變壓器有載調壓開關的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變壓器有載調壓開關，每一相包括分別設有一真空滅弧室的額定支路、升壓支路、降壓支路及一條與所述額定支路并聯(lián)的過渡支路，所述過渡支路包括串接有電阻的過渡真空滅弧室，還包括用于驅動三相升壓支路中的真空滅弧室斷開或閉合的升壓永磁機構、用于驅動三相降壓支路中的真空滅弧室斷開或閉合的降壓永磁機構及用于驅動三相額定支路和過渡支路中的各真空滅弧室斷開或閉合的額定永磁機構。
【專利說明】
變壓器有載調壓開關
技術領域
[0001]本實用新型屬于電力行業(yè)變壓器設備技術領域，尤其涉及一種用于變壓器上的有載調壓開關。
【背景技術】
[0002]在國家能源局發(fā)布的《配電網(wǎng)建設改造行動計劃(2015?2020)》中，配電臺區(qū)的節(jié)能降耗，供電質量，智能化，可靠性等都要求有很大的提升，配電變壓器具有有載調壓功能也日漸迫切。
[0003]目前，現(xiàn)有的配電變壓器比較普遍使用的是復合型有載調壓開關，這種開關存在以下缺點:在切換分接頭的過程中，觸頭容易形成電弧，這導致觸頭受損，使油質極易發(fā)生劣化，需要定期停電換油維護，連續(xù)調檔會造成油溫升高，不宜頻繁調壓;再者其使用電動機轉動給彈簧儲能機構儲能，然后過死點突然釋放的方式驅動分接觸頭進行電壓擋位的切換。這種驅動機構結構復雜，零件多，故障率高，可靠性低，且分接開關動作速度慢，響應時間長。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述問題，本專利提供一種結構簡單、壽命長、免維護、應用范圍廣的三相三擋位有載調壓開關。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本專利采用以下技術方案:一種變壓器有載調壓開關，每一相包括分別設有一真空滅弧室的額定支路、升壓支路、降壓支路及一條與所述額定支路并聯(lián)的過渡支路，所述過渡支路包括串接有電阻的過渡真空滅弧室，還包括用于驅動三相升壓支路中的真空滅弧室斷開或閉合的升壓永磁機構、用于驅動三相降壓支路中的真空滅弧室斷開或閉合的降壓永磁機構及用于驅動三相額定支路和過渡支路中的各真空滅弧室斷開或閉合的額定永磁機構;每進行一次調壓，各永磁機構驅動各自的真空滅弧室進行以下動作:首先額定永磁機構驅動過渡真空滅弧室閉合，接著現(xiàn)有擋位所對應的永磁機構驅動其真空滅弧室斷開，然后待切換擋位所對應的永磁機構驅動其真空滅弧室閉合，最后額定永磁機構驅動過渡真空滅弧室斷開。本實用新型采用永磁機構作為驅動機構，取代了現(xiàn)有技術使用的電動機彈簧儲能機構，運行可靠性顯著提高；而且，本實用新型為升壓支路、降壓支路及額定支路各獨立配置了一套永磁機構，每套永磁機構獨立驅動各支路的真空滅弧室進行閉合和斷開的動作，每條支路獨立運行，使得整體結構簡單，切換時間顯著提高，一般在1ms以內(nèi)；每條支路均采用真空滅弧室，有效地解決了滅弧問題，實現(xiàn)了在變壓器的壽命期內(nèi)免維護，適用范圍廣，干式和油浸式變壓器均可應用。
[0006]作為優(yōu)選，所述升壓永磁機構通過升壓傳動機構驅動所述升壓支路中的真空滅弧室進行動作，升壓永磁機構每動作一次，所述升壓傳動機構帶動所述三相的升壓支路中的所有真空滅弧室同時進行動作;降壓永磁機構通過降壓傳動機構驅動所述降壓支路中的真空滅弧室進行動作，降壓永磁機構每動作一次，降壓傳動機構帶動所述三相的降壓支路中的所有真空滅弧室同時進行動作。三相升壓支路、三相降壓支路及三相額定支路分別共用一套永磁機構，結構更緊湊，同步性更好。
