CN115774194A - 一种分体式有载分接开关试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式有载分接开关试验装置，包括：分接选择装置，包括分接选择器油箱、分接选择器以及第一套管，分接选择器设置于分接选择器油箱内，第一套管的第一端伸入分接选择器油箱内；切换开关装置，包括切换开关油箱、切换开关以及第二套管，切换开关设置于切换开关油箱内，第二端外伸于切换开关油箱，第一套管和第二套管用于外接电源；第三套管，第三套管的第一端伸入分接选择器油箱，第二端伸入切换开关油箱内，用于实现分接选择器和切换开关的电气连接。本发明可用于载流试验、内部燃弧测试、油箱结构强度测试、第三套管处的密封及连接可靠性测试等多种试验功能。本发明无需在变压器产品上进行试验，降低了试验成本和危险系数。

Description

一种分体式有载分接开关试验装置

技术领域

本发明涉及有载分接开关技术领域，尤其涉及一种分体式有载分接开关试验装置。

背景技术

有载分接开关是电力变压器和直流工程换流变压器(简称“换流变”)不可缺少且频繁动作的核心部件，在保持系统电压稳定、潮流优化等方面发挥了不可替代的作用。特别是对于特高压直流输电工程，换流变内部的有载分接开关是实现直流输电功率调节、经济灵活运行的关键部件。

由于有载分接开关与变压器/换流变调压绕组相连，切换开关在使用过程中需要进行快速动作、真空管切换电流，并且过渡电阻会产生大量的热，导致切换开关容易穿线爆炸等严重事故，一旦出现故障就会波及整个变压器/换流变。目前业内提出了一种分体式有载分接开关布置方案，将有载分接开关的切换开关置于变压器/换流变本体油箱以外，避免切换开关油室爆炸着火时波及变压器本体，是一种潜在的具有广阔应用前景的有载分接开关布置方案。

分体式有载分接开关布置方案目前无实际工程应用实例，为了验证分体式有载分接开关的可靠性，必须进行大量的试验测试，然而直接在实际变压器产品上进行分体式有载分接开关的试验成本较高、危险系数高，目前没有用于开展分体式有载分接开关的试验装置。

因此，如何无需在变压器产品上进行试验，以降低试验成本和危险系数，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分体式有载分接开关试验装置，以无需在变压器产品上进行试验，以降低试验成本和危险系数。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种分体式有载分接开关试验装置，包括：

分接选择装置，包括分接选择器油箱、分接选择器以及第一套管，所述分接选择器设置于所述分接选择器油箱内，所述第一套管的第一端伸入所述分接选择器油箱内，第二端外伸于所述分接选择器油箱；

切换开关装置，包括切换开关油箱、切换开关以及第二套管，所述切换开关设置于所述切换开关油箱内，所述第二套管的第一端伸入所述切换开关油箱内，第二端外伸于所述切换开关油箱，所述第一套管和所述第二套管用于外接电源；

第三套管，所述第三套管的第一端伸入所述分接选择器油箱，第二端伸入所述切换开关油箱内，用于实现所述分接选择器和所述切换开关的电气连接；

电动机构，用于驱动所述分接选择器和所述切换开关动作。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，所述切换开关油箱的一侧表面与所述分接选择器油箱的一侧表面贴合，并焊接固定；

所述第三套管设置于所述切换开关油箱和所述分接选择器油箱的贴合处。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，所述第三套管包括多个套管端子和法兰盘，且各个所述套管端子与所述法兰盘浇注为一体式结构，所述法兰盘通过紧固件与所述分接选择器油箱的内壁密封连接。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，所述第三套管的套管端子为平行布置的五个。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，所述分接选择器油箱的顶部设置有第一压力释放阀，所述分接选择器油箱的底部设置有第一注油口。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，所述切换开关油箱的顶部设置有第二压力释放阀，所述切换开关油箱的底部设置有第二注油口。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，所述分接选择器油箱设置有用于内部引线连接和/或安装所述第一套管的第一手孔；

所述切换开关油箱设置有用于内部引线连接和/或安装所述第二套管的第二手孔。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，所述分接选择器油箱上布置有用于检测所述分接选择器油箱的内部压力的第一压力传感器以及用于检测所述分接选择器油箱的内部温度的第一温度传感器；

