CN205428722U - 变压器有载调压开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器有载调压开关，每一相包括分别设有一真空灭弧室的额定支路、升压支路、降压支路及一条与所述额定支路并联的过渡支路，所述过渡支路包括串接有电阻的过渡真空灭弧室，还包括用于驱动三相升压支路中的真空灭弧室断开或闭合的升压永磁机构、用于驱动三相降压支路中的真空灭弧室断开或闭合的降压永磁机构及用于驱动三相额定支路和过渡支路中的各真空灭弧室断开或闭合的额定永磁机构。

Description

变压器有载调压开关

技术领域

本实用新型属于电力行业变压器设备技术领域，尤其涉及一种用于变压器上的有载调压开关。

背景技术

在国家能源局发布的《配电网建设改造行动计划(2015～2020)》中，配电台区的节能降耗，供电质量，智能化，可靠性等都要求有很大的提升，配电变压器具有有载调压功能也日渐迫切。

目前，现有的配电变压器比较普遍使用的是复合型有载调压开关，这种开关存在以下缺点：在切换分接头的过程中，触头容易形成电弧，这导致触头受损，使油质极易发生劣化，需要定期停电换油维护，连续调档会造成油温升高，不宜频繁调压；再者其使用电动机转动给弹簧储能机构储能，然后过死点突然释放的方式驱动分接触头进行电压挡位的切换。这种驱动机构结构复杂，零件多，故障率高，可靠性低，且分接开关动作速度慢，响应时间长。

实用新型内容

针对上述问题，本专利提供一种结构简单、寿命长、免维护、应用范围广的三相三挡位有载调压开关。

为了实现上述目的，本专利采用以下技术方案：一种变压器有载调压开关，每一相包括分别设有一真空灭弧室的额定支路、升压支路、降压支路及一条与所述额定支路并联的过渡支路，所述过渡支路包括串接有电阻的过渡真空灭弧室，还包括用于驱动三相升压支路中的真空灭弧室断开或闭合的升压永磁机构、用于驱动三相降压支路中的真空灭弧室断开或闭合的降压永磁机构及用于驱动三相额定支路和过渡支路中的各真空灭弧室断开或闭合的额定永磁机构；每进行一次调压，各永磁机构驱动各自的真空灭弧室进行以下动作：首先额定永磁机构驱动过渡真空灭弧室闭合，接着现有挡位所对应的永磁机构驱动其真空灭弧室断开，然后待切换挡位所对应的永磁机构驱动其真空灭弧室闭合，最后额定永磁机构驱动过渡真空灭弧室断开。本实用新型采用永磁机构作为驱动机构，取代了现有技术使用的电动机弹簧储能机构，运行可靠性显著提高；而且，本实用新型为升压支路、降压支路及额定支路各独立配置了一套永磁机构，每套永磁机构独立驱动各支路的真空灭弧室进行闭合和断开的动作，每条支路独立运行，使得整体结构简单，切换时间显著提高，一般在10ms以内；每条支路均采用真空灭弧室，有效地解决了灭弧问题，实现了在变压器的寿命期内免维护，适用范围广,干式和油浸式变压器均可应用。

作为优选，所述升压永磁机构通过升压传动机构驱动所述升压支路中的真空灭弧室进行动作，升压永磁机构每动作一次，所述升压传动机构带动所述三相的升压支路中的所有真空灭弧室同时进行动作；降压永磁机构通过降压传动机构驱动所述降压支路中的真空灭弧室进行动作，降压永磁机构每动作一次，降压传动机构带动所述三相的降压支路中的所有真空灭弧室同时进行动作。三相升压支路、三相降压支路及三相额定支路分别共用一套永磁机构，结构更紧凑，同步性更好。

进一步的，所述额定永磁机构通过额定传动机构驱动所述三相额定支路和三相过渡支路中的真空灭弧室进行动作，额定永磁机构每动作一次，额定传动机构带动三相过渡支路中的过渡真空灭弧室由原先的断开状态切换至闭合状态再切换回断开状态，同时带动三相额定支路中的真空灭弧室由原先的闭合状态切换至断开状态或由原先的断开状态切换至闭合状态；一套额定永磁机构同时满足了三相过渡支路和三相额定支路中的真空灭弧室的工作需求。

