CN207852510U - 一种小型化有载调压开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种小型化有载调压开关，其特征在于，用于配电变压器在带负荷情况下频繁进行电压调整的三相有载调压开关，包括底板、驱动机构、选择开关组件、切换开关组件、过渡组件。开关采用直线式设计，采用电磁铁和永磁铁进行开关切换、选择的驱动，省去了机械结构复杂的弹簧储能机构，使得开关结构简单、体积小，提高了运行可靠性，降低了生产成本，且其安装在配电变压器中不改变配变常规的体积和形状，降低了生产有载调压配变的生产成本。同时开关在调压过程中采用真空灭弧室进行切换，避免了因触点切换拉弧影响变压器绝缘油的性能，减少了因滤油、换油给用户带来的维护成本，实现了开关寿命周期内的免维护，适用于数量庞大的配电变压器。

Description

一种小型化有载调压开关

技术领域

本实用新型涉及配电变压器有载调压领域，具体而言，涉及一种小型化有载调压开关。

背景技术

随着社会经济的不断发展以及人民生活水平的不断提高，对电能质量也提出了越来越高的要求，电压是衡量电能质量的主要指标之一。整个输配电网的电压稳定是依靠各级变压器的有载调压来调节实现的，而配电变压器的有载调压一直没有被推广。由于现有的有载调压开关在带电情况下进行切换会产生电弧，长期频繁的电弧影响绝缘油的性能，需要定期进行维护，而现有的采用真空灭弧的有载调压开关其机械结构复杂，体积较大、成本高，不适用于数量庞大的配电变压器。

北京平开智能电气有限公司在中国申请了如下申请号的实用新型专利：申请号：201610121960，实用新型名称：一种永磁真空有载调压开关、变压器及有载调压方法，其保护的核心是采用永磁机构及每相两个真空灭弧室，使其结构简化，但其专利中并未阐述其开关各组成部件及其必要连接特征，从其说明书附图4、5及相关原理介绍可知，其各组成部件不是固定在同一板面上，结构设计较复杂，使得开关的长、宽、高都会增加，体积仍较大，相对于现有技术中的有载调压开关，虽然避免了电机驱动的结构复杂性，但其达到的技术效果仍不能满足数量庞大的配电变压器有载调压的需求，安装在100kVA的常规配电变压器中需增大配变的体积才能安装开关，会增加了用户生产有载调压配变的成本。其次，采用其说明书中的有载调压方法在进行调压过渡时，存在电压波动较大的问题。因为其过渡回路是固定在同一位置，而不是跟随调压档位的变化而跟随其变化，会导致电压调整过渡时电压的波动大，影响电压质量。 同时其说明书中阐述了采用调压绕组按比例进行设置的调压方法，并说明其优势：相对于档位数需求较多的可以节省抽头数量；但其对于档位数较少例如3至7档之间的调压档位（市场上用的较多的为5档），此种调压方法的调压抽头会增加并且还会增加变压器绕组绕制时的工作量及绝缘成本。

发明内容

本实用新型提供一种小型化有载调压开关，使得变压器在带负载情况下无间断地进行电压调整，其采用真空灭弧解决了维护问题，同时其结构简单、体积小，安装在配电变压器里不改变变压器常规形状和体积（安装在容量为100kVA的配变中也无需改变其常规形状和体积），提高可靠性的同时，降低了用户有载调压变的生产成本，适用于数量庞大的配电变压器。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种小型化有载调压开关，其特征在于，用于配电变压器在带负荷情况下频繁进行电压调整的三相有载调压开关，包括底板、驱动机构、选择开关组件、切换开关组件、过渡组件，开关的所有组成部件均安装在所述底板的同一面上；

所述驱动机构包括永磁铁、电磁铁、直线导轨A、直线导轨B、金属支撑架；

所述选择开关组件包括动触头、静触头、动触头绝缘架、静触头绝缘架；

所述切换开关组件包括真空灭弧室、静触头绝缘座、动触头绝缘座；

所述过渡组件包括过渡元件、过渡绝缘座；

所述电磁铁驱动直线导轨B运动，所述直线导轨B带动所述动触头绝缘座运动，进而带动所述真空灭弧室的动触头运动，接通或断开相应的所述真空灭弧室，完成调压主回路和过渡回路的切换；

所述永磁铁驱动直线导轨A运动，所述直线导轨A带动动触头绝缘架运动，进而带动所述选择开关组件中的所述动触头进行所述静触头的选择，完成相应调压档位的选择。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述永磁铁、所述电磁铁均通过所述金属支撑架固定在所述底板上，所述永磁铁的驱动杆与所述直线导轨A固定连接，所述电磁铁的驱动杆与所述直线导轨B固定连接。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述选择开关组件中的所述动触头通过所述动触头绝缘架固定在所述直线导轨A上，所述静触头通过所述静触头绝缘架固定在所述底板上，所述静触头位于所述动触头的两侧。