[0007]進一步的，所述額定永磁機構通過額定傳動機構驅動所述三相額定支路和三相過渡支路中的真空滅弧室進行動作，額定永磁機構每動作一次，額定傳動機構帶動三相過渡支路中的過渡真空滅弧室由原先的斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)再切換回斷開狀態(tài)，同時帶動三相額定支路中的真空滅弧室由原先的閉合狀態(tài)切換至斷開狀態(tài)或由原先的斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài);一套額定永磁機構同時滿足了三相過渡支路和三相額定支路中的真空滅弧室的工作需求。
[0008]作為優(yōu)選，所述額定傳動機構包括三個分別與三相額定支路中的真空滅弧室相配合第一連接件、三個分別與三相過渡支路中的真空滅弧室相配合的第二連接件及與所述第一連接件、第二連接件相配合的驅動件。額定支路和過渡支路共用一個永磁機構，分別通過不同的連接件來連接，永磁機構動作一次，可實現(xiàn)兩條支路各自的真空滅弧室進行不同的動作。
[0009]進一步的，所述第二連接件包括與驅動件滑動配合的滑動部和與真空滅弧室活動配合的弧形部?；⌒尾康脑O置，實現(xiàn)了永磁機構每動作一次，其相對應的真空滅弧室可從斷開到閉合再到斷開狀態(tài)。
[0010]或進一步的，所述第二連接件包括與驅動件固連的連接部和與真空滅弧室活動配合的弧形部；也可以是將驅動件與第二連接件的一端固連，通過其左右移動來驅動真空滅弧室動觸頭的上下動作。
[0011]又進一步的，所述第二連接件包括與真空滅弧室配合的連接部和與驅動件活動配合的弧形部。也可以將弧形部與驅動件進行活動配合，通過驅動件的左右動作來驅動真空滅弧室實現(xiàn)從斷開到閉合再到斷開的狀態(tài)。
[0012]所述第一連接件和第二連接件均分別通過一絕緣子與相應的真空滅弧室相配合；通過絕緣子的電氣隔離作用，使得第一連接件和第二連接件可以采用金屬結構。
[0013]本實用新型的三條調壓支路和一條過渡支路組成了擋位切換系統(tǒng)，三條調壓支路包括:額定支路、升壓支路和降壓支路，過渡支路與額定支路并聯(lián);三條調壓支路各包括一個真空滅弧室，過渡支路包括一個過渡真空滅弧室和與其串聯(lián)的過渡電阻；
[0014]三相的過渡支路中的三個真空滅弧室與三相的額定支路中的三個真空滅弧室共用一套傳動機構，且共用一個永磁機構;永磁機構每動作一次，驅動其傳動機構按設計好的時序使這些真空滅弧室進行分閘或合閘的動作。
[0015]三相的升壓支路中的三個真空滅弧室共用一套傳動機構，共用一個永磁機構，組成升壓系統(tǒng);永磁機構每動作一次，驅動其傳動機構按設計好的時序使這些真空滅弧室進行分閘或合閘的動作。
[0016]三相的降壓支路中的三個真空滅弧室共用一套傳動機構，共用一個永磁機構，組成降壓系統(tǒng);永磁機構每動作一次，驅動其傳動機構按設計好的時序使這些真空滅弧室進行分閘或合閘的動作。
[0017]變壓器初始狀態(tài)是處于額定檔，即額定支路的真空滅弧室是合閘的，其他支路的所有真空滅弧室均處于分閘狀態(tài)。由初始狀態(tài)升壓的調壓過程如下:當?shù)蛪簜容敵鲭妷旱陀谝?guī)定值時，控制器發(fā)出指令給額定系統(tǒng)和升壓系統(tǒng)同時通電，兩套系統(tǒng)的永磁機構同時驅動各自的真空滅弧室按以下時序動作:額定永磁機構通過一次動作，先驅動過渡支路的過渡真空滅弧室閉合，接著驅動額定支路中對應的真空滅弧室斷開，然后升壓永磁機構驅動升壓支路中的真空滅弧室閉合，最后額定永磁機構驅動過渡支路中的過渡真空滅弧室斷開，即完成了現(xiàn)在擋位到待切換擋位的轉換，反之則步驟相反。