作为优选，所述额定传动机构包括三个分别与三相额定支路中的真空灭弧室相配合第一连接件、三个分别与三相过渡支路中的真空灭弧室相配合的第二连接件及与所述第一连接件、第二连接件相配合的驱动件。额定支路和过渡支路共用一个永磁机构，分别通过不同的连接件来连接，永磁机构动作一次，可实现两条支路各自的真空灭弧室进行不同的动作。

进一步的，所述第二连接件包括与驱动件滑动配合的滑动部和与真空灭弧室活动配合的弧形部。弧形部的设置，实现了永磁机构每动作一次，其相对应的真空灭弧室可从断开到闭合再到断开状态。

或进一步的，所述第二连接件包括与驱动件固连的连接部和与真空灭弧室活动配合的弧形部；也可以是将驱动件与第二连接件的一端固连，通过其左右移动来驱动真空灭弧室动触头的上下动作。

又进一步的，所述第二连接件包括与真空灭弧室配合的连接部和与驱动件活动配合的弧形部。也可以将弧形部与驱动件进行活动配合，通过驱动件的左右动作来驱动真空灭弧室实现从断开到闭合再到断开的状态。

所述第一连接件和第二连接件均分别通过一绝缘子与相应的真空灭弧室相配合；通过绝缘子的电气隔离作用，使得第一连接件和第二连接件可以采用金属结构。

本实用新型的三条调压支路和一条过渡支路组成了挡位切换系统，三条调压支路包括：额定支路、升压支路和降压支路，过渡支路与额定支路并联；三条调压支路各包括一个真空灭弧室，过渡支路包括一个过渡真空灭弧室和与其串联的过渡电阻；

三相的过渡支路中的三个真空灭弧室与三相的额定支路中的三个真空灭弧室共用一套传动机构，且共用一个永磁机构；永磁机构每动作一次，驱动其传动机构按设计好的时序使这些真空灭弧室进行分闸或合闸的动作。

三相的升压支路中的三个真空灭弧室共用一套传动机构，共用一个永磁机构，组成升压系统；永磁机构每动作一次，驱动其传动机构按设计好的时序使这些真空灭弧室进行分闸或合闸的动作。

三相的降压支路中的三个真空灭弧室共用一套传动机构，共用一个永磁机构，组成降压系统；永磁机构每动作一次，驱动其传动机构按设计好的时序使这些真空灭弧室进行分闸或合闸的动作。

变压器初始状态是处于额定档，即额定支路的真空灭弧室是合闸的，其他支路的所有真空灭弧室均处于分闸状态。由初始状态升压的调压过程如下：当低压侧输出电压低于规定值时，控制器发出指令给额定系统和升压系统同时通电，两套系统的永磁机构同时驱动各自的真空灭弧室按以下时序动作：额定永磁机构通过一次动作，先驱动过渡支路的过渡真空灭弧室闭合，接着驱动额定支路中对应的真空灭弧室断开，然后升压永磁机构驱动升压支路中的真空灭弧室闭合，最后额定永磁机构驱动过渡支路中的过渡真空灭弧室断开，即完成了现在挡位到待切换挡位的转换，反之则步骤相反。在整个切换过程中，额定永磁机构只动作一次，即可完成驱动过渡真空灭弧室由断开状态到闭合状态再到断开状态的一个过程，同时完成驱动额定真空灭弧室由闭合状态到断开状态的一个过程；且额定永磁机构和升压永磁机构是两两联动的，即两者需要同时通电开始动作，只是各自动作一次的过程中，所驱动的真空灭弧室的动作时序有先后。

切换过程中，先接通过渡支路保证了挡位转换过程中不断电，过渡支路串联的过渡电阻限制负载电流不让其有大的变化，还起到限制线圈环流的作用(在过渡支路和待切换挡位同时接通时有线圈环流产生)。

