电压调节装置制造方法及图纸

一种电压调节装置在进行抽头切换中，设励磁变压器二次绕组的任意抽头电压为Ｖ，通过让该抽头电压Ｖ除以与该抽头电路连接的保险管３１、３２和交流开关的闭回路以及电抗器５１、５２的合计短路阻抗Ｚｅ的值（Ｖ／Ｚｅ），在从短路发生开始到数周期以内比晶闸管容许浪涌导通电流ＩＴＨ、保险管熔断电流ＩＦ小，而在数周期到数十周期内的比晶闸管容许浪涌导通电流ＩＴＨ小、而比保险管熔断电流ＩＦ大，来选择短路阻抗Ｚｅ。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

Voltage regulator

A voltage regulator of tap switch, arbitrary tap voltage excitation transformer secondary winding is two for V, 31, and 32 AC switch through the tap voltage and the tap circuit connected V divided by the insurance tube closed loop and reactor 51, 52 of the total value of the short-circuit impedance Ze (V / Ze), from beginning to the number in short cycle than thyristor surge within allowable conduction current of ITH and fuse fuse current IF, and in the number of cycles to tens of cycles than thyristor surge allowable conduction current ITH small, rather than insurance tube fuse current IF, to select the short-circuit impedance Ze.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对设置在输配电线或者负载的电源线上的电压调节装置的改善。一般在输配电线等电源线上，为了适应由负载的增大引起的电压下降，而在切开负载后，由线上的电容引起的电压上升等电压变动，在电源线的中途设置电压调节装置。现有的电压调节装置3(单相部分)，如图8所示，设置在电源线1、2之间。电压调节装置3的构成为在电源线1上串联连接串联变压器4，在电源线1、2之间并联连接励磁变压器5。励磁变压器5的次级绕组5b设置了抽头A、B、C。该端子通过交流开关11、12、13、14、15、16与上述串联变压器4的次级绕组4b相连。这些交流开关11～16采用反并联连接的反阻止3端子型晶闸管。这些交流开关11～16与电阻7和交流开关17构成旁路电路6并联连接。8为和串联变压器4的次级绕组4b串联连接的限流电抗器。又9为检测用变压器，与控制装置10连接。该控制装置10由与上述检测变压器9连接的电压检测部20、基准电压部21、与这些连接的电压比较器22以及内藏有时钟的抽头选择器23构成。在该电压调节装置3中，设电源线1、2之间的电压为6.6KV，串联变压器4的初级和次级的圈数比为1、励磁变压器5的次级绕组5b的抽头AB之间的电压为100V，抽头BC之间的电压为200V。在该状态下，电压上升时如果交流开关12、16导通，其余的交流开关11、13～15断开，在串联变压器4的次级绕组4b上施加励磁变压器5的抽头BC之间的电压200V，将其加在6.6kV上则电源线1的输出电压为6.8kV。在输出电压升到6.9kV时，交流开关11.16导通，其余的交流开关12-15断开，则由于抽头AC间电压为300V，因此，在串联变压器4的次级绕组4b上施加励磁变压器5的次级绕组5b的电压300V，使电源线1的输出电压上升到6.9kV。电压调节装置由于作为交流开关11～16的半导体器件采用反阻止三端子晶闸管反并联连接，作为晶闸管的特性，为了从转向截止(从导通切换到截止)恢复到完全截止，需要从流过晶闸管的电流为0开始施加一定时间(百微秒～数百微秒)的反向电压。如果这时交流开关15和16同时处于导通状态，有可能造成抽头BC之间短路而损坏晶闸管。为了防止该抽头间的短路，在切换抽头时，将流经交流开关的电流转移到旁路电路6上，为了让交流开关截止，在经过充分的时间后，才让电流流经所选择的交流开关。参照图9说明其一个过程，交流开关12和交流开关16导通，串联变压器4的次级绕组4b和励磁变压器5的次级绕组5b处于连接状态，如果在串联变压器4的初级绕组4a中有负载电流IL流过，则在次级绕组4b中有为反抗由初级电流产生的磁场的电流IL2。因此，该电流IL2也流经励磁变压器5的次级绕组5b和交流开关12、16。在该状态下，旁路电路6的交流开关17的门级上在时刻t1由控制装置10给出控制信号，则交流开关17导通。之后，在稍微延迟的时刻t2停止交流开关12和16的门级信号。在交流开关12、16处于导通状态下，由于在串联变压器4的次级绕组4b上施加了200V的电压，如果旁路电路6的交流开关17导通，则在电阻器上也施加200V的电压。