光控电子式正反调有载分接开关制造技术

本实用新型专利技术提出一种光控电子式正反调有载分接开关，给正反调干式有载调压变压器配套使用。光控电子式正反调有载分接开关本设备由Ａ、Ｂ、Ｃ三相构成；其每一相由正调开关、反调开关及通流／切换开关、光控触发电路、多点控制单元和光纤构成；正调开关、反调开关及每个通流／切换开关配有相应的光控触发电路；本实用新型专利技术的光控电子式正反调有载分接开关中，通流／切换开关既作为通流开关同时作为切换开关，在光控触发信号的作用下，使正调开关、反调开关及通流／切换开关在变压器的电流过零点实现分接头之间的电流切换，实现有载调压。工作于低压平台的多点控制单元（如ＤＳＰ）通过光纤实现对高压平台的所有的正调开关、反调开关及通流／切换开关程序控制。这种调压不会产生电弧，不存在触头的电弧烧损问题，同时切换速度快，可以频繁操作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光机电一体化领域，是给正反调干式有载调压变压器配套使用的有载 分接开关。
技术介绍
电压是衡量电能质量的主要指标之一。电压偏差直接危害用电设备，同时影响电 力系统的稳定运行和经济运行。在无功电源充裕的电网中，广泛采用有载调压变压器调压， 以保证电网电压质量。传统的有载调压方法是采用机械式有载分接开关。该装置技术比较成熟，在国内 外电力系统中普遍采用。但这种机械式有载分接开关存在固有的缺陷例如调压有弧、调压 速度慢、不宜频繁调压。其改进型产品如带有真空泡的有载分接开关也同样存在类似的问 题。这些固有缺陷使得他们不能完全满足现代电网的安全和经济运行的要求。
技术实现思路
本专利技术采用机电一体化技术，设计制造出给正反调干式有载调压变压器配套的光 控电子式有载分接开关，可以实现无弧、快速、频繁调压。光控电子式正反调有载分接开关是给正反调干式变压器配套用的调压设备。本设 备由A、B、C三相构成；每一相由正调开关、反调开关及通流/切换开关、光控触发电路、多 点控制单元(如DSP)和光纤构成。正调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈首端， 反调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈的末端。通流/切换开关的一端分别与调 压线圈的分接头连接，其另一端连接在一起，作为变压器原边线圈的末端。正调开关、反调 开关及每个通流/切换开关配有相应的光控触发电路；光控触发电路由高压电源模块、高 压光电转换模块、半导体放大电路和可控硅触发电路组成，其通过导线与对应的正调开关、 反调开关以及通流/切换开关连接。多点控制单元(如DSP)通过光纤与光控触发电路连 接。正调开关、反调开关及通流/切换开关可以是反并联可控硅，MOSFET, IGBT, IGCT 或固态继电器等电力电子元件。本技术的光控电子式正反调有载分接开关中，通流/切换开关既作为通流开 关同时作为切换开关，在光控触发信号的作用下，使正调开关、反调开关及通流/切换开关 在变压器的电流过零点实现分接头之间的电流切换，实现有载调压。工作于低压平台的多 点控制单元(如DSP)通过光纤实现对高压平台的所有的正调开关、反调开关及通流/切换 开关程序控制。这种调压不会产生电弧，不存在触头的电弧烧损问题，同时切换速度快，可 以频繁操作。附图说明附图1为本技术与干式变压器的连接图；附图2为本技术应用于10KV、500KVA的干式变压器的使用例；附图3为本技术的光控触发电路框图。具体实施方式如附图1所示(以一相为例)，干式变压器主线圈通过正调开关Kf、反调开关&和 调压线圈L1, L2, L3, L4的首末端分别连接。通流/切换开关K” K2, K3、K4、K5 一端与调压线 圈的分接头连接；另一端连接在一起，作为变压器原边线圈的末端。在附图1中，正调开关、反调开关及通流/切换开关&、1(1；、1(1，1(2，1(3，1(4，1(5由反并 联可控硅构成，Gf, Ge, G1, G2, G3, G4, G5为它们对应光控触发电路。附图2为本技术应用于10KV、500KVA的干式变压器的使用例。本技术的光控触发电路由VS、0T、SA和GT组成，如附图3所示。LC为多点控 制电路；VS为高压电源模块；OT为高压光电转换模块；SA为半导体放大电路；GT为可控硅 触发电路；OC为光纤；K为光控触发电路引出的正调开关、反调开关或通流/切换开关的控 制开关；D为导线。