由额定档切换至降压档，其降压调压过程如下：当低压侧输出电压低于规定值时，控制器发出指令给额定系统和降压系统同时通电，两套机构的永磁机构同时驱动所述真空灭弧室按以下时序动作：额定永磁机构通过一次动作，先驱动过渡支路中的过渡真空灭弧室闭合，接着驱动额定支路中对应的真空灭弧室断开，然后降压永磁机构驱动降压支路中的真空灭弧室接通，最后额定永磁机构断开过渡支路中的过渡真空灭弧室，完成额定挡位到降压挡位的转换；反之则步骤相反。在整个切换过程中，额定永磁机构只动作一次，即可完成驱动过渡真空灭弧室由断开状态到闭合状态再到断开状态的一个过程，同时完成驱动额定真空灭弧室由闭合状态到断开状态的一个过程；且额定永磁机构和降压永磁机构是两两联动的，即两者需要同时通电开始动作，只是各自动作一次的过程中，所驱动的真空灭弧室的动作时序有先后。

综上所述，本实用新型的有益效果是：用多个永磁机构作为驱动机构，取代现有技术使用的电动机弹簧储能机构，结构简单，可靠性高，切换迅速(10ms以内)；挡位切换系统用真空灭弧室组成，有效地解决了灭弧问题，实现了在变压器的寿命期内免维护，适用范围广,干式和油浸式变压器均可应用，整体更加安全可靠。

附图说明

图1为本专利的基本电路示意图。

图2为本实用新型额定系统的结构示意图。

图3为本实用新型升压和降压系统的结构示意图。

图4为图2的局部结构示意图。

图5为本实用新型的额定永磁机构驱动下的各真空灭弧室的动作时序图。

图6为本实用新型的升压永磁机构驱动下的各真空灭弧室的动作时序图。

图7为本实用新型的降压永磁机构驱动下的各真空灭弧室的的动作时序图。

其中，K1表示升压支路中的真空灭弧室；K2表示降压支路中的真空灭弧室；Kg表示过渡支路中的真空灭弧室；Kn表示额定支路中的真空灭弧室；符号“日”表示真空灭弧室处于合闸状态，符号“目”表示真空灭弧室处于分闸状态；R代表过渡电阻；T表示时间；Un代表额定电压。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-7所示，一种变压器有载调压开关，A、B、C三相中每相分别包括一条额定支路、一条升压支路、一条降压支路及一条与所述额定支路并联的过渡支路，额定支路、升压支路、降压支路上均分别设有一个真空灭弧室；所述过渡支路包括相互串联连接的电阻和过渡真空灭弧室；

本实用新型还包括还包括一套升压永磁机构1、一套降压永磁机构2及一套额定永磁机构3；升压永磁机构1用于同时驱动三相升压支路中的真空灭弧室11断开或闭合，降压永磁机构2用于同时驱动三相降压支路中的真空灭弧室21断开或闭合，额定永磁机构3不仅用于同时驱动三相额定支路各真空灭弧室33的断开或闭合，且同时驱动了三相过渡支路中的各真空灭弧室32由断开到闭合再到断开的动作。

每进行一次调压，各永磁机构驱动各自的真空灭弧室进行以下动作：首先额定永磁机构驱动过渡真空灭弧室由断开到闭合，接着现有挡位所对应的永磁机构驱动其真空灭弧室断开，然后待切换挡位所对应的永磁机构驱动其真空灭弧室闭合，最后额定永磁机构驱动过渡真空灭弧室断开。需要解释的是，每次调压，每个额定机构只动作一次，额定永磁机构需要在动作一次的情况下满足两套真空灭弧室进行不同的动作过程，具体时序如图如图5-7所示，其中图6是升压支路的时序图，图7是降压支路的时序图，每次调压时，是图5和图6配合或者是图5和图7配合出现，两个额定机构同时通电，两两联动，将永磁机构动作一次的时间分解成T1、T2、T3、T4四个小阶段，每个阶段，每个灭弧室的动作情况都是要按照时序图上的要求来进行；本实用新型采用永磁机构作为动力源，而且设置了三套动力源，即每条支路各自配置一套永磁机构，每次调压时，只需额定永磁机构和另外一套永磁机构两两联动来实现切换，各自配置驱动机构简化了传统的联动方式，完全抛弃传统转动的方式，驱动采用的是上下或左右的直线式驱动，结构巧妙，免维护，属于调压开关领域的一次大变革。

