[发明专利]一种有载分接开关往复式过渡电路及调压方法

说明书

本发明公开了一种有载分接开关往复式过渡电路及调压方法，所述电路包括：第一主通流开关、第二主通流开关、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第一过渡电阻和第二过渡电阻；第一开关元件的第二端、第二开关元件的第一端、第一过渡电阻的第一端相连接；第三开关元件的第二端、第四开关元件的第一端、第二过渡电阻的第一端相连接；第一主通流开关的第二端、第二开关元件的第二端、第一过渡电阻的第二端、第二主通流开关的第二端、第四开关元件的第二端、第二过渡电阻的第二端均用于与有载分接开关的中性点引出端相连接。本发明完全由开关元件和过渡电阻实现有载切换调压；且无需机械变轨机构。

技术领域

本发明属于有载分接开关技术领域，特别涉及一种有载分接开关往复式过渡电路及调压方法。

背景技术

有载分接开关是电力变压器内部的关键组件，能够在变压器励磁或负载状态下操作，通过变化连接变压器绕组中引出的若干分接头改变有效匝数比，实现在不中断负载电流的情况下调节输出电压。有载分接开关应用范围广泛，尤其应用在特高压直流输电工程的换流变压器中，以保证换流器在正常运行时的额定触发角。

早期电力变压器所配的有载分接开关大都采用高速电阻切换原理，靠铜钨电弧触头进行负载转换；这类油浸式非真空有载分接开关切换频繁，电弧触头烧损相应比较严重，油的碳化和污染速度较快，因此给供电部门增加了日常维护和定期检修工作量。真空式有载分接开关，主要使用真空管来实现电弧熄灭，避免了油中熄弧对油的碳化和污染；由于真空管开断燃弧时间短、弧压低、电弧能耗小以及触头金属气化物的重凝，触头烧损腐蚀可以降到最低限度。电力电子式有载分接开关，通过电力电子元件替代真空管从而实现有载切换过程中无开断电弧操作。

有载分接开关由切换开关、分接选择器和电动机构组成；其中，切换开关有独立的油室，是分接开关实现有载切换的关键组件，其核心是采用了过渡电路。真空式有载分接开关按其真空管的个数不同可分为单触点电路、双触点电路、三触点电路和四触点电路；按其过渡电阻的数目不同有单电阻、双电阻过渡两种；按其触头断口数目有单断口、双断口等；上述各种组合可构成不同类型的真空式有载分接开关过渡电路。过渡电路中的开关元件可以是单断口真空触头、双断口真空触头、电力电子元件等；不同的过渡电路为了实现有载调压有着不同的切换时序，各开关元件的切换任务也会有所不同。过渡电路的拓扑结构对有载分接开关切换过程的可靠性，以及开关的故障率和电气寿命都有明显的影响。

目前已有的有载分接开关均采用油浸式的机械触头转换开关，容易造成切换开关机械结构动作复杂，一旦出现时序配合失误，将不可避免导致转换开关在油中熄弧，多次油中熄弧后将使变压器油严重污染、产碳积累、绝缘性能降低，进而导致油中电弧无法熄灭，存在较大的安全风险。目前已有的真空式有载分接开关过渡电路从绕组抽头N切换到绕组抽头N+1和从绕组抽头N+1切换到绕组抽头N的控制时序不对称，在切换芯子机械往复运动的过程中，凸轮机构需要实现提拉变轨，从而增加了机械制造的复杂度与开关使用的故障率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有载分接开关往复式过渡电路及调压方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明中，过渡电路完全由开关元件和过渡电阻实现有载调压，避免出现采用机械触头转换开关而导致的油中熄弧问题，以提高有载分接开关的可靠性和电气寿命；另外，采用所述过渡电路的机械式有载分接开关在正反往复切换过程中，动作时序镜像对称，无需机械变轨机构。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种有载分接开关往复式过渡电路，包括：第一主通流开关、第二主通流开关、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第一过渡电阻和第二过渡电阻；

其中，所述第一主通流开关的第一端和所述第一开关元件的第一端相连接，且均用于与变压器调压绕组的第一绕组抽头N连接；所述第二主通流开关的第一端和所述第三开关元件的第一端相连接，且均用于与变压器调压绕组的第二绕组抽头N+1连接；