所述切换开关油箱上布置有用于检测所述切换开关油箱的内部压力的第二压力传感器以及用于检测所述切换开关油箱的内部温度的第二温度传感器。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，在内部燃弧测试时，所述第一套管的第一端与所述分接选择器的分接选择器输出端子电气连接；

所述第三套管包括多个套管端子，所述第三套管的各个套管端子首尾串联，且其中一个用于连接两个所述套管端子的引线为燃弧铜丝，所述分接选择器的一个分接选择器静触头与首尾串联的所述套管端子的一端电气连接；

所述切换开关的切换开关输出端子与首尾串联的所述套管端子的另一端电气连接；

所述切换开关的切换开关输入端子与所述第二套管的第一端电气连接。

可选地，在上述分体式有载分接开关试验装置中，在载流试验时，所述第一套管的第一端与所述分接选择器的分接选择器输出端子电气连接；

所述第三套管包括多个套管端子，所述第三套管的各个套管端子首尾串联，所述分接选择器的一个分接选择器静触头与首尾串联的所述套管端子的一端电气连接；

所述切换开关的切换开关输出端子与首尾串联的所述套管端子的另一端电气连接；

所述切换开关的切换开关输入端子与所述第二套管的第一端电气连接。

本发明提供的分体式有载分接开关试验装置，包括分接选择装置、切换开关装置及用于连接分接选择装置和切换开关装置的第三套管，还具有用于驱动分接选择器和切换开关动作的电动机构。本发明的分接选择装置和切换开关装置具有独立的油箱，实现了分接选择器与切换开关的物理隔离。通过第三套管将分接选择器与切换开关电气连接，使得可以方便地验证分接选择器油箱和切换开关油箱间的密封性，以及电气连接的可行性。本发明还可用于载流试验、内部燃弧测试、油箱结构强度测试、第三套管处的密封及连接可靠性测试等多种试验功能。本发明无需在变压器产品上进行试验，降低了试验成本和危险系数。

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分体式有载分接开关试验装置的正视图；

图2为本发明实施例提供的分体式有载分接开关试验装置的俯视图；

图3为本发明实施例提供的分体式有载分接开关试验装置的侧视图；

图4为本发明实施例提供的分接选择装置和第三套管的正视图；

图5为本发明实施例提供的切换开关装置和第三套管的正视图；

图6为本发明实施例提供的第三套管的结构示意图。

图中的各项附图标记的含义如下：

100为分接选择装置，101为分接选择器，1011为分接选择器输出端子，1012为分接选择器静触头，102为第一套管，103为分接选择器油箱，104为第一压力释放阀，105为第一注油口，106为第一手孔，107为第一压力传感器，108为第一温度传感器；

200为切换开关装置，201为切换开关，2011为切换开关输出端子，2012为切换开关输入端子，202为第二套管，203为切换开关油箱，204为第二压力释放阀，205为第二注油口，206为第二手孔，207为第二压力传感器，208为第二温度传感器；

300为电动机构；

400为第三套管，401为第一套管端子，402为第二套管端子，403为第三套管端子，404为第四套管端子，405为第五套管端子，406为法兰盘。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种分体式有载分接开关试验装置，以无需在变压器产品上进行试验，以降低试验成本和危险系数。

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。

如图1-图5所示，本发明实施例公开了一种分体式有载分接开关试验装置，包括分接选择装置100、切换开关装置200、第三套管400和电动机构300。

其中，分接选择装置100包括分接选择器油箱103、分接选择器101以及第一套管102。分接选择器101主要用于在不中断负载电流的情况下，进行选择调压绕组抽头，通过改变变压器的匝数比，从而调整变压器的输出电压。分接选择器101的具体结构可以与现有技术中的有载分接开关的分接选择器的结构相同，本发明的重点不在于改变分接选择器101的结构。

分接选择器101设置于分接选择器油箱103内，本发明为了方便进行试验，为分接选择装置100增加了第一套管102，第一套管102的第一端伸入分接选择器油箱103内，第二端外伸于分接选择器油箱103，第一套管102的第一端位于分接选择器油箱103内，可根据试验需求与分接选择器101进行电气连接，第一套管102的第二端位于分接选择器油箱103的外部，可以方便连接外部电源。需要说明的是第一套管102与分接选择器油箱103的结合处需要做密封，以防止分接选择器油箱103内的油泄漏。

