一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路及调压方法技术

本发明专利技术公开了一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路及调压方法，包括：第一主触头、第二主触头、第一真空触头、第二真空触头、第三真空触头、第一转换开关、第二转换开关和过渡电阻。过渡电路切换过程中，第一真空触头与第三真空触头轮流承担开断负载电流的任务，从而减轻单个触头的工作损耗，降低触头的故障率，提高可靠性。第一转换开关与第二转换开关在过渡电路中实现了对第一绕组抽头与第二绕组抽头的电气隔离，可有效避免绕组抽头之间由于电气距离不足而产生的级间短路现象。于电气距离不足而产生的级间短路现象。于电气距离不足而产生的级间短路现象。

【技术实现步骤摘要】
一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路及调压方法


[0001]本专利技术涉及有载分接开关
，特别涉及一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路及调压方法。

技术介绍

[0002]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、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。
[0003]换流变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各式各样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切换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换流变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。
[0004]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。有载分接开关机械结构紧凑，内部绝缘裕度小，容易发生相邻绕组抽头之间电气绝缘距离不足而产生级间短路故障。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路及调压方法，该过渡电路具有过渡电阻少、真空触头交替负载、转换开关对第一绕组抽头与第二绕组抽头实现电气隔离的优点，元件分布对称，切换时序对称，可提高换流变有载分接开关的可靠性和切换效率。
[0006]本专利技术目的通过如下技术方案予以实现：
[0007]一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路，包括第一主触头、第二主触头、第一真空触头、第二真空触头、第三真空触头、第一转换开关、第二转换开关和过渡电阻；
[0008]其中，第一主触头的一端、第一真空触头的一端以及第一转换开关的静触头与变压器调压绕组的第一绕组抽头连接；
[0009]第二主触头的一端、第三真空触头的一端以及第二转换开关的静触头与变压器调压绕组的第二绕组抽头连接；
[0010]第二真空触头的一端与第一转换开关的动触头连接，第二真空触头的另一端与第二转换开关的动触头连接；
[0011]第一转换开关的静触头和第二转换开关的静触头与过渡电阻的一端连接；过渡电阻、第一主触头、第一真空触头、第三真空触头以及第二主触头的另一端均与换流变有载分接开关的中性点引出端连接。
[0012]进一步的，当第一主触头处于导通状态，第二主触头、第一真空触头、第二真空触头以及第三真空触头均处于断开状态，第一转换开关的动触头与静触头接通，第二转换开关的动触头与静触头接通时，负载电流经过第一主触头从中性点引出端流出。
[0013]进一步的，当第二主触头处于导通状态，第一主触头、第一真空触头、第二真空触头以及第三真空触头均处于断开状态，第一转换开关的动触头与静触头接通，第二转换开关的动触头与静触头接通时，负载电流经过第二主触头从中性点引出端流出。
[0014]进一步的，第一真空触头、第二真空触头以及第三真空触头为单断口真空触头、双断口真空触头或具有可控制通断功能的电力电子元件。
[0015]一种如上所述的换流变有载分接开关双转换开关过渡电路的调压方法，包括以下步骤：
[0016]第一主触头处于导通状态，第二主触头、第一真空触头、第二真空触头以及第三真空触头处于断开状态，第一转换开关的动触头与静触头接通，第二转换开关的动触头与静触头接通；
[0017]将第一真空触头闭合后将第一主触头断开，将第一转换开关的动触头连接至第一静触头；
[0018]将第二真空触头闭合后将第一真空触头断开，再将第三真空触头闭合后将第二真空触头断开；将第一转换开关的动触头连接至第二静触头；
[0019]将第二主触头闭合后将第三真空触头断开，负载电流从第二绕组抽头经第二主触头从中性点流出，换流变有载分接开关从第一绕组抽头切换到第二绕组抽头N+1。
