一种干式有载分接开关电路制造技术

一种干式有载分接开关电路及其调容和调压方法，包括设置在三相变压器每相高压绕组中的高压开关电路和设置在每相低压绕组中的低压开关电路；所述高压开关电路包括五个双向选择开关、工作高压断路器VK1、切换高压断路器VK2、调容过渡电阻R1和调压过渡电阻R2；所述低压开关电路，包括串联在第一绕组首端和第二绕组首端之间的第一低压断路器VK11和低压过渡电阻R，串联在第一绕组首端和第二绕组首端之间的第二低压断路器绕组VK12，串联在第一绕组尾端和第二绕组首端之间的第三低压断路器VK13，串联在第一绕组尾端与第二绕组尾端的第四低压断路器VK14。该电路简单易行，具有绝缘可靠、体积小、结构简单、切换过程不断电等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种干式有载分接开关电路
本技术涉及一种用于干式变压器进行有载调容调压的分接开关电路，属于配电变压器有载分接

技术介绍
有载调容调压变压器作为降低配电损耗的新型电力设备，十分适用于负荷变化比较大的场所，尤其在峰谷差异越明显、峰谷轮换越频繁、负荷时间越长的场所，其节能效果越显著。目前，油浸式有载调容调压变压器的设计和制造工艺日渐成熟，但是限于防火、防爆等要求，在城市住宅小区、商场、写字楼等户内安装场所无法使用，这类场所一般都使用干式变压器，其特点是既能深入负荷中心，又能防火、防爆，且环保性能优越。干式变压器的空载损耗要比同型号、同容量的油浸式变压器高约15％，峰谷负荷的变化导致其空载损耗占总损耗的比重较大，电能损耗严重。干式有载调容调压变压器可有效的解决这一问题。但是，目前干式有载调容调压变压器尚未有成功运行的案例，主要原因在于干式有载调容调压分接开关的设计和制造工艺不成熟。干式有载调容调压分接开关，配套于三相交流50Hz、额定电压10kV及以下干式有载调容调压变压器，在不断电的条件下实现变压器的大容量和小容量状态的转换和电压升降，降低变压器损耗、提升电能质量。与油浸式有载调容调压变压器不同，干式有载调容调压变压器安装于室内，且绝缘介质是空气，所以与之相匹配的有载调容调压分接开关需要具备无油化、阻燃、防爆的性能。空气中电气绝缘的安全距离要求比油中要大，但是限于现场安装环境的要求，干式有载调容调压分接开关的体积又不能无限增大。目前，公知的干式有载调容调压分接开关设计的主要技术难点问题包括：(1)调容开关高压触头“Y-D”转换时级电压大，触头间电弧熄灭困难。简单采用真空泡代替选择开关的方法，会因真空泡的数量过多而造成体积较大，且电路结构复杂，成本也会大大增加。(2)传统机械驱动方式结构复杂，且不容易实现三相同时切换的要求。(3)低压侧触头在切换过程中切换电流大，采用目前公知的开关结构存在触头温升大和绝缘易老化的问题，而且开关内部的绝缘结构也无法满足无油条件下的绝缘距离要求。
技术实现思路
针对现有干式有载调容调压分接技术存在的不足，本技术提供一种绝缘可靠、体积小、结构简单、切换过程不断电的干式有载分接开关电路。本技术的干式有载分接开关电路，采用以下技术方案：该干式有载分接开关电路，包括设置在三相变压器每相高压绕组中的高压开关电路；所述三相变压器的每相高压绕组中设置三个分接触头，高压绕组中的首端与尾端之间依次设置第一分接触头、第二分接触头和第三分接触头，每两相高压绕组之间设置一套高压开关电路，实现三相高压绕组之间触头的转换连接。上述干式有载分接开关电路，还包括设置在三相变压器每相低压绕组中的低压开关电路；所述三相变压器的每相低压绕组中均包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，第二绕组尾端与第三绕组首端连接，低压开关电路连接在第一绕组和第二绕组之间。所述高压开关电路包括五个双向选择开关、工作高压断路器、切换高压断路器、调容过渡电阻和调压过渡电阻；第一双向选择开关的两个切换触头分别与高压绕组中的第一分接触头和第二分接触头连接；第二双向选择开关的两个切换触头分别与第一双向选择开关和高压绕组中的第三分接触头连接；第二双向选择开关与第三双向选择开关之间连接有工作高压断路器；第三双向选择开关的两个切换触头分别与下一个高压绕组的首端和一个分接触头连接；第四双向选择开关的两个分接触头中，一个通过调容过渡电阻与第二双向选择开关连接，一个通过调压过渡电阻与高压绕组中的第二分接触头连接；第四双向选择开关和第五双向选择开关之间连接有切换高压断路器；第五双向选择开关的两个切换触头分别与第三双向选择开关的两个切换触头连接。所述工作高压断路器和切换高压断路器均采用真空泡。所述五个双向选择开关、工作高压断路器和切换高压断路器均采用永磁电动机构驱动。所述低压开关电路，包括串联在第一绕组首端和第二绕组首端之间的第一低压断路器和低压过渡电阻，串联在第一绕组首端和第二绕组首端之间的第二低压断路器，串联在第一绕组尾端和第二绕组首端之间的的第三低压断路器，串联在第一绕组尾端与第二绕组尾端的第四低压断路器。所述第一低压断路器、第二低压断路器、第三低压断路器和第四低压断路器均采用真空泡。所述第一低压断路器、第二低压断路器、第三低压断路器和第四低压断路器均由永磁电动机构驱动。变压器的三相电路同时进行切换操作。上述干式有载分接开关电路实现调容功能时，可以采用高压开关电路实现高压侧触头转换，而低压侧触头切换采用现有技术，也可以同时采用本专利技术中的高压开关电路和低压开关电路实现高压侧触头和低压侧触头转换。按照调容功能分为第一容量(大容量)和第二容量(小容量)两种状态；第一容量状态时的高压开关电路连接状态为：第一双向选择开关与第二双向选择开关连接，第三双向选择开关切换至与下一个高压绕组的首端连接；第一容量状态时的低压开关电路连接状态为：第一低压断路器和第三低压断路器断开、第二低压断路器和第四低压断路器闭合；第二容量状态时的高压开关电路连接状态为：第一双向选择开关与第二双向选择开关连接，第三双向选择开关切换至与下一个高压绕组中的第三双向选择开关连接；第二容量状态时的低压开关电路连接状态为：第一低压断路器、第二低压断路器和第四低压断路器断开，第三低压断路器闭合。上述干式有载分接开关电路实现调压功能时，由高压开关电路实现，工作高压断路器在变压器正常运行时一直处于闭合状态，承担负载电流，在进行调压操作时，切断或导通负载电流；切换高压断路器在变压器正常运行时一直处于断开状态，在进行调压操作时，导通或切断过渡电流，并承担短时的过渡电流。根据所连接的高压绕组上的分接触头分为“一分接”、“二分接”和“三分接”三种状态，一分接：将第一选择开关K1切换至与高压绕组的第一分接触头连接；二分接：第一转换开关K1转换至与高压绕组的第二分接触头连接；三分接：第二转换开关K2转换至与高压绕组的第三分接触头连接。本技术设计简单，易于操作，满足大、小容量及各分接位置切换时的要求。高压开关电路采用断路器和双向选择开关组合的方式，每相绕组只需要两个高压断路器即可实现高压开关电路的调容和调压功能，又满足了在调压时调压过渡电阻参与，在调容时调容过渡电阻参与的要求。高压开关电路中全部高压断路器的数量仅为6个，减小了高压断路器的使用数量，降低了开关的成本与体积。低压开关电路通过操纵四个低压断路器的闭合和断开来实现，调容时，通过操纵四个低压断路器的断开和闭合，实现低压绕组连接方式的转换，简单易行。采用永磁操作机构，结构简单，易于操作，机械寿命可达10万次以上。调容和调压切换时电压波动小，不影响电气设备正常使用。通过使用断路器作为灭弧装置和优化电路设计，降低开关内部的绝缘距离，具有绝缘可靠、体积小、结构简单、切换过程不断电等特点。附图说明图1是本技术中的高压开关电路的原理图。图2是本技术中的低压开关电路图。图3是大容量状态高压一分接时开关电路图。图4是小容量状态高压一分接时开关电路图。图5是大容量状态低压开关电路图。图6是小容量状态低压开关电路图。图7是大容量状态高压二分接时开关电路图。图8是大容量状态高压三分接时开关电路图。具体实施方式本技术的干式有载分接开关，适用于干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干式有载分接开关电路，其特征是：包括设置在三相变压器每两相高压绕组之间的高压开关电路；所述三相变压器的每相高压绕组中设置三个分接触头，高压绕组中的首端与尾端之间依次设置第一分接触头、第二分接触头和第三分接触头，所述高压开关电路包括五个双向选择开关、工作高压断路器、切换高压断路器、调容过渡电阻和调压过渡电阻；第一双向选择开关的两个切换触头分别与高压绕组中的第一分接触头和第二分接触头连接；第二双向选择开关的两个切换触头分别与第一双向选择开关和高压绕组中的第三分接触头连接；第二双向选择开关与第三双向选择开关之间连接有工作高压断路器；第三双向选择开关的两个切换触头分别与下一个高压绕组的首端和一个分接触头连接；第四双向选择开关的两个分接触头中，一个通过调容过渡电阻与第二双向选择开关连接，一个通过调压过渡电阻与高压绕组中的第二分接触头连接；第四双向选择开关和第五双向选择开关之间连接有切换高压断路器；第五双向选择开关的两个切换触头分别与第三双向选择开关的两个切换触头连接。