结果，在电阻器7中有Ir=200/R(式中R为电阻器7的电阻值)的电流流过，而在励磁变压器5中有IL2+Ir的电流流过。交流开关12、16在时刻t2之后其电流变为0的时刻t3转变为截止。之后，串联变压器4的次级电流IL2流经旁路电路6。在时刻t4向下一个选择的交流开关11、16给出门级信号后，在时刻t5停止旁路电路6的交流开关17的门级信号。该交流开关17在停止门级信号后电流变为0的时刻t6截止。之后，负载电流IL2经过交流开关11、16流入励磁变压器5。由于交流开关11、16导通，在串联变压器4的次级绕组4b上300V的电压，电源线的输出电压上升到6.9V。这样在切换抽头时，晶闸管形成的交流开关11～16中导通的2个交流开关中的电流暂时移动到旁路电路6，在所有的交流开关11～16都截止后，再选择2个交流开关导通，经过这样的过程，确保抽头切换的实施。在此，考察抽头切换时的限流电抗器8的作用。当旁路电路6有电流流过时，在串联变压器4的次级绕组4b上施加了IL2·Zs的电压，在此，Zs为串联变压器4的次级绕组4b、限流电抗器8以及旁路电路6的合成阻抗。这时，如图9的箭头所示，在下一个交流开关11、16导通时，有时会在串联变压器4的次级绕组4b上再次施加同一方向的电压。由于串联变压器4是按照抽头电压的最高值(这时为300V)确定铁心的尺寸，继续施加同一方向的电压使得铁心饱和。为此，降低了从励磁变压器5的次级绕组5b看的阻抗，有可能在交流开关、限流电抗器8以及串联变压器4的次级绕组4b中流入相当大的电流，而限制该电流就是限流电抗器8的作用。限流电抗器8，为了在有大电流流过时不会因饱和而降低阻抗，通常采用空心电感。为此，必然会增大外形，增加线圈长度，使得电压调节装置整体的外形增大，从而成为增加成本或者损失的主要原因。又，在电压调节装置中，由于雷击侵入电压调节装置的浪涌或者控制装置的误动作有可能会引起晶闸管的误导通。如果交流开关的晶闸管误导通，例如在图8中，交流开关11和13处于同时导通状态，使得励磁变压器5的次级绕组5b短路，大电流流过交流开关11、13，为了避免由此引起的损伤，在次级绕组5b和交流开关11、12之间设置有保险管31和32。并且为了不在交流开关11～16上施加过电压造成破坏，在励磁变压器5的次级绕组5b上设置了非线性电阻器33和其保护保险管34，在串联变压器4的次级绕组4b上也设置了非线性电阻器35和其保护保险管36。通常保险管31、32的作用是重点保护交流开关11～16，采用比许可电流ITH要低的熔断电流IF的半导体保护保险管。为此，当雷击引起保险管熔断时，如果不替换保险管将不能运行，在检测出保险管熔断后，停止电压调节装置。但是，电压调节装置多放置在远处，从发生故障到修复需要时间，这时处于输电电压达不到规定值的状态。为此，需要不由手工就可以在短时间修复的构成。本专利技术克服上述缺点，提供一种小型化、低成本，并且雷击时的过电压或者浪涌电压、误动作等产生的暂时性过电流不会熔断保险管但能保护交流开关、可以仅早恢复的电压调节装置。本专利技术的电压调节装置，是在将与电源线串联连接的串联变压器的二次绕组和电源线之间并联连接的励磁变压器的带有抽头的二次绕组通过介入由晶闸管形成的多个交流开关连接、与这些交流开关并联连接旁路电路、在抽头切换时从抽头选择器输出切换信号让流经交流开关的电流暂时流入旁路电路中、然后使所选择的交流开关导通来进行抽头切换的电压调节装置中，其特征是让上述励磁变压器的二次绕组最大抽头电压V除以上述串联变压器二次绕组侧短路阻抗Zs2和励磁变压器最大抽头之间短路阻抗Ze之和的值(V/(Zs2+Ze))、在交流电源的至少数周期内比晶闸管容许浪涌导通电流ITH、保险管熔断电流IF或者输电线用断路器的断开电流ICB的任一个都小，来选择串联变压器二次绕组侧短路阻抗Zs2和励磁变压器最大抽头之间短路阻抗Ze。又，上述本专利技术的电压调节装置，其特征是在所述励磁变压器二次绕组的中间抽头部插入了短路电流控制电抗器。又，本专利技术的另一种电压调节装置，是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压调节装置，是在将与电源线串联连接的串联变压器的二次绕组和电源线之间并联连接的励磁变压器的带有抽头的二次绕组通过介入由晶闸管形成的多个交流开关连接、与这些交流开关并联连接旁路电路、在切换抽头时从抽头选择器输出切换信号让流经交流开关的电流暂时流入旁路电路中、然后选择下一组交流开关导通来进行抽头切换的电压调节装置中，其特征是让所述励磁变压器的二次绕组最大抽头电压Ｖ除以所述串联变压器二次绕组侧短路阻抗Ｚｓ２和励磁变压器最大抽头之间短路阻抗Ｚｅ之和的值（Ｖ／（Ｚｓ２＋Ｚｅ））、在交流电源的至少数周期内比晶闸管容许浪涌导通电流ＩＴＨ、保险管熔断电流ＩＦ或者输电线用断路器的断开电流ＩＣＢ的任一个都小，来选择串联变压器二次绕组侧短路阻抗Ｚｓ２和励磁变压器最大抽头之间短路阻抗Ｚｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：关长隆，
申请(专利权)人：北芝电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]