一种无弧切换的有载分接开关制造技术

本实用新型专利技术公开一种无弧切换的有载分接开关，在保留负责长期导通负载电流的主开关、选择开关的基础上，增加切换电路，切换电路只有在切换时投入使用，相比于全电子式有载分接开关来说提高了可靠性和使用寿命，也没有可控硅器件长时间通流带来的散热问题，相比于机械式有载分接开关能完全实现无弧切换，实现也较为简单、经济。

【技术实现步骤摘要】
一种无弧切换的有载分接开关
本技术涉及一种有载分接开关，具体是一种无弧切换的有载分接开关。
技术介绍
变压器有载调压是电压调整的有效手段，有载分接开关又是实现有载调压的关键设备。随着现代电力系统的规模不断扩大、对供电质量的要求日渐苛刻，传统机械式有载调压开关的缺点也日益凸显。传统机械式有载调压开关大都通过置于油箱中的机械开关来完成绕组分接头的选择和切换，含有复杂的机械、电动部件，切换时会有电弧，不仅损坏变压器绝缘，还会引发触头烧蚀，触头脱落、滑档、操作机构失灵，而且调节速度慢，不能频繁操作，维护工作量大，这些都大大制约了其应用。不论是保障调压设备安全运行，还是满足系统稳定、快速调压需求，无弧化切换都是完善有载分接开关方案必须面临的问题。目前电力电子技术发展迅猛，国内外许多研究人员开始探索冲击小、响应快、切换时不易产生电弧的电力电子调压技术，如机械改进型有载调压方案，但是机械改进型有载调压开关方案往往不能实现完全灭弧。要使有载分接开关在带负载的情况下实现分接变换，需要满足在切换期间，负载电流不能中断，还有分接头之间不能发生短路。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种无弧切换的有载分接开关，引入切换电路，切换电路在切换时投入使用，实现无弧切换。为了解决所述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种无弧切换的有载分接开关，包括基本绕组、与基本绕组串联的调压绕组、从调压绕组上引出的多个绕组分接头以及从基本绕组上引出的中性静触头，设有两个选择开关C1、C2，选择开关C1、C2的动触点根据有载分接开关的工作状态连接至绕组分接头或中性静触头，选择开关C1、C2通过两个并联的集电器与主开关、负载连接成主开关回路，还包括实现无弧切换的切换电路，切换电路包括切换开关、过电压切换静态晶闸管开关、过电压切换静态晶闸管开关控制电路、电流切换静态晶闸管开关、电流切换静态晶闸管开关控制电路，切换开关连接于主开关和集电器之间，切换开关的两个触点分别与两个集电器相连；电流切换静态晶闸管开关并联在主开关两端，电流切换静态晶闸管开关控制电路连接于电流切换静态晶闸管开关两端，且电流切换静态晶闸管开关控制电路通过电流互感器检测主开关回路上的电流，当主开关刚要断开或者闭合使主开关回路上产生变化的电流时，电流切换静态晶闸管开关控制电路触发电流切换静态晶闸管开关导通，使主开关实现无弧切换；过电压切换静态晶闸管开关并联在主开关和切换开关两端，过电压切换静态晶闸管开关控制电路连接于过电压切换静态晶闸管开关两端，当过电压切换静态晶闸管开关控制电路检测到过电压时，触发过电压切换静态晶闸管开关导通，使切换开关不产生电弧。进一步的，电流切换静态晶闸管开关包括两个反向并联的晶闸管，电流互感器包括两个二次绕组，电流切换静态晶闸管开关控制电路包括两个相同的触发电路，两个二次绕组以相反极性分别与两个触发电路连接，两个触发电路分别控制两个晶闸管的通断。进一步的，所述触发电路包括二极管D1、D2、电容C1和三极管Q1，二次绕组的A端通过正向导通的二极管D1连接至电容C1的A端，电容C1的B端通过正向导通的二极管D2连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接至二极管D1的负极与电容C1的A端之间，三极管Q1的发射极连接至二次绕组的B组与二极管D2的正极之间，电容C1的A端和B端分别连接至晶闸管的门极和阴极。进一步的，二极管D1的负极与三极管Q1的集电极之间、三极管Q1的基极与二极管D2的正极之间、三极管Q1的发射极与二极管D2的正极之间均设有分压电阻，三极管Q1的基极与电容C1的A端之间设有上拉电阻。