在整個切換過程中，額定永磁機構只動作一次，即可完成驅動過渡真空滅弧室由斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)再到斷開狀態(tài)的一個過程，同時完成驅動額定真空滅弧室由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的一個過程;且額定永磁機構和升壓永磁機構是兩兩聯(lián)動的，即兩者需要同時通電開始動作，只是各自動作一次的過程中，所驅動的真空滅弧室的動作時序有先后。
[0018]切換過程中，先接通過渡支路保證了擋位轉換過程中不斷電，過渡支路串聯(lián)的過渡電阻限制負載電流不讓其有大的變化，還起到限制線圈環(huán)流的作用(在過渡支路和待切換擋位同時接通時有線圈環(huán)流產(chǎn)生)。
[0019]由額定檔切換至降壓檔，其降壓調壓過程如下:當?shù)蛪簜容敵鲭妷旱陀谝?guī)定值時，控制器發(fā)出指令給額定系統(tǒng)和降壓系統(tǒng)同時通電，兩套機構的永磁機構同時驅動所述真空滅弧室按以下時序動作:額定永磁機構通過一次動作，先驅動過渡支路中的過渡真空滅弧室閉合，接著驅動額定支路中對應的真空滅弧室斷開，然后降壓永磁機構驅動降壓支路中的真空滅弧室接通，最后額定永磁機構斷開過渡支路中的過渡真空滅弧室，完成額定擋位到降壓擋位的轉換;反之則步驟相反。在整個切換過程中，額定永磁機構只動作一次，即可完成驅動過渡真空滅弧室由斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)再到斷開狀態(tài)的一個過程，同時完成驅動額定真空滅弧室由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的一個過程;且額定永磁機構和降壓永磁機構是兩兩聯(lián)動的，即兩者需要同時通電開始動作，只是各自動作一次的過程中，所驅動的真空滅弧室的動作時序有先后。
[0020]綜上所述，本實用新型的有益效果是:用多個永磁機構作為驅動機構，取代現(xiàn)有技術使用的電動機彈簧儲能機構，結構簡單，可靠性高，切換迅速(1ms以內(nèi))；擋位切換系統(tǒng)用真空滅弧室組成，有效地解決了滅弧問題，實現(xiàn)了在變壓器的壽命期內(nèi)免維護，適用范圍廣，干式和油浸式變壓器均可應用，整體更加安全可靠。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本專利的基本電路不意圖。
[0022]圖2為本實用新型額定系統(tǒng)的結構示意圖。
[0023]圖3為本實用新型升壓和降壓系統(tǒng)的結構示意圖。
[0024]圖4為圖2的局部結構示意圖。
[0025]圖5為本實用新型的額定永磁機構驅動下的各真空滅弧室的動作時序圖。
[0026]圖6為本實用新型的升壓永磁機構驅動下的各真空滅弧室的動作時序圖。
[0027]圖7為本實用新型的降壓永磁機構驅動下的各真空滅弧室的的動作時序圖。
[0028]其中，Kl表示升壓支路中的真空滅弧室;K2表示降壓支路中的真空滅弧室;Kg表示過渡支路中的真空滅弧室;Kn表示額定支路中的真空滅弧室;符號“日”表示真空滅弧室處于合閘狀態(tài)，符號“目”表示真空滅弧室處于分閘狀態(tài);R代表過渡電阻；T表示時間；Un代表額定電壓。
【具體實施方式】