具体的，所述升压永磁机构通过升压传动机构驱动所述升压支路中的真空灭弧室进行动作，升压永磁机构每动作一次，驱动所述升压传动机构带动所述三相的升压支路中的所有真空灭弧室同时进行动作；降压永磁机构通过降压传动机构驱动所述降压支路中的真空灭弧室进行动作，降压永磁机构每动作一次，驱动降压传动机构带动所述三相的降压支路中的所有真空灭弧室同时进行动作。

所述额定永磁机构通过额定传动机构驱动所述三相额定支路和三相过渡支路中的真空灭弧室进行动作，额定永磁机构每动作一次，额定传动机构带动三相过渡支路中的过渡真空灭弧室由原先的断开状态切换至闭合状态再切换回断开状态，同时带动三相额定支路中的真空灭弧室由原先的闭合状态切换至断开状态或由原先的断开状态切换至闭合状态,即额定支路中的真空灭弧室完成由闭合到断开状态或由断开到闭合状态的这段时间，过渡支路中的过渡真空灭弧室则完成了由原先的断开状态切换至闭合状态再切换回断开状态的一个过程。这个时间的把握，主要是额定传动机构的特殊结构带来的，而额定传动机构要实现这个效果，有多种实现方式，于本实施例中，主要采用以下结构：具体的，所述额定传动机构包括三个第一连接件41、三个第二连接件42、一个驱动件31及支架48，驱动件为可以是杆状结构的金属杆，具体的，三相额定支路中的三个真空灭弧室分别各自配合一个所述的第一连接件41，该第一连接件可以为一根金属臂，而真空灭弧室的动触头下端固定连接有一绝缘子38，绝缘子起到电气隔离作用；而绝缘子的下端可转动地连接所述的第一连接件41，而第一连接件41的另一端与驱动件可转动连接，当驱动件31在额定永磁机构的驱动下进行左右摆动时，第一连接件带动真空灭弧室的动触头向上或向下移动，继而实现真空灭弧室的闭合和断开；

三相过渡支路中的三个过渡真空灭弧室分别各自配合一个所述的第二连接件42，同理，为了进行电器隔离处理，三个过渡真空灭弧室的动触头下方均连接一个绝缘子，绝缘子的下端可转动连接所述的第二连接件，而所述第二连接件42包括与驱动件31滑动配合的滑动部421和与过渡真空灭弧室活动配合的弧形部422，具体的，滑动部421为一个滑槽或凸部，由于连接件的下端与支架48可转动配合，而驱动件通过该滑槽或凸部来驱动第二连接件进行左右摆动，故而真空灭弧室的动触头则被弧形部422驱动着做上下移动；

支架48的侧壁上对应于第一连接件和第二连接件的地方均设有通槽481，该通槽481起到一个限位的作用，限定了驱动件左右移动的位置范围；

若额定永磁机构水平设置，则可直接与驱动件连接，而当额定永磁机构竖直放置时，需要通过设置一套摆臂33来连接驱动件，从而将永磁机构的上下动作转换成驱动件的左右摆动；

显然，所述第二连接件的结构可以是多样的，只需实现额定永磁机构每动作一次，第一连接件、第二连接件按照图5的时序图来带动各自的真空灭弧室进行动作即可，本实施例中再另外列举两种实现方式，第一种：所述第二连接件42可以是与驱动件一体结构或是驱动件31固连的，其包括连接部和弧形部422，弧形部与上述描述的结构相同，也是弧形槽，这种方式需要在绝缘子端部设置一个滑轮来减少与弧形部的摩擦，驱动件直接带动第二连接件进行左右摆动，在摆动过程中，驱动绝缘子上下动作；