进一步的，过电压切换静态晶闸管开关包括两个反向并联的晶闸管，过电压切换静态晶闸管开关控制电路包括由四个二极管构成的全桥电路，全桥电路的两个对角点之间连接有两个串联的硅单相开关，全桥电路非连接的两个对角点分别通过触发电路连接至两个晶闸管，触发电路包括二极管Dx、硅单相开关SUSx和电容Cx，全桥电路的对角点一端通过硅单相开关SUSx连接至晶闸管的门极，另一端连接至二极管Dx的负极，二极管Dx的正极连接至晶闸管的阴极，电容Cx连接于硅单相开关SUSx的前端与二极管Dx的正极之间。进一步的，晶闸管的阴极连接有吸浪涌电流电阻，晶闸管的门极与吸浪涌电流电阻之间连接有吸噪声电阻。进一步的，过电压切换静态晶闸管开关串联有过渡电阻。进一步的，过电压切换静态晶闸管开关两端并联有阻容吸收元件，主开关和电流互感器两端并联有阻容吸收元件。进一步的，基本绕组连接有极性转换开关，极性转换开关的两个触点分别连接于调压绕组的两端。进一步的，选择开关C1、C2和切换开关受电机控制。本技术的有益效果：本技术在保留负责长期导通负载电流的主开关、选择开关的基础上，增加切换电路，切换电路只有在切换时投入使用，相比于全电子式有载分接开关来说提高了可靠性和使用寿命，也没有可控硅器件长时间通流带来的散热问题，相比于机械式有载分接开关能完全实现无弧切换，实现也较为简单、经济。切换电路包括电流切换静态晶闸管开关和过电压切换静态晶闸管开关，电流切换静态晶闸管开关在主开关开始闭合或者关断时被触发导通，从而使主开关实现无弧切换。过电压切换静态晶闸管开关在主开关打开及并联的晶闸管开关断开时，切换支路两端产生过电压，超过设定的电压阈值时，附加的静态开关控制电路便触发附加的晶闸管开关导通，这就允许了附加开关可以无弧切换。从而实现完全灭弧。电流切换静态晶闸管开关只有在主开关触点开始闭合或关断的半个周期内才被触发导通，从而当主开关闭合时，如果在附加电路和调压绕组中产生环流，环流只会持续半个周期，因此避免了过大的环流和由此带来的能量损耗。采用了静态晶闸管开关控制电路，一个用来检测电流，一个用来检测过电压，完全消除了用来检测开关位置信息的控制开关，节省了造价，也避免了开关磨损。附图说明图1为本技术所述有载分接开关的电路原理图；图2为电流切换静态晶闸管开关控制电路的原理图；图3为过电压切换静态晶闸管开关控制电路的原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。实施例1一种实现无弧切换的有载分接开关，如图1所述，包括基本绕组10、与基本绕组10串联的调压绕组14、从调压绕组14上引出的多个绕组分接头以及从基本绕组上引出的中性静触头N，设有两个选择开关C1、C2，选择开关C1、C2的动触点根据有载分接开关的工作状态连接至绕组分接头或中性静触头，选择开关C1、C2通过两个并联的集电器20、22与主开关40、负载连接成主开关回路。本实施例中，调压绕组14上引出的8个绕组分接头，就是图1中的分接头1-8，有载分接开关在正常运行状态下，C1和C2只能有一个和绕组分接头相连接，另一个连接在中性静触头N，只有在切换过程中，C1和C2才可能桥接于两个相邻分接头，从而负荷电流能够继续导通。为了实现无弧切换，有载分接开关还包括实现无弧切换的切换电路，切换电路包括切换开关32、过电压切换静态晶闸管开关、过电压切换静态晶闸管开关控制电路39、电流切换静态晶闸管开关、电流切换静态晶闸管开关控制电路44。