根据本实用新型的一种优选实施方式，每相均包括两个所述真空灭弧室，每相的两个所述真空灭弧室的动触头固定在同一个所述动触头绝缘座上，所述动触头绝缘座固定在所述直线导轨B上，每个所述真空灭弧室的静触头均通过所述静触头绝缘座固定在所述底板上。

根据本实用新型的一种优选实施方式，每相的两个所述真空灭弧室，一个连接在调压主回路中，一个连接在调压过渡回路中，每相的两个所述真空灭弧室在所述电磁铁的驱动下有时序的接通或断开。

根据本实用新型的一种优选实施方式，三相的所述真空灭弧室呈直线排列。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述过渡元件通过所述过渡绝缘座固定在所述底板上。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述直线导轨A、所述直线导轨B下方均设置有轴承，轴承固定于所述底板上。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述选择开关组件中的所述动触头和所述静触头的数量及连接方式根据调压档位数及调压电路连接方式确定。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是采用电磁铁、永磁铁进行调压档位调整，不仅简化了调压过程，而且其结构简单、体积小（安装在配变中，不改变常规配变的体积和形状），大大简化有载调压开关的结构，提高运行可靠性，降低用户有载配变的生产成本，同时其在调压过程中采用真空灭弧室进行切换，避免了因触点切换拉弧影响变压器绝缘油的性能，减少了因滤油、换油给用户带来的维护成本。

附图说明

图1是本实用新型一种小型化有载调压开关结构示意图。

图2是本实用新型一种小型化有载调压开关的一种有载调压方法原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下所描述的实施方式仅用于更加清晰地说明本实用新型的技术方案，是本实用新型选定的实施方式，而不是全部的实施方式，不能以此来限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，是本实用新型一种小型化有载调压开关，包括底板1、驱动机构2、选择开关组件3、切换开关组件4、过渡组件5。驱动机构2、选择开关组件3、切换开关组件4、过渡组件5均安装在底板1的同一面上。

驱动机构2包括永磁铁6、电磁铁7、直线导轨A8、直线导轨B9、金属支撑架10；永磁铁6、电磁铁7通过金属支撑架10固定于底板1上，永磁铁6的驱动杆与直线导轨A8固定连接，电磁铁7的驱动杆与直线导轨B9固定连接；直线导轨A8、直线导轨B9下面均设置有轴承，轴承固定在底板1上，用于支撑和减小直线导轨A8、直线导轨B9的运行中的摩擦。

选择开关组件3包括动触头11、静触头12、动触头绝缘架13、静触头绝缘架14；动触头11通过动触头绝缘架13固定在直线导轨A8上，静触头12通过静触头绝缘架14固定在底板1上，每相的静触头12均位于动触头11的两侧。

切换开关组件4包括真空灭弧室15、静触头绝缘座16、动触头绝缘座17；每相均包括两个真空灭弧室，三相的真空灭弧室呈直线排列，每相的两个真空灭弧室的动触头固定在同一个动触头绝缘座17上，动触头绝缘座17固定在直线导轨B9上，每个真空灭弧室的静触头均通过静触头绝缘座16固定在底板1上。

过渡组件5包括过渡元件18、过渡绝缘座19，过渡元件18通过过渡绝缘座19固定在底板1上。

当需要调压时，电磁铁7的驱动杆带动直线导轨B9直线运动，直线导轨B9带动动触头绝缘座17运动，进而带动真空灭弧室15的动触头动作，控制相应的真空灭弧室15的接通或断开。

永磁铁6的驱动杆带动直线导轨A8直线运动，直线导轨A8带动动触头绝缘架13运动，进而带动动触头11运动，进行静触头12的选择。

参见图2，是以调压档位为5档、调压电路连接采用粗细调方式为例，公开一种采用图1有载调压开关的有载调压方法的原理说明；图2中的每相中的D1、D2代表真空灭弧室，K1、K2、K3代表主回路中的选择开关，K4、K5代表过渡回路中的选择开关，K1、K2、K3、K4、K5可以进行上、下触头的选择，R代表过渡电阻，L1、L2、L3代表变压器调压绕组，L3、L2、L1绕组匝数比=2:1:1，L3是调压绕组的粗调段，L1、L2是细调段。

K1、K2、K3组合连接在主回路中，真空灭弧室D2连接在主回路中，K4、K5组合连接在过渡回路中，过渡电阻R和真空灭弧室D1连接在过渡回路中，正常运行时，真空灭弧室D2接通，即主回路导通，D1断开即过渡回路断开。当需要进行电压调整时，驱动机构带动K4、K5进行选择（过渡回路跟随档位变化进行调整），选择完成后真空灭弧室D1接通，过渡回路导通；然后再驱动真空灭弧室D2断开，主回路断开，驱动机构带动选择开关K1、K2、K3根据需要调压指令进行选择调整；选择完成后，真空灭弧室D2接通，主回路导通，真空灭弧室D1断开，过渡回路断开，完成一次电压调整。电压调整过程中，选择开关K1、K2、K3、K4、K5均在无电流情况下进行选择。

