第一支撑柱之间交叉设有第三支撑柱。

所述第一主通流开关、第一过渡开关、第二过渡开关、第二主通流开关、第三过渡开关以及第四过渡开关顶部均设有电流传感器。

本发明的有益效果：本发明通过在切换开关和分接选择器之间设置进线套管，从而可以避免切换过程中极易发生故障导致切换开关与变压器需要分离的问题，并且通过进线套管可以实现切换开关的无油化使用，有效地避免了漏油着火的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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。其中：

图1为本发明的箱体内外部结构图。

图2为本发明开关组件的结构图。

图3为本发明开关组件的串并联结构图。

图4为本发明框架组件的结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种有载分接开关的分体式切换开关，包括开关组件200以及框架组件400，开关组件200设于箱体100内部，开关组件200通过进线套管201与变压器连接、且通过出线套管202与过渡电阻203连接，通过进线套管201对开关组件200以及变压器进行绝缘隔离，过渡电阻203设于箱体100外部，过渡电阻203用于限制开关组件200回路电流，开关组件200下部设有框架组件400，框架组件400与箱体100固定连接。

该单相切换开关用于控制变压器单相绕组的调压过程，主要由外部箱体100以及内部器件组成，通过箱体100将切换开关的内部器件与外界隔离开来，一方面保证了设备的安全性，另一方面能够实现设备的整体运输与维护。

进线套管201固定在箱体100侧壁上，其采用油-空气干式套管，一端实现变压器油中的绝缘，一端实现在切换开关中的空气绝缘，无需使用变压器油进行绝缘，仅依靠空气即可达到绝缘目的，达到切换开关无油化的使用，同时通过进线套管201达到变压器与切换开关的隔离。

出线套管202固定在箱体顶部，其采用空气-空气干式套管，实现切换开关内部与外部过渡电阻203的电气连接，通过通过出线套管202的绝缘外壳实现内部结构、过渡电阻203以及箱体100的空气绝缘。

实施例2

参照图2、3，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。

开关组件200包括第一进线管母204和第二进线管母205，第一进线管母204与进线套管201连接，将切换开关内部与外部变压器连接起来，第一进线管母204通过第一铜牌与第二进线管母205导通连接，第二进线管母205通过第二铜牌206与第一主通流开关207、第一过渡开关208的底部进线端连接，第一过渡开关208在顶部设有第一出线端和第二出线端，第一出线端通过第三铜牌301与第二过渡开关209底部进线端连接，实现第一过渡开关208与第二过渡开关209的串联，第二出线端通过第四铜牌302与出线套管202连接，实现与第一过渡电阻203a的串联，第四铜牌302设于第一过渡开关208顶部，第一主通流开关207、第二过渡开关209的顶部出线端均与出线管母303连接，出线管母303通过出线铜牌304与出线套管202连接，实现与外部中性点的连接，出线铜牌304设于出线管母303上。

开关组件200还包括第二主通流开关305、第三过渡开关306以及第四过渡开关307，第二进线管母205通过第二铜牌206与第二主通流开关305、第三过渡开关306的底部进线端连接，第三过渡开关306在顶部设有第三出线端和第四出线端，第一出线端通过第三铜牌301与第四过渡开关307底部进线端连接，实现第三过渡开关306与第四过渡开关307的串联，第二出线端通过第五铜牌308与出线套管202连接，实现与第二过渡电阻203b的串联，第五铜牌308设于第三过渡开关306顶部，第二主通流开关305、第四过渡开关307的出线端均与出线管母303连接。

以上开关组件包括两组，每组开关都包括主通流开关和两个过渡开关，总共为第一主通流开关207、第一过渡开关208、第二过渡开关209、第二主通流开关305、第三过渡开关306以及第四过渡开关307，各开关均采用独立操作机构并配置有独立得触发控制单元，确保各开关之间的动作互不影响，提升动作的可靠性；

两组开关沿第一平台401中线对称设置，增加零部件通用性同时减少零部件种类，降低成本，每一组开关各包括一条主通流开关支路和一条过渡开关支路，各支路之间通过铜牌与管母实现电气连接，开关组件的所有开关都采用“下进上出”的连接方式，即进线在底部出线在顶部，这样布置可以实现铜牌连接的线路最短，从而减小整个回路的电感，同时能够实现两组开关支路的对称布置，确保两组支路的性能完全一致，所有开关均采用快速机械开关，动作迅速，机械寿命高，可以有效降低切换开关的故障率，提高设备使用寿命。