[0029]為了使本技術領域的人員更好的理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0030]如圖1-7所示，一種變壓器有載調壓開關，A、B、C三相中每相分別包括一條額定支路、一條升壓支路、一條降壓支路及一條與所述額定支路并聯(lián)的過渡支路，額定支路、升壓支路、降壓支路上均分別設有一個真空滅弧室;所述過渡支路包括相互串聯(lián)連接的電阻和過渡真空滅弧室；
[0031]本實用新型還包括還包括一套升壓永磁機構1、一套降壓永磁機構2及一套額定永磁機構3;升壓永磁機構I用于同時驅動三相升壓支路中的真空滅弧室11斷開或閉合，降壓永磁機構2用于同時驅動三相降壓支路中的真空滅弧室21斷開或閉合，額定永磁機構3不僅用于同時驅動三相額定支路各真空滅弧室33的斷開或閉合，且同時驅動了三相過渡支路中的各真空滅弧室32由斷開到閉合再到斷開的動作。
[0032]每進行一次調壓，各永磁機構驅動各自的真空滅弧室進行以下動作:首先額定永磁機構驅動過渡真空滅弧室由斷開到閉合，接著現(xiàn)有擋位所對應的永磁機構驅動其真空滅弧室斷開，然后待切換擋位所對應的永磁機構驅動其真空滅弧室閉合，最后額定永磁機構驅動過渡真空滅弧室斷開。需要解釋的是，每次調壓，每個額定機構只動作一次，額定永磁機構需要在動作一次的情況下滿足兩套真空滅弧室進行不同的動作過程，具體時序如圖如圖5-7所示，其中圖6是升壓支路的時序圖，圖7是降壓支路的時序圖，每次調壓時，是圖5和圖6配合或者是圖5和圖7配合出現(xiàn)，兩個額定機構同時通電，兩兩聯(lián)動，將永磁機構動作一次的時間分解成T1、T2、T3、T4四個小階段，每個階段，每個滅弧室的動作情況都是要按照時序圖上的要求來進行;本實用新型采用永磁機構作為動力源，而且設置了三套動力源，即每條支路各自配置一套永磁機構，每次調壓時，只需額定永磁機構和另外一套永磁機構兩兩聯(lián)動來實現(xiàn)切換，各自配置驅動機構簡化了傳統(tǒng)的聯(lián)動方式，完全拋棄傳統(tǒng)轉動的方式，驅動采用的是上下或左右的直線式驅動，結構巧妙，免維護，屬于調壓開關領域的一次大變革。
[0033]具體的，所述升壓永磁機構通過升壓傳動機構驅動所述升壓支路中的真空滅弧室進行動作，升壓永磁機構每動作一次，驅動所述升壓傳動機構帶動所述三相的升壓支路中的所有真空滅弧室同時進行動作；降壓永磁機構通過降壓傳動機構驅動所述降壓支路中的真空滅弧室進行動作，降壓永磁機構每動作一次，驅動降壓傳動機構帶動所述三相的降壓支路中的所有真空滅弧室同時進行動作。
[0034]所述額定永磁機構通過額定傳動機構驅動所述三相額定支路和三相過渡支路中的真空滅弧室進行動作，額定永磁機構每動作一次，額定傳動機構帶動三相過渡支路中的過渡真空滅弧室由原先的斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)再切換回斷開狀態(tài)，同時帶動三相額定支路中的真空滅弧室由原先的閉合狀態(tài)切換至斷開狀態(tài)或由原先的斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)，即額定支路中的真空滅弧室完成由閉合到斷開狀態(tài)或由斷開到閉合狀態(tài)的這段時間，過渡支路中的過渡真空滅弧室則完成了由原先的斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)再切換回斷開狀態(tài)的一個過程。