切换开关装置200包括切换开关油箱203、切换开关201以及第二套管202。切换开关201用于实现有载分接开关的带电流切换动作。切换开关201的具体结构可以与现有技术中的有载分接开关的切换开关的结构相同，本发明的重点不在于改变切换开关201的结构。

切换开关201设置于切换开关油箱203内，本发明为了方便进行试验，为切换开关装置200增加了第二套管202，第二套管202的第一端伸入切换开关油箱203内，第二端外伸于切换开关油箱203，第二套管202的第一端位于切换开关油箱203内，可根据试验需求与切换开关201进行电气连接，第二套管202的第二端位于切换开关油箱203的外部，可以方便连接外部电源。需要说明的是，第二套管202与切换开关油箱203的结合处需要做密封，以防止切换开关油箱203内的油泄漏。

第三套管400的第一端伸入分接选择器油箱103，第二端伸入切换开关油箱203内，用于实现分接选择器101和切换开关201的电气连接，具体的可根据具体的试验内容，选择与分接选择器101和切换开关201相应的接线方式。需要说明的是，第三套管400与分接选择器油箱103和切换开关油箱203的结合处需要做密封且应具有足够机械强度，以防止切换开关装置200故障时波及分接选择器装置100。

电动机构300用于驱动分接选择器101和切换开关201动作，具体的驱动方式和原理可以与现有技术中的有载分接开关的电动机构相同，本文在此不再赘述。

第一套管102的参数可以为126kV/2500A，第二套管202的参数可以为40.5kV/3150A，第三套管400的参数可以40.5kV/3150A，第一套管102、第二套管202和第三套管400均为环氧浇注套管。

本发明提供的分体式有载分接开关试验装置，包括分接选择装置100、切换开关装置200及用于连接分接选择装置100和切换开关装置200的第三套管400，还具有用于驱动分接选择器101和切换开关201动作的电动机构300。本发明的分接选择装置100和切换开关装置200具有独立的油箱，实现了分接选择器101与切换开关201的物理隔离。通过第三套管400将分接选择器101与切换开关201电气连接，使得可以方便地验证分接选择器油箱103和切换开关油箱203间的密封性，以及电气连接的可行性。本发明还可用于载流试验、内部燃弧测试、油箱结构强度测试、第三套管400处的密封及连接可靠性测试等多种试验功能。本发明无需在变压器产品上进行试验，降低了试验成本和危险系数。

为了降低分体式有载分接开关试验装置的空间，切换开关油箱203的一侧表面与分接选择器油箱103的一侧表面贴合，并焊接固定，第三套管400设置于切换开关油箱203和分接选择器油箱103的贴合处。以使得分体式有载分接开关试验装置的结构更加紧凑，缩小结构尺寸。由于切换开关装置200的体积小于连接分接选择装置100的体积，为了方便分接选择器101与切换开关201实现电气连接，需要适当抬高切换开关装置200的高度，可在切换开关油箱203的底部增加支撑装置，以将切换开关201抬高到适合接线的高度。

如图6所示，由于不同的试验，分接选择器101与切换开关201的接线方式不同，为了适应多种试验，第三套管400包括多个套管端子。例如图6示出的，第三套管400的套管端子为平行布置的五个，分别为第一套管端子401、第二套管端子402、第三套管端子403、第四套管端子404和第五套管端子405。各个套管端子与法兰盘406浇注为一体式结构，法兰盘406通过紧固件与分接选择器油箱103的内壁密封连接。

在本发明一具体实施例中，分接选择器油箱103的顶部设置有第一压力释放阀104，第一压力释放阀104上连通有第一排油管，用于在分接选择器油箱103内的油压过大时，可通过第一排油管向外排油，以降低压力。分接选择器油箱103的底部设置有第一注油口105，用于向分接选择器油箱103内注油。

相应的，切换开关油箱203的顶部设置有第二压力释放阀204，第二压力释放阀204上连通有第二排油管，用于在切换开关油箱203内的油压过大时，可通过第二排油管向外排油，以降低压力。切换开关油箱203的底部设置有第二注油口205，用于、向切换开关油箱203内注油。