过渡电阻203包括第一过渡电阻203和第二过渡电阻203，第一主通流开关207与第一过渡开关208、第一过渡电阻203并联，第一过渡开关208与第一过渡电阻203串联，第一过渡电阻203与第二过渡开关209并联，第二主通流开关305与第三过渡开关306、第二过渡电阻203并联，第三过渡开关306与第二过渡电阻203串联，第二过渡电阻203与第四过渡开关307并联，第一主通流开关207与第二主通流开关305并联。

过渡电阻203设置在箱体100顶部，一方面可以解决整体设备的占地面积，另一方面开阔的环境更有利于过渡电阻203的散热，避免了过渡电阻203与内部器件的相互热影响，

所述进线套管201一端设有避雷器309和电压传感器310，所述避雷器309串联于第一过渡开关208与第三过渡开关306之间，所述电压传感器310位于进线套管210与开关组件200之间，避雷器309分别与两组开关的进线处连接，用于承受切换过程中的过电压，电压传感器310用于测量进线套管201的电压，由此判断变压器内部分接选择器触头是否动作到位，进而可以控制切换开关200是否启动切换动作。

第一进线管母204、第二进线管母205以及出线管母303设于开关组件200外围，将第一进线管母204、第二进线管母205布设在开关组件200底部外侧，出线管母布303设在开关组件200顶部外围，既能起到开关之间的电气连接作用，又能很好的均衡开关四周的电场分布，保证整个设备的紧凑化布局。

实施例3

参照图1～4，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例。

框架组件400包括第一平台401、位于第一平台401下部的第二平台402以及位于第二平台402下部的第一支撑柱403，第一平台401包括第一支撑面401a，第一支撑面401a外围设有第一屏蔽罩401b，开关组件200置于第一支撑面401a，第一支撑面401a为由若干金属板拼接形成。

第二平台402包括第二支撑面402a，第二支撑面402a外围设有第二屏蔽罩402b，第二支撑面402a上设有触发开关，触发开关与开关组件200连接，第二支撑面402a由若干互相垂直布置的金属横梁拼接而成的矩形框架，各个金属横梁之间通过螺栓连接，触发开关包括的触发回路数量与开关数量一致，本实施例中为6个触发开关，当然也可以根据实际需要调整开关的数量，第一屏蔽罩401b和第二屏蔽罩402b用于均衡两个平台四周的电场分布。

第一支撑面401a底部通过第二支撑柱405与第二支撑面402a固定连接，相邻第一支撑柱403之间交叉设有第三支撑柱406，金属板依靠金属横梁拼接形成的第二金属支撑柱405固定在第一支撑面401a的金属横梁上，第一支撑柱403为支撑绝缘子，第三支撑柱406为斜拉绝缘子，第一支撑柱403将整个框架组件400固定在箱体100内底部，斜拉绝缘子通406过螺栓固定在相邻两个支撑绝缘子405的两端法兰上，以增加框架整体的牢固性。

第一主通流开关207、第一过渡开关208、第二过渡开关209、第二主通流开关305、第三过渡开关306以及第四过渡开关307顶部均设有电流传感器407，电流传感器407用于检测流过开关顶部铜牌的电流，即流过每个开关的电流大小，通过电流大小的对比进一步监测切换开关的动作过程，即为所有开关的动作是根据电流测量值测得该支路的电流大小来进行判断，电流传感器407采用穿心式固定在开关顶部，既保证了测量数据的准确性，又充分利用了开关顶部空间，保证了结构的紧凑性。

工作原理：以图中第二主通流开关305闭合通流时的工况说明该切换开关的动作过程，当变压器需要调压时，首先变压器内部的分接选择器动作选择新的触头，触头选择完毕后闭合第四过渡开关支路307(第三过渡开关306支路处于闭合状态)，第二主通流开关305断开，电流逐渐转移到过渡支路，然后断开第四过渡开关307，电流转移到第二过渡电阻203b所在支路，其次闭合第二过渡开关208支路，此时两个过渡电阻203均导通，然后断开第三过渡开关306，闭合第二过渡开关209，过渡电阻203a电流转为0，最后闭合第一主通流开关207，断开第二过渡开关209，则电流实现了在第二主通流开关305以及第一主通流开关207支路之间的切换。