[0020]进一步的，将第二真空触头闭合后将第一真空触头断开，再将第三真空触头闭合后第一绕组抽头与第二绕组抽头之间将产生级间环流，级间环流从第一绕组抽头流出，经过第一转换开关、第二真空触头、第二转换开关、过渡电阻与第三真空触头，流入第二绕组抽头，负载电流通过第三真空触头从中性点引出端流出。
[0021]一种如上所述的换流变有载分接开关双转换开关过渡电路的调压方法，包括以下步骤：
[0022]第二主触头处于导通状态，第一主触头、第一真空触头、第二真空触头以及第三真空触头处于断开状态，第一转换开关的动触头与静触头接通，第二转换开关的动触头与静触头接通；
[0023]将第三真空触头闭合后将第二主触头断开，将第二转换开关的动触头连接至第二静触头；
[0024]将第二真空触头闭合后将第三真空触头断开，再将第一真空触头闭合后将第二真空触头断开；
[0025]将第二转换开关的动触头连接其第一静触头，将第一主触头闭合后将第一真空触头断开，负载电流从第一绕组抽头经第一主触头从中性点流出，换流变有载分接开关从第二绕组抽头切换到第一绕组抽头。
[0026]进一步的，将第二真空触头闭合后将第三真空触头断开，再将第一真空触头闭合后，第一绕组抽头与第二绕组抽头之间将产生级间环流，级间环流从第二绕组抽头流出，经过第二转换开关、第二真空触头、第一转换开关、过渡电阻与第一真空触头，流入第一绕组抽头，负载电流通过第一真空触头从中性点引出端流出。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
[0028]本专利技术的过渡电路采用了三真空管、两个转换开关和单过渡电阻。两个负载电流开关元件轮流开断负载电流，减轻了开关元件的切换损耗；采用单过渡电阻，便于设计安装和保证绝缘距离；第一转换开关与第二转换开关通过其在过渡电路中的位置，实现了第一绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路，其特征在于，包括第一主触头(MC1)、第二主触头(MC2)、第一真空触头(V1)、第二真空触头(V2)、第三真空触头(V3)、第一转换开关(T1)、第二转换开关(T2)和过渡电阻(R)；其中，第一主触头(MC1)的一端、第一真空触头(V1)的一端以及第一转换开关(T1)的静触头(11)与变压器调压绕组的第一绕组抽头(N)连接；第二主触头(MC2)的一端、第三真空触头(V3)的一端以及第二转换开关(T2)的静触头(22)与变压器调压绕组的第二绕组抽头(N+1)连接；第二真空触头(V2)的一端与第一转换开关(T1)的动触头连接，第二真空触头(V2)的另一端与第二转换开关(T2)的动触头连接；第一转换开关(T1)的静触头(12)和第二转换开关(T2)的静触头(21)与过渡电阻(R)的一端连接；过渡电阻(R)、第一主触头(MC1)、第一真空触头(V1)、第三真空触头(V3)以及第二主触头(MC2)的另一端均与换流变有载分接开关的中性点引出端连接。2.根据权利要求1所述的一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路，其特征在于，当第一主触头(MC1)处于导通状态，第二主触头(MC2)、第一真空触头(V1)、第二真空触头(V2)以及第三真空触头(V3)均处于断开状态，第一转换开关(T1)的动触头与静触头(12)接通，第二转换开关(T2)的动触头与静触头(21)接通时，负载电流经过第一主触头(MC1)从中性点引出端流出。3.根据权利要求1所述的一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路，其特征在于，当第二主触头(MC2)处于导通状态，第一主触头(MC1)、第一真空触头(V1)、第二真空触头(V2)以及第三真空触头(V3)均处于断开状态，第一转换开关(T1)的动触头与静触头(12)接通，第二转换开关(T2)的动触头与静触头(21)接通时，负载电流经过第二主触头(MC2)从中性点引出端流出。4.根据权利要求1所述的一种换流变有载分接开关双转换开关过渡电路，其特征在于，第一真空触头(V1)、第二真空触头(V2)以及第三真空触头(V3)为单断口真空触头、双断口真空触头或具有可控制通断功能的电力电子元件。5.一种如权利要求1
‑
4中任意一项所述的换流变有载分接开关双转换开关过渡电路的调压方法，其特征在于，包括以下步骤：第一主触头(MC1)处于导通状态，第二主触头(MC2)、第一真空触头(V1)、第二真空触头(V2)以及第三真空触头(V3)处于断开状态，第一转换开关(T1)的动触头与静触头(12)接通，第二转换开关(T2)的动...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫晨光，李盛涛，邓军，杨旭，刘亚东，李军浩，谢志成，周海滨，严英杰，姚晓飞，张帆，刘志远，张良，关庆罡，陈星，丁凯，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心上海交通大学沈阳变压器研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：