以调压档位从第一档过渡到第二档为例进行过渡时序的介绍：第一档正常运行时，K1、K2、K3均连接其各自的下触头，真空灭弧室D2处于接通状态，D1处于断开状态；当需要从一档进行电压调整至二档时，过渡回路中的选择开关K5接通其下触头，真空灭弧室D1接通，过渡回路导通；然后断开真空灭弧室D2，主回路断开，选择开关K3选择连接其上触头，K1、K2依然连接其下触头；选择完成后，真空灭弧室D2接通，主回路导通；然后断开真空灭弧室D1，过渡回路断开，从一档到二档的调压完成。

过渡回路中选择开关K4、K5也可以省略，使图2中连接过渡电阻R、真空灭弧室D2的过渡回路除去选择开关K4、K5直接固定连接在调压绕组的主分接档位或其他选定的调压档位，在进行档位调整时，过渡回路不再跟随档位的变化而随之变化，而是一直固定连接在同一位置；相较于过渡回路跟随档位变化而变化的调压方式，过渡回路固定在选定的某一个分接档位，电压调整过渡时，其电压波动较大；对于电压质量要求高的地区宜选用过渡回路跟随档位变化而变化的调压方式。

图2是以一种调压档位为5档的粗细调的调压电路连接方式为例进行了调压原理的介绍，还有线性调、正反调等多种方式的调压电路均可以采用本实用新型的有载调压开关进行电压调整，不同的调压档位数（推荐档位数5档～17档，档位数根据用户需求确定）及不同的调压电路连接方式，其所需的选择开关数量及连接组合方式不同，但均能采用上述的有载调压结构及有载调压方法实现。

综述，开关整体采用直线设计方案，驱动机构直线驱动选择开关组件和切换开关组件的运动，大大简化了开关的机械机构，提高了开关的可靠性；同时开关的所有组成部件均安装在同一底板的一侧，通过直线排列组合，使得各部件的空间位置合理紧凑，大大缩小了开关体积，使得开关安装在配电变压器中，不改变配变常规的体积和形状（容量100kVA的配变也无需改变常规形状和体积），降低了开关生产成本及用户有载调压配变的生产成本。同时开关采用真空灭弧室进行档位的切换，避免了因触点切换拉弧影响变压器绝缘油的性能，减少了因滤油、换油给用户带来的维护成本，实现了开关寿命周期内的免维护，适用于数量庞大的配电变压器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些变化和改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种小型化有载调压开关，其特征在于，用于配电变压器在带负荷情况下频繁进行电压调整的三相有载调压开关，包括底板、驱动机构、选择开关组件、切换开关组件、过渡组件，开关的所有组成部件均安装在所述底板的同一面上；

所述驱动机构包括永磁铁、电磁铁、直线导轨A、直线导轨B、金属支撑架；

所述选择开关组件包括动触头、静触头、动触头绝缘架、静触头绝缘架；

所述切换开关组件包括真空灭弧室、静触头绝缘座、动触头绝缘座；

所述过渡组件包括过渡元件、过渡绝缘座；

所述电磁铁驱动直线导轨B运动，所述直线导轨B带动所述动触头绝缘座运动，进而带动所述真空灭弧室的动触头运动，接通或断开相应的所述真空灭弧室，完成调压主回路和过渡回路的切换；

所述永磁铁驱动直线导轨A运动，所述直线导轨A带动动触头绝缘架运动，进而带动所述选择开关组件中的所述动触头进行所述静触头的选择，完成相应调压档位的选择。

2.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述永磁铁、所述电磁铁均通过所述金属支撑架固定在所述底板上，所述永磁铁的驱动杆与所述直线导轨A固定连接，所述电磁铁的驱动杆与所述直线导轨B固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述选择开关组件中的所述动触头通过所述动触头绝缘架固定在所述直线导轨A上，所述静触头通过所述静触头绝缘架固定在所述底板上，所述静触头位于所述动触头的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，每相均包括两个所述真空灭弧室，每相的两个所述真空灭弧室的动触头固定在同一个所述动触头绝缘座上，所述动触头绝缘座固定在所述直线导轨B上，每个所述真空灭弧室的静触头均通过所述静触头绝缘座固定在所述底板上。

5.根据权利要求4所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，每相的两个所述真空灭弧室，一个连接在调压主回路中，一个连接在调压过渡回路中，每相的两个所述真空灭弧室在所述电磁铁的驱动下有时序的接通或断开。

6.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，三相的所述真空灭弧室呈直线排列。

7.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述过渡元件通过所述过渡绝缘座固定在所述底板上。

8.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述直线导轨A、所述直线导轨B下方均设置有轴承，轴承固定于所述底板上。

9.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述选择开关组件中的所述动触头和所述静触头的数量及连接方式根据调压档位数及调压电路连接方式确定。