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限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：包括，

箱体(100)；

开关组件(200)，设于所述箱体(100)内部，所述开关组件(200)通过进线套管(201)与变压器连接、且通过出线套管(202)与过渡电阻(203)连接，通过所述进线套管(201)对开关组件(200)以及变压器进行绝缘隔离，所述过渡电阻(203)设于箱体(100)外部，所述过渡电阻(203)用于限制开关组件(200)回路电流，所述开关组件(200)下部设有框架组件(400)，所述框架组件(400)与箱体(100)固定连接。

2.如权利要求1所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述开关组件(200)包括第一进线管母(204)和第二进线管母(205)，所述第一进线管母(204)与进线套管(201)连接，所述第一进线管母(204)通过第一铜牌与第二进线管母(205)导通连接，所述第二进线管母(205)通过第二铜牌(206)与第一主通流开关(207)、第一过渡开关(208)的进线端连接，所述第一过渡开关(208)设有第一出线端和第二出线端，所述第一出线端通过第三铜牌(301)与第二过渡开关(209)连接，所述第二出线端通过第四铜牌(302)与出线套管(202)连接，所述第四铜牌(302)设于第一过渡开关(208)顶部，所述第一主通流开关(207)、第二过渡开关(209)的出线端均与出线管母(303)连接，所述出线管母(303)通过出线铜牌(304)与出线套管(202)连接，所述出线铜牌(304)设于出线管母(303)上。

3.如权利要求2所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述开关组件(200)还包括第二主通流开关(305)、第三过渡开关(306)以及第四过渡开关(307)，所述第二进线管母(205)通过第二铜牌(206)与第二主通流开关(305)、第三过渡开关(306)的进线端连接，所述第三过渡开关(306)设有第三出线端和第四出线端，所述第三出线端通过第三铜牌(301)与第四过渡开关(307)连接，所述第四出线端通过第五铜牌(308)与出线套管(202)连接，所述第五铜牌(308)设于第三过渡开关(306)顶部，所述第二主通流开关(305)、第四过渡开关(307)的出线端均与出线管母(303)连接。

4.如权利要求3所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述过渡电阻(203)包括第一过渡电阻(203)和第二过渡电阻(203)，所述第一主通流开关(207)与第一过渡开关(208)、第一过渡电阻(203)并联，所述第一过渡开关(208)与第一过渡电阻(203)串联，所述第一过渡电阻(203)与第二过渡开关(209)并联，所述第二主通流开关(305)与第三过渡开关(306)、第二过渡电阻(203)并联，所述第三过渡开关(306)与第二过渡电阻(203)串联，所述第二过渡电阻(203)与第四过渡开关(307)并联，所述第一主通流开关(207)与第二主通流开关(305)并联。

5.如权利要求4所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述进线套管(201)一端设有避雷器(309)和电压传感器(310)，所述避雷器(309)串联于第一过渡开关(208)与第三过渡开关(306)之间，所述电压传感器(310)位于进线套管(210)与开关组件(200)之间。

6.如权利要求5所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述第一进线管母(204)、第二进线管母(205)以及出线管母(303)设于所述开关组件(200)外围。

7.如权利要求1～6任一所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述框架组件(400)包括第一平台(401)、位于所述第一平台(401)下部的第二平台(402)以及位于所述第二平台(402)下部的第一支撑柱(403)，所述第一平台(401)包括第一支撑面(401a)，所述第一支撑面(401a)外围设有第一屏蔽罩(401b)，所述开关组件(200)置于第一支撑面(401a)。

8.如权利要求7所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述第二平台(402)包括第二支撑面(402a)，所述第二支撑面(402a)外围设有第二屏蔽罩(402b)，所述第二支撑面(402a)上设有触发开关，所述触发开关与开关组件(200)连接。

9.如权利要求8所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述第一支撑面(401a)底部通过第二支撑柱(405)与第二支撑面(402a)固定连接，相邻所述第一支撑柱(403)之间交叉设有第三支撑柱(406)。

10.如权利要求9所述的有载分接开关的分体式切换开关，其特征在于：所述第一主通流开关(207)、第一过渡开关(208)、第二过渡开关(209)、第二主通流开关(305)、第三过渡开关(306)以及第四过渡开关(307)顶部均设有电流传感器(407)。

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