另一种结构的第二连接件42包括与真空灭弧室配合的连接部和与驱动件31活动配合的弧形部422，即，将第二连接件倒过来设置，弧形部与驱动件配合，连接部与绝缘子固连，同样可以实现驱动件在左右摆动过程中驱动绝缘子作上下运动。

于本实施例中，所示降压传动机构和升压传动机构的结构相同，设有如额定驱动机构中的驱动件和第一连接件，驱动件和第一连接件可转动配合，第一连接件的另一端与真空灭弧室可转动配合，驱动件的左右摆动来驱动真空灭弧室的动触头的上下移动，如图3、4所示，其结构相对比较简单，因为降压永磁机构和升压永磁机构每动作一次，其各自驱动的所有真空灭弧室都是同步动作的，或是同时闭合，或是同时断开。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种变压器有载调压开关，每一相包括分别设有一真空灭弧室的额定支路、升压支路、降压支路及一条与所述额定支路并联的过渡支路，所述过渡支路包括串接有电阻的过渡真空灭弧室，其特征在于：还包括用于驱动三相升压支路中的真空灭弧室断开或闭合的升压永磁机构(1)、用于驱动三相降压支路中的真空灭弧室断开或闭合的降压永磁机构(2)及用于驱动三相额定支路和过渡支路中的各真空灭弧室断开或闭合的额定永磁机构(3)；每进行一次调压，各永磁机构驱动各自的真空灭弧室进行以下动作：首先额定永磁机构驱动过渡真空灭弧室闭合，接着现有挡位所对应的永磁机构驱动其真空灭弧室断开，然后待切换挡位所对应的永磁机构驱动其真空灭弧室闭合，最后额定永磁机构驱动过渡真空灭弧室断开。

2.根据权利要求1所述的变压器有载调压开关，其特征在于：所述升压永磁机构通过升压传动机构驱动所述升压支路中的真空灭弧室进行动作，升压永磁机构每动作一次，所述升压传动机构带动所述三相的升压支路中的所有真空灭弧室同时进行动作；降压永磁机构通过降压传动机构驱动所述降压支路中的真空灭弧室进行动作，降压永磁机构每动作一次，降压传动机构带动所述三相的降压支路中的所有真空灭弧室同时进行动作。

3.根据权利要求1或2所述的变压器有载调压开关，其特征在于：所述额定永磁机构通过额定传动机构驱动所述三相额定支路和三相过渡支路中的真空灭弧室进行动作，额定永磁机构每动作一次，额定传动机构带动三相过渡支路中的过渡真空灭弧室由原先的断开状态切换至闭合状态再切换回断开状态，同时带动三相额定支路中的真空灭弧室由原先的闭合状态切换至断开状态或由原先的断开状态切换至闭合状态。

4.根据权利要求3所述的变压器有载调压开关，其特征在于：所述额定传动机构包括三个分别与三相额定支路中的真空灭弧室相配合第一连接件(41)、三个分别与三相过渡支路中的真空灭弧室相配合的第二连接件(42)及与所述第一连接件、第二连接件相配合的驱动件(31)。

5.根据权利要求4所述的变压器有载调压开关，其特征在于：所述第二连接件(42)包括与驱动件(31)滑动配合的滑动部(421)和与真空灭弧室活动配合的弧形部(422)。

6.根据权利要求4所述的变压器有载调压开关，其特征在于：所述第二连接件(42)包括与驱动件(31)固连的连接部和与真空灭弧室活动配合的弧形部(422)。

7.根据权利要求4所述的变压器有载调压开关，其特征在于：所述第二连接件(42)包括与真空灭弧室配合的连接部和与驱动件(31)活动配合的弧形部(422)。

8.根据权利要求4或5所述的变压器有载调压开关，其特征在于：所述第一连接件和第二连接件均分别通过一绝缘子(38)与相应的真空灭弧室相配合。