为了方便对分接选择器油箱103内的分接选择器101进行接线，分接选择器油箱103设置有用于内部引线连接和/或安装第一套管102的第一手孔106。相应的，切换开关油箱203设置有用于内部引线连接和/或安装第二套管202的第二手孔206。

本领域技术人员可以理解的是，在对分体式有载分接开关试验装置进行内部燃弧测试时，燃弧时会升高分接选择器油箱103和切换开关油箱203内部的压力和温度。因此可将压力和温度数据作为燃弧试验的重要数据指标。

基于此，本发明一具体实施例中，分接选择器油箱103上布置有用于检测分接选择器油箱103的内部压力的第一压力传感器107以及用于检测分接选择器油箱103的内部温度的第一温度传感器108。相应的，切换开关油箱203上布置有用于检测切换开关油箱203的内部压力的第二压力传感器207以及用于检测切换开关油箱203的内部温度的第二温度传感器208。在内部燃弧测试时，可分别获取第一压力传感器107和第二压力传感器207测得的压力参数，以及第一温度传感器108和第二温度传感器208测得的温度参数。

为了便于理解本方案，下面以内部燃弧测试和载流试验为例，介绍分接选择器101、切换开关201、第一套管102、第二套管202和第三套管400之间的接线方式。

如图1所示，在内部燃弧测试时，第一套管102的第一端与分接选择器101的分接选择器输出端子1011电气连接，该分接选择器输出端子1011与分接选择器101的动触头连接。

第三套管400的各个套管端子首尾串联，以五个套管端子为例，第一套管端子401的第二端与第二套管端子402的第二端通过引线电气连接，第二套管端子402的第一端与第三套管端子403的第一端通过引线电气连接，第三套管端子403的第二端与第四套管端子404的第二端通过引线电气连接，第四套管端子404的第一端与第五套管端子405的第一端通过引线电气连接，第一套管端子401的第一端和第五套管端子405的第二端用于分接选择器101和切换开关201电气连接。

需要说明的是，其中一个用于连接两个套管端子的引线为燃弧铜丝，燃弧铜丝的截面积较其他引线截面积小，载流能力差，在通电后，燃弧铜丝迅速发热熔断产生电弧，即可测试分接选择器油箱103、切换开关油箱203和第三套管400的结构强度。

分接选择器101的一个分接选择器静触头1012与首尾串联的套管端子的一端(如第一套管端子401的第一端)电气连接，分接选择器静触头1012与分接选择器输出端子1011保持电气连接。切换开关201的切换开关输出端子2011与首尾串联的套管端子的另一端(如第五套管端子405的第二端)电气连接。切换开关201的切换开关输入端子2012与第二套管202的第一端电气连接。第一套管102的第二端和第二套管202的第二端用于外接电源，以形成回路。

如图1所示，在载流试验时，第一套管102的第一端与分接选择器101的分接选择器输出端子1011电气连接，该分接选择器输出端子1011与分接选择器101的动触头连接。

第三套管400的各个套管端子首尾串联，以五个套管端子为例，第一套管端子401的第二端与第二套管端子402的第二端通过引线电气连接，第二套管端子402的第一端与第三套管端子403的第一端通过引线电气连接，第三套管端子403的第二端与第四套管端子404的第二端通过引线电气连接，第四套管端子404的第一端与第五套管端子405的第一端通过引线电气连接，第一套管端子401的第一端和第五套管端子405的第二端用于分接选择器101和切换开关201电气连接。

分接选择器101的一个分接选择器静触头1012与首尾串联的套管端子的一端(如第一套管端子401的第一端)电气连接，分接选择器静触头1012与分接选择器输出端子1011保持电气连接。切换开关201的切换开关输出端子2011与首尾串联的套管端子的另一端(如第五套管端子405的第二端)电气连接。切换开关201的切换开关输入端子2012与第二套管202的第一端电气连接。第一套管102的第二端和第二套管202的第二端用于外接电源，以形成回路，即可开展切换开关201、第三套管400及分接选择器101的载流测试。