切换开关32连接于主开关40和集电器20、22之间，切换开关32的两个触点26、28分别与集电器20、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无弧切换的有载分接开关，包括基本绕组、与基本绕组串联的调压绕组、从调压绕组上引出的多个绕组分接头以及从基本绕组上引出的中性静触头，设有两个选择开关C1、C2，选择开关C1、C2的动触点根据有载分接开关的工作状态连接至绕组分接头或中性静触头，选择开关C1、C2通过两个并联的集电器与主开关、负载连接成主开关回路，其特征在于：还包括实现无弧切换的切换电路，切换电路包括切换开关、过电压切换静态晶闸管开关、过电压切换静态晶闸管开关控制电路、电流切换静态晶闸管开关、电流切换静态晶闸管开关控制电路，切换开关连接于主开关和集电器之间，切换开关的两个触点分别与两个集电器相连；电流切换静态晶闸管开关并联在主开关两端，电流切换静态晶闸管开关控制电路连接于电流切换静态晶闸管开关两端，且电流切换静态晶闸管开关控制电路通过电流互感器检测主开关回路上的电流，当主开关刚要断开或者闭合使主开关回路上产生变化的电流时，电流切换静态晶闸管开关控制电路触发电流切换静态晶闸管开关导通，使主开关实现无弧切换；过电压切换静态晶闸管开关并联在主开关和切换开关两端，过电压切换静态晶闸管开关控制电路连接于过电压切换静态晶闸管开关两端，当过电压切换静态晶闸管开关控制电路检测到过电压时，触发过电压切换静态晶闸管开关导通，使切换开关不产生电弧；电流切换静态晶闸管开关包括两个反向并联的晶闸管，电流互感器包括两个二次绕组，电流切换静态晶闸管开关控制电路包括两个相同的触发电路，两个二次绕组以相反极性分别与两个触发电路连接，两个触发电路分别控制两个晶闸管的通断；过电压切换静态晶闸管开关包括两个反向并联的晶闸管，过电压切换静态晶闸管开关控制电路包括由四个二极管构成的全桥电路，全桥电路的两个对角点之间连接有两个串联的硅单相开关，全桥电路非连接的两个对角点分别通过触发电路连接至两个晶闸管，触发电路包括二极管Dx、硅单相开关SUSx和电容Cx，全桥电路的对角点一端通过硅单相开关SUSx连接至晶闸管的门极，另一端连接至二极管Dx的负极，二极管Dx的正极连接至晶闸管的阴极，电容Cx连接于硅单相开关SUSx的前端与二极管Dx的正极之间。...

【技术特征摘要】
1.一种无弧切换的有载分接开关，包括基本绕组、与基本绕组串联的调压绕组、从调压绕组上引出的多个绕组分接头以及从基本绕组上引出的中性静触头，设有两个选择开关C1、C2，选择开关C1、C2的动触点根据有载分接开关的工作状态连接至绕组分接头或中性静触头，选择开关C1、C2通过两个并联的集电器与主开关、负载连接成主开关回路，其特征在于：还包括实现无弧切换的切换电路，切换电路包括切换开关、过电压切换静态晶闸管开关、过电压切换静态晶闸管开关控制电路、电流切换静态晶闸管开关、电流切换静态晶闸管开关控制电路，切换开关连接于主开关和集电器之间，切换开关的两个触点分别与两个集电器相连；电流切换静态晶闸管开关并联在主开关两端，电流切换静态晶闸管开关控制电路连接于电流切换静态晶闸管开关两端，且电流切换静态晶闸管开关控制电路通过电流互感器检测主开关回路上的电流，当主开关刚要断开或者闭合使主开关回路上产生变化的电流时，电流切换静态晶闸管开关控制电路触发电流切换静态晶闸管开关导通，使主开关实现无弧切换；过电压切换静态晶闸管开关并联在主开关和切换开关两端，过电压切换静态晶闸管开关控制电路连接于过电压切换静态晶闸管开关两端，当过电压切换静态晶闸管开关控制电路检测到过电压时，触发过电压切换静态晶闸管开关导通，使切换开关不产生电弧；电流切换静态晶闸管开关包括两个反向并联的晶闸管，电流互感器包括两个二次绕组，电流切换静态晶闸管开关控制电路包括两个相同的触发电路，两个二次绕组以相反极性分别与两个触发电路连接，两个触发电路分别控制两个晶闸管的通断；过电压切换静态晶闸管开关包括两个反向并联的晶闸管，过电压切换静态晶闸管开关控制电路包括由四个二极管构成的全桥电路，全桥电路的两个对角点之间连接有两个串联的硅单相开关，全桥电路非连接的两个对角点分别通过触发电路连接至两...

【专利技术属性】
技术研发人员：史玲玲，解文涛，任志帅，张昌，郭琳，刘朋蓓，毕舟，丁鹏程，任尚伟，孙维强，耿荣胜，王旭，孟甜甜，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司东营供电公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37