用于连接到高压电网的设备制造技术

为了提供一种用于连接到承载交流电压的高压电网的设备(1)，所述高压电网具有多个相，所述设备具有：有源部分(7)，所述有源部分具有至少一个相连接端(2)，用于连接到所述高压电网的相；至少一个分级绕组(8、9、25、26、27)，所述分级绕组连接在相连接端中的一个下游，并且具有多个抽头；以及分级开关，所述分级开关对于每一个分级绕组具有选择器(10、11、28、29、30)和负载切换开关(12、13、31、32、33)，所述选择器用于在没有电流的情况下从分级绕组的当前抽头切换到希望的抽头，所述负载切换开关串联连接在所述选择器的下游，用于将电流从当前抽头换向到希望的抽头，利用其能够避免分级绕组中或者分级开关中的大的短路电流，提出了在每一个选择器(10、11、28、29、30)和每一个负载切换开关(12、13、31、32、33)之间布置有阻抗单元(15)，所述阻抗单元(15)的阻抗能够在低阻抗和高阻抗之间切换。和高阻抗之间切换。和高阻抗之间切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于连接到高压电网的设备


[0001]本专利技术涉及一种用于连接到承载交流电压的具有多个相的高压电网的设备。所述设备配备有：有源部分，有源部分具有至少一个相连接端，用于连接到高压电网的相；至少一个分级绕组，分级绕组连接在相连接端中的一个下游，并且具有多个抽头；以及分级开关，分级开关对于每一个分级绕组具有选择器和负载切换开关，选择器用于在没有电流的情况下从分级绕组的当前抽头切换到希望的抽头，负载切换开关串联连接在选择器的下游，用于将电流从当前抽头换向到希望的抽头。