【技术特征摘要】
1.一种干式有载分接开关电路，其特征是：包括设置在三相变压器每两相高压绕组之间的高压开关电路；所述三相变压器的每相高压绕组中设置三个分接触头，高压绕组中的首端与尾端之间依次设置第一分接触头、第二分接触头和第三分接触头，所述高压开关电路包括五个双向选择开关、工作高压断路器、切换高压断路器、调容过渡电阻和调压过渡电阻；第一双向选择开关的两个切换触头分别与高压绕组中的第一分接触头和第二分接触头连接；第二双向选择开关的两个切换触头分别与第一双向选择开关和高压绕组中的第三分接触头连接；第二双向选择开关与第三双向选择开关之间连接有工作高压断路器；第三双向选择开关的两个切换触头分别与下一个高压绕组的首端和一个分接触头连接；第四双向选择开关的两个分接触头中，一个通过调容过渡电阻与第二双向选择开关连接，一个通过调压过渡电阻与高压绕组中的第二分接触头连接；第四双向选择开关和第五双向选择开关之间连接有切换高压断路器；第五双向选择开关的两个切换触头分别与第三双向选择开关的两个切换触头连接。2.根据权利要求1所述的干式有载分接开关电路，其特征是：所述工作高压断路器和切换高压断路器均采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙业荣，刘金忠，刘宏，陈飞，张爱祥，陈朋，于安迎，张松，范云鹏，宋士瞻，王传勇，韩蓬，王坤，代二刚，张健，康文文，杨凤文，王为帅，孙彦硕，李宇其，侯文，
申请(专利权)人：山东电工电气集团智能电气有限公司，国网山东省电力公司枣庄供电公司，
类型：新型
国别省市：山东,37