CN204859146U - 一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关 - Google Patents

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沈艳涛
曹娜
单才伟
冯知海
陈晶
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Abstract

本实用新型公开了一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，属于电力系统送变电技术领域，包括分接开关切换支路、分接开关选择器、变压器调压绕组和变压器中性点，所述分接开关切换支路一端通过分接开关选择器与变压器调压绕组连接，另一端与变压器中性点连接。本实用新型一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，采用双电阻过渡回路，利用三组反并联晶闸管和机械触头互相配合切换，晶闸管承担触头切换过程中的暂时载流，切换完成后再利用机械触头长期载流，完成整个无弧的切换，调节了负荷的潮流，延长了触头的使用寿命，提高了开关的整体性能，保障了电力网络的有效运行，具有良好的推广价值。

Description

一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关
技术领域
本实用新型属于电力系统送变电技术领域，具体涉及一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关。
背景技术
随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，以及时代的进步，如何稳定电网在负荷中心的电压，已成为迫切需要解决的问题，由于发电和耗电不可能保持平衡，电压的波动是不可避免的，为稳定电网电压、联络电网、调节负荷潮流，需要对变压器电压进行调节。变压器有载调压技术是稳定电压的重要手段，即在不断电的情况下，有载分接开关将变压器由一个分接头切换到另一个分接头来调节变压器绕组的有效匝数，以达到调压的目的。
目前，国内的各级电力变压器中，90％以上都装有有载分接开关，这些有载分接开关都是机械式的。机械式有载分接开关主要存在以下缺陷：(1)调压过程中，切换开关的切换动作会产生电弧。在调压过程中，当触头分离到很小的距离时，会产生很高的电场强度，容易产生电弧；(2)开关调压动作速度慢，响应时间长，不能动态实时调压，并且分接选择器容易错档、错位，连续调压会使开关故障率提高；(3)无法准确控制开关调压时刻，而且调压过程中可能出现过渡过程，两辅助触头间形成的环流增加了过渡损耗，并且使负荷电流减小，不利于电网安全经济运行。
针对机械式有载分接开关调压过程中产生电弧、调压速度慢、使用寿命短等弊端，提出用电力电子器件作为切换机械触头的解决方案开关代替，我们称之为电力电子式有载分接开关。电力电子式有载分接开关，通过控制电力电子器件的通断来选择变压器分接头实现调压。电力电子式有载分接开关具有无机械动作、无电弧产生、调压速度快、调压时刻完全可控等优点。但由于受电力电子器件自身条件的制约，开关存在较多缺点：(1)开关使用的电力电子器件数量多，变压器每个分接头都要连接至少一组电力电子器件，在高压乃至超高压调压中，过多调压级数会使开关成本增高、体积庞大；(2)电力电子器件导通后长期承担负荷电流，导通压降通常在1V以上，通态损耗高，且需要配体积庞大的冷却系统长期投入使用，成本高、结构复杂；(3)可靠性受电力电子器件制约，可靠性较差，一旦电力电子器件损坏，开关内部将发生断线或短路，不利于电网安全运行。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，设计合理，克服了现有技术的不足，维护方便，具有良好的效果。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，包括分接开关切换支路、分接开关选择器、变压器调压绕组和变压器中性点，所述分接开关切换支路一端通过分接开关选择器与变压器调压绕组连接，另一端与变压器中性点连接。
优选地，所述分接开关切换支路包括触头和过渡支路，所述触头有“断开”、“闭合”两种状态。
优选地，所述过渡支路包括第一过渡支路和第二过渡支路，所述第一过渡支路由第一晶闸管单元和第一电阻串联组成，所述第二过渡支路由第三晶闸管单元和第二电阻串联组成。
优选地，所述第一晶闸管单元由两个反并联晶闸管和第一晶闸管触发单元组成；所述第三晶闸管单元由两个反并联晶闸管和第三晶闸管触发单元组成。
优选地，所述分接开关切换支路还包括第二晶闸管单元，所述第二晶闸管单元由两个反并联晶闸管和第二晶闸管触发单元组成。
优选地，所述反并联晶闸管的触发方式采用外部有源触发方式。
本实用新型所带来的有益技术效果：
本实用新型提出了一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，与现有技术相比，一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，设计合理，保留了机械式有载分接开关的分接选择器和切换开关，采用双电阻过渡回路，利用三组反并联晶闸管和机械触头互相配合切换，晶闸管承担触头切换过程中的暂时载流，切换完成后再利用机械触头长期载流，完成整个无弧的切换。当负载突然发生变化时，可以做升压调节，也可以做降压调节，不会使触头的切换任务加重，调节了负荷的潮流，延长了触头的使用寿命，提高了开关的整体性能，可以保障电力网络的有效运行，具有良好的推广价值。