本发明实施例可通过简单的连线或改装，方便的开展有载分接开关载流测试、油箱结构强度测试、第三套管400密封及连接可靠性测试等多种试验功能，从而本发明可以为分体式有载分接开关的试验验证提供测试平台。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，包括：

分接选择装置(100)，包括分接选择器油箱(103)、分接选择器(101)以及第一套管(102)，所述分接选择器(101)设置于所述分接选择器油箱(103)内，所述第一套管(102)的第一端伸入所述分接选择器油箱(103)内，第二端外伸于所述分接选择器油箱(103)；

切换开关装置(200)，包括切换开关油箱(203)、切换开关(201)以及第二套管(202)，所述切换开关(201)设置于所述切换开关油箱(203)内，所述第二套管(202)的第一端伸入所述切换开关油箱(203)内，第二端外伸于所述切换开关油箱(203)，所述第一套管(102)和所述第二套管(202)用于外接电源；

第三套管(400)，所述第三套管(400)的第一端伸入所述分接选择器油箱(103)，第二端伸入所述切换开关油箱(203)内，用于实现所述分接选择器(101)和所述切换开关(201)的电气连接；

电动机构(300)，用于驱动所述分接选择器(101)和所述切换开关(201)动作。

2.根据权利要求1所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，所述切换开关油箱(203)的一侧表面与所述分接选择器油箱(103)的一侧表面贴合，并焊接固定；

所述第三套管(400)设置于所述切换开关油箱(203)和所述分接选择器油箱(103)的贴合处。

3.根据权利要求2所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，所述第三套管(400)包括多个套管端子和法兰盘(406)，且各个所述套管端子与所述法兰盘(406)浇注为一体式结构，所述法兰盘(406)通过紧固件与所述分接选择器油箱(103)的内壁密封连接。

4.根据权利要求3所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，所述第三套管(400)的套管端子为平行布置的五个。

5.根据权利要求1所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，所述分接选择器油箱(103)的顶部设置有第一压力释放阀(104)，所述分接选择器油箱(103)的底部设置有第一注油口(105)。

6.根据权利要求1所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，所述切换开关油箱(203)的顶部设置有第二压力释放阀(204)，所述切换开关油箱(203)的底部设置有第二注油口(205)。

7.根据权利要求1所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，所述分接选择器油箱(103)设置有用于内部引线连接和/或安装所述第一套管(102)的第一手孔(106)；

所述切换开关油箱(203)设置有用于内部引线连接和/或安装所述第二套管(202)的第二手孔(206)。

8.根据权利要求1所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，所述分接选择器油箱(103)上布置有用于检测所述分接选择器油箱(103)的内部压力的第一压力传感器(107)以及用于检测所述分接选择器油箱(103)的内部温度的第一温度传感器(108)；

所述切换开关油箱(203)上布置有用于检测所述切换开关油箱(203)的内部压力的第二压力传感器(207)以及用于检测所述切换开关油箱(203)的内部温度的第二温度传感器(208)。

9.根据权利要求8所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，在内部燃弧测试时，所述第一套管(102)的第一端与所述分接选择器(101)的分接选择器输出端子(1011)电气连接；

所述第三套管(400)包括多个套管端子，所述第三套管(400)的各个套管端子首尾串联，且其中一个用于连接两个所述套管端子的引线为燃弧铜丝，所述分接选择器(101)的一个分接选择器静触头(1012)与首尾串联的所述套管端子的一端电气连接；

所述切换开关(201)的切换开关输出端子(2011)与首尾串联的所述套管端子的另一端电气连接；

所述切换开关(201)的切换开关输入端子(2012)与所述第二套管(202)的第一端电气连接。

10.根据权利要求1-8任一项所述的分体式有载分接开关试验装置，其特征在于，在载流试验时，所述第一套管(102)的第一端与所述分接选择器(101)的分接选择器输出端子(1011)电气连接；

所述第三套管(400)包括多个套管端子，所述第三套管(400)的各个套管端子首尾串联，所述分接选择器(101)的一个分接选择器静触头(1012)与首尾串联的所述套管端子的一端电气连接；

所述切换开关(201)的切换开关输出端子(2011)与首尾串联的所述套管端子的另一端电气连接；

所述切换开关(201)的切换开关输入端子(2012)与所述第二套管(202)的第一端电气连接。

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