具体的工作原理如下在初始正调工作状态下，KF, K1导通，变压器原边只有主线圈Ltl接入。当要求输 出电压下降时，控制电路发出信号，使K1断开，K2导通，于是变压器原边接入电网的线圈为 LfL1，有效匝数增加，输出电压就会下降一个档位；同样道理，K2断开，K3导通，输出电压下 降两个档位；K3断开，K4导通，输出电压下降三个档位;Κ4断开，K5导通，输出电压下降4个 档位。相反，在初始反调工作状态下，断开，Ke导通^断开，K5导通；变压器原边只有主 线圈Ltl接入电网。当要求输出电压上升时，控制电路使1(5断开，K4导通，于是一次线圈接入 电网的线圈为Ltl-L4，有效匝数减少，输出电压就会上升一个档位；同样道理，K4断开，K3导 通，输出电压上升两个档位；K3断开，K2导通，输出电压上升三个档位；Κ2断开，K1导通，输出 电压上升4个档位。本技术的光控电子式正反调有载分接开关与机械开关、真空开关相比具有如 下优点1、采用电力电子元件例如反并联可控硅，作为正调开关、反调开关及通流/切换 开关，从根本上消除调压时的打火拉弧现象；2、切换速度快，可频繁操作。权利要求一种光控电子式正反调有载分接开关，由A、B、C三相构成，其特征在于其每一相由正调开关、反调开关及通流/切换开关、光控触发电路、多点控制单元和光纤构成；正调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈首端，反调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈的末端，通流/切换开关的一端分别与调压线圈的分接头连接，其另一端连接在一起，作为变压器原边线圈的末端；正调开关、反调开关及每个通流/切换开关配有相应的光控触发电路；多点控制单元通过光纤与光控触发电路连接。2.如权利要求1所述的光控电子式正反调有载分接开关，其特征在于其光控触发电路 由高压电源模块、高压光电转换模块、半导体放大电路和可控硅触发电路组成，其通过导线 与对应的正调开关、反调开关以及通流/切换开关连接。3.如权利要求1所述的光控电子式正反调有载分接开关，其特征在于其正调开关、反 调开关及通流/切换开关可以是反并联可控硅，MOSFET、IGBT, IGCT或固态继电器。专利摘要本技术提出一种光控电子式正反调有载分接开关，给正反调干式有载调压变压器配套使用。光控电子式正反调有载分接开关本设备由A、B、C三相构成；其每一相由正调开关、反调开关及通流/切换开关、光控触发电路、多点控制单元和光纤构成；正调开关、反调开关及每个通流/切换开关配有相应的光控触发电路；本技术的光控电子式正反调有载分接开关中，通流/切换开关既作为通流开关同时作为切换开关，在光控触发信号的作用下，使正调开关、反调开关及通流/切换开关在变压器的电流过零点实现分接头之间的电流切换，实现有载调压。工作于低压平台的多点控制单元(如DSP)通过光纤实现对高压平台的所有的正调开关、反调开关及通流/切换开关程序控制。这种调压不会产生电弧，不存在触头的电弧烧损问题，同时切换速度快，可以频繁操作。文档编号H01F29/04GK201689773SQ20102018329公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日专利技术者宋欣原, 张伟, 张志杰, 王晓亮 申请人:张伟;张志杰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光控电子式正反调有载分接开关，由Ａ、Ｂ、Ｃ三相构成，其特征在于其每一相由正调开关、反调开关及通流／切换开关、光控触发电路、多点控制单元和光纤构成；正调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈首端，反调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈的末端，通流／切换开关的一端分别与调压线圈的分接头连接，其另一端连接在一起，作为变压器原边线圈的末端；正调开关、反调开关及每个通流／切换开关配有相应的光控触发电路；多点控制单元通过光纤与光控触发电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张志杰，宋欣原，王晓亮，
申请(专利权)人：张伟，张志杰，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]