技术介绍

[0002]这种设备在实践中是已知的。因此，将例如用于电力传输和分配的设备被设计为，这些设备能够连接到处于高压电势的供电电网。由于高电压，传输过程中的损耗能够被最小化。出于这个原因，高压电网在50kV和1200kV之间的电压下运行。连接到高压电网的电能传输设备的示例是开关、扼流圈和变压器。
[0003]变压器用于进行电压转换。对于高压电网的每一相，它们通常具有一对绕组，其经常称为初级绕组和次级绕组。为了调整电压或阻抗，变压器配备有所谓的分级开关(Stufenschalter)，其与分级绕组的抽头接触。在此，分级绕组与初级绕组和/或次级绕组串联连接，其中，分级绕组连接到相应的主绕组、即初级或次级绕组的低压端。通过使用分级开关来选择分级绕组的抽头，可以改变初级或次级侧的串联连接的绕组的数量，因此可以根据需要改变输入电压和输出电压之间的比。
[0004]在这种具有分级开关、特别是具有有载分级开关(OLTC＝On Load Tap Changer(有载分接开关))的变压器的情况下，分级开关中或分级绕组中的故障或过电压可能导致两个级或者抽头之间短路。一般来说，这导致通过一部分分级绕组的短路电流非常大，该短路电流远远超过外部短路情况下的电流。在大多数情况下，这导致分级开关完全损坏，在某些情况下导致变压器完全损坏，并且例如由于火灾、四处乱飞的部件或者油溅出而引起相当大的危险。
[0005]特别是在电力变压器领域，迄今为止没有任何已知的技术来阻止或至少最小化故障或故障的后果。现在常见的系统(例如差动保护装置)在相关的断路器断开变压器、因此将其与高压电网分离之前需要至少40ms或者更长的时间。然而，在该时间内最大的伤害已经发生。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种开头提到的类型的设备，利用所述设备，能够限制分级开关中或者分级绕组的一部分中的短路电流。
[0007]本专利技术通过如下方式来解决上述技术问题，即，在每一个选择器和每一个负载切换开关之间布置有阻抗单元，阻抗单元的阻抗能够在低阻抗和高阻抗之间切换。
[0008]根据本专利技术，分级开关配备有阻抗单元，阻抗单元布置在每一个选择器和与该选
择器串联连接的负载切换开关之间的电流路径中。根据本专利技术的分级开关优选具有至少两个选择器和至少两个负载切换开关，其中，每一个选择器分别与一个负载切换开关串联连接。换句话说，分级开关由彼此串联连接的多对选择器和负载切换开关形成。每一个分级绕组具有由选择器和负载切换开关形成的一对分级开关。在选择器和负载切换开关之间的每一个电流路径中布置有阻抗单元的部件，其阻抗，或者换句话说，其交流电阻，能够在两种状态之间改变，或者换句话说，切换。在正常运行时，阻抗单元具有低阻抗，从而在每一个选择器和每一个负载切换开关之间提供低欧姆的电流路径。在发生故障的情况下，例如通过外部控制信号主动将阻抗置于第二状态，在第二状态下，阻抗单元提供高阻抗，使得分级开关和/或分级绕组中的短路电流得到限制。因此，可以在布置在根据本专利技术的设备的每一个相连接端与高压电网之间的外部断路器将变压器从电网断开之前避免损坏。
[0009]有利地，阻抗单元能够被动地改变。换句话说，在这种设计方案中，根据本专利技术的设备本身确保阻抗单元从其具有低阻抗的正常运行状态进入限制状态，在限制状态下，其确保选择器和分级开关的负载切换开关之间的电流路径中的高阻抗。
[0010]有利地，有源部分对于每一相具有至少一个主绕组，主绕组在其远离相连接端的一端连接到分级绕组中的一个。每一个选择器具有用于连接到当前抽头的第一选择器触点部分和用于连接到希望的抽头的第二选择器触点部分，其中，每一个负载切换开关具有与第一选择器触点部分电流连接的第一负载切换开关触点A和与第二选择器触点部分电流连接的第二负载切换开关触点B，并且具有运动部分，运动部分在分级开关的第一开关位置与第一负载切换开关触点A接触，并且在第二开关位置与负载切换开关的第二负载切换开关触点B接触。在此，阻抗单元包括第一部件和第二部件，其中，第一部件连接到每一个选择器的第一选择器触点部分和每一个负载切换开关的第一负载切换开关触点A，并且第二部件连接到每一个选择器的第二选择器触点部分和每一个负载切换开关的第二负载切换开关触点B，使得电流能够根据分级开关的开关位置流过一个部件或者另一个部件。
[0011]根据该扩展方案，有源部分对于每一相具有至少一个主绕组，主绕组在其远离相连接端的端部处连接到分级绕组中的一个。每一个分级绕组连接到由选择器和负载切换开关形成的对。因此，每一个选择器具有第一和第二选择器触点部分，其中，每一个负载切换开关具有第一和第二负载切换开关触点。在由选择器和负载切换开关构成的对与分级绕组相关联的情况下，第一选择器触点部分与第一负载切换开关触点电流连接，并且每一个第二选择器触点部分与第二负载切换开关触点电流连接。在此，阻抗单元具有第一和第二部件，其中，阻抗单元的每一个部件连接到每一个选择器和每一个负载切换开关。
[0012]在此，重要的是，阻抗单元的一个部件连接到相应地承载电流的所有选择器和负载切换开关的触点。因此，在本专利技术的范围内，使电流在分级开关的第一开关状态下通过阻抗单元的该一个部件，而在相应的其它部件上保持无电流。因此，例如第一部件连接到第一对分级开关的第一选择器触点部分和第一负载切换开关触头，并且连接到第二对的第一选择器触点部分和第一负载切换开关触头。在设备运行时，第一选择器触点部分紧贴承载电流的分级绕组的抽头。分级开关的运动部分与每一个第一负载切换开关触点接触。因此，在正常运行时，在每一对选择器和负载切换开关中，电流流过第一选择器触点部分和第一负载切换开关触点。使所有电流通过阻抗单元的第一部件。
[0013]如果要选择另一个抽头，则操作选择器，使得第二选择器触点部分与分级绕组的
希望的抽头接触。这以无电流方式来进行，因为串联连接的第二负载切换开关触点与分级开关的运动部分不接触。如果使每一个负载切换开关的运动部分与第二负载切换开关触点接触，则电流换向到每一个第二选择器触点部分和每一个第二负载切换开关触点。阻抗单元的第二部件连接到这些触点。换句话说，电流现在仅流过阻抗单元的第二部件。每一个部件被设计为，使得对称地流过其的电流确保部件的阻抗非常小并且大致为零。然而，如果流过部件的电流中的一个急剧增大，则这确保希望的部件的高阻抗。
[0014]阻抗单元的每一个部件对于设备的每一相具有阻抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于连接到承载交流电压的高压电网的设备(1)，所述高压电网具有多个相，所述设备具有
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有源部分(7)，所述有源部分具有至少一个相连接端，用于连接到所述高压电网的相，
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至少一个分级绕组(8、9、25、26、27)，所述分级绕组连接到相连接端中的一个和所述有源部分，并且具有多个抽头，以及
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分级开关，所述分级开关对于每一个分级绕组具有选择器(10、11、28、29、30)和负载切换开关(12、13、31、32、33)，所述选择器用于在没有电流的情况下从分级绕组的当前抽头切换到希望的抽头，所述负载切换开关串联连接在所述选择器的下游，用于将电流从当前抽头换向到希望的抽头，其特征在于，在每一个选择器(10、11、28、29、30)和每一个负载切换开关(12、13、31、32、33)之间布置有阻抗单元(15)，所述阻抗单元(15)的阻抗能够在低阻抗和高阻抗之间改变。2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述阻抗单元(15)能够以无源的方式改变。3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，
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所述有源部分(7)对于每一相具有至少一个主绕组(5、6、22、23、24)，所述主绕组在其远离相连接端的一端连接到所述分级绕组(8、9、25、26、27)中的一个，
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每一个选择器(10、11、28、29、30)具有用于连接到当前抽头的第一选择器触点部分(10a、11a)和用于连接到希望的抽头的第二选择器触点部分(10b、11b)，
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每一个负载切换开关(12、13、31、32、33)具有与第一选择器触点部分电流连接的第一负载切换开关触点A和与第二选择器触点部分电流连接的第二负载切换开关触点B，并且具有运动部分(14)，所述运动部分在分级开关的第一开关位置与第一负载切换开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：M斯佩斯，
申请(专利权)人：西门子能源全球有限公司，
类型：发明
国别省市：