本实用新型一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，在过渡电路中增加了电力电子器件辅助机械触头切换，切换完成后电力电子器件退出载流回路，由机械触头承担负荷电流，采用的有源触发晶闸管单元根据时序准确的有效触发，防止了紊乱情况的发生，并且采用了双电阻过渡回路，有效减少了触头频繁切换的任务，调节了负荷的潮流，综合了机械式和电力电子式有载分接开关的优点。
附图说明
图1为本实用新型一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
如图1所示，一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，包括分接开关切换支路、分接开关选择器、变压器调压绕组和变压器中性点，所述分接开关切换支路一端通过分接开关选择器与变压器调压绕组连接，另一端与变压器中性点连接。
所述分接开关切换支路包括触头和过渡支路，所述触头有“断开”、“闭合”两种状态。
所述过渡支路包括第一过渡支路和第二过渡支路，所述第一过渡支路由第一晶闸管单元和第一电阻串联组成，所述第二过渡支路由第三晶闸管单元和第二电阻串联组成。
所述第一晶闸管单元(SCR1)由两个反并联晶闸管(SCR1_1和SCR1_2)和第一晶闸管触发单元组成；所述第三晶闸管单元(SCR3)由两个反并联晶闸管(SCR3_1和SCR3_2)和第三晶闸管触发单元组成。
所述分接开关切换支路还包括第二晶闸管单元(SCR2)，所述第二晶闸管单元(SCR2)由两个反并联晶闸管(SCR2_1和SCR2_2)和第二晶闸管触发单元组成。
所述有载分接开关中的三组反并联晶闸管的触发方式都采用外部有源触发式。
采用的有源晶闸管单元可以根据时序准确的有效触发，防止紊乱情况的发生。
在进行调压切换的过程中，首先触发导通晶闸管单元，由过渡支路导流，然后机械开关触头进行切换，切换完成后电力电子器件退出载流回路，由机械触头承担负荷电流。
切换原理如下：首先分解开关选择器在不带电的情况下，将分接开关选择器的机械触头接至其分接头1。当负荷电流过零点时，给第一晶闸管触发单元触发脉冲，此时第一过渡支路导通；当下一个负荷过零点时刻，闭合触头5、8，给第二晶闸管触发单元触发脉冲，此时第二晶闸管单元(SCR2)导通，使6、7触头两端电压被拉低到第二晶闸管单元(SCR2)导通电压，然后断开触头6、7，无电弧产生。打开触头5、8，同时闭合触头1、4，停止给第二晶闸管触发单元触发脉冲，当负荷电流过零点时，两反并联晶闸管(SCR1_1和SCR1_2)自然关断，此时仅有第一过渡支路通流。当下一个负荷电流过零点时，给第三晶闸管触发单元触发脉冲，此时第二过渡支路导通；停止给第一晶闸管触发单元触发脉冲，第一晶闸管单元(SCR1)关断，第一过渡支路关断，此时第二过渡支路通流。当负荷电流过零点时，再给第二闸管触发单元触发脉冲，两反并联晶闸管(SCR2_1和SCR2_2)被触发导通，此时触头2、3端电压被拉低到第二晶闸管单元(SCR2)导通电压，闭合2、3触头时无电弧产生，此时CD支路导通通流。停止给第三晶闸管触发单元触发脉冲，负荷电流过零点时，两个反并联晶闸管(SCR3_1和SCR3_2)自然关断，此时第二过渡支路关断，仅CD支路通流，完成切换过程。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，其特征在于：包括分接开关切换支路、分接开关选择器、变压器调压绕组和变压器中性点，所述分接开关切换支路一端通过分接开关选择器与变压器调压绕组连接，另一端与变压器中性点连接。
2.根据权利要求1所述的一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，其特征在于：所述分接开关切换支路包括触头和过渡支路，所述触头有“断开”、“闭合”两种状态。
3.根据权利要求2所述的一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，其特征在于：所述过渡支路包括第一过渡支路和第二过渡支路，所述第一过渡支路由第一晶闸管单元和第一电阻串联组成，所述第二过渡支路由第三晶闸管单元和第二电阻串联组成。
4.根据权利要求3所述的一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，其特征在于：所述第一晶闸管单元由两个反并联晶闸管和第一晶闸管触发单元组成；所述第三晶闸管单元由两个反并联晶闸管和第三晶闸管触发单元组成。
5.根据权利要求1所述的一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，其特征在于：所述分接开关切换支路还包括第二晶闸管单元，所述第二晶闸管单元由两个反并联晶闸管和第二晶闸管触发单元组成。
6.根据权利要求4或5所述的一种有源触发式双电阻过渡回路有载分接开关，其特征在于：所述反并联晶闸管的触发方式采用外部有源触发方式。
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