這個時間的把握，主要是額定傳動機構的特殊結構帶來的，而額定傳動機構要實現(xiàn)這個效果，有多種實現(xiàn)方式，于本實施例中，主要采用以下結構:具體的，所述額定傳動機構包括三個第一連接件41、三個第二連接件42、一個驅動件31及支架48，驅動件為可以是桿狀結構的金屬桿，具體的，三相額定支路中的三個真空滅弧室分別各自配合一個所述的第一連接件41，該第一連接件可以為一根金屬臂，而真空滅弧室的動觸頭下端固定連接有一絕緣子38，絕緣子起到電氣隔離作用；而絕緣子的下端可轉動地連接所述的第一連接件41，而第一連接件41的另一端與驅動件可轉動連接，當驅動件31在額定永磁機構的驅動下進行左右擺動時，第一連接件帶動真空滅弧室的動觸頭向上或向下移動，繼而實現(xiàn)真空滅弧室的閉合和斷開；
[0035]三相過渡支路中的三個過渡真空滅弧室分別各自配合一個所述的第二連接件42，同理，為了進行電器隔離處理，三個過渡真空滅弧室的動觸頭下方均連接一個絕緣子，絕緣子的下端可轉動連接所述的第二連接件，而所述第二連接件42包括與驅動件31滑動配合的滑動部421和與過渡真空滅弧室活動配合的弧形部422，具體的，滑動部421為一個滑槽或凸部，由于連接件的下端與支架48可轉動配合，而驅動件通過該滑槽或凸部來驅動第二連接件進行左右擺動，故而真空滅弧室的動觸頭則被弧形部422驅動著做上下移動；
[0036]支架48的側壁上對應于第一連接件和第二連接件的地方均設有通槽481，該通槽481起到一個限位的作用，限定了驅動件左右移動的位置范圍；
[0037]若額定永磁機構水平設置，則可直接與驅動件連接，而當額定永磁機構豎直放置時，需要通過設置一套擺臂33來連接驅動件，從而將永磁機構的上下動作轉換成驅動件的左右擺動；
[0038]顯然，所述第二連接件的結構可以是多樣的，只需實現(xiàn)額定永磁機構每動作一次，第一連接件、第二連接件按照圖5的時序圖來帶動各自的真空滅弧室進行動作即可，本實施例中再另外列舉兩種實現(xiàn)方式，第一種:所述第二連接件42可以是與驅動件一體結構或是驅動件31固連的，其包括連接部和弧形部422，弧形部與上述描述的結構相同，也是弧形槽，這種方式需要在絕緣子端部設置一個滑輪來減少與弧形部的摩擦，驅動件直接帶動第二連接件進行左右擺動，在擺動過程中，驅動絕緣子上下動作；
[0039]另一種結構的第二連接件42包括與真空滅弧室配合的連接部和與驅動件31活動配合的弧形部422，即，將第二連接件倒過來設置，弧形部與驅動件配合，連接部與絕緣子固連，同樣可以實現(xiàn)驅動件在左右擺動過程中驅動絕緣子作上下運動。
[0040]于本實施例中，所示降壓傳動機構和升壓傳動機構的結構相同，設有如額定驅動機構中的驅動件和第一連接件，驅動件和第一連接件可轉動配合，第一連接件的另一端與真空滅弧室可轉動配合，驅動件的左右擺動來驅動真空滅弧室的動觸頭的上下移動，如圖
3、4所示，其結構相對比較簡單，因為降壓永磁機構和升壓永磁機構每動作一次，其各自驅動的所有真空滅弧室都是同步動作的，或是同時閉合，或是同時斷開。
[0041]顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種變壓器有載調壓開關，每一相包括分別設有一真空滅弧室的額定支路、升壓支路、降壓支路及一條與所述額定支路并聯(lián)的過渡支路，所述過渡支路包括串接有電阻的過渡真空滅弧室，其特征在于:還包括用于驅動三相升壓支路中的真空滅弧室斷開或閉合的升壓永磁機構(1)、用于驅動三相降壓支路中的真空滅弧室斷開或閉合的降壓永磁機構(2)及用于驅動三相額定支路和過渡支路中的各真空滅弧室斷開或閉合的額定永磁機構(3);每進行一次調壓，各永磁機構驅動各自的真空滅弧室進行以下動作:首先額定永磁機構驅動過渡真空滅弧室閉合，接著現(xiàn)有擋位所對應的永磁機構驅動其真空滅弧室斷開，然后待切換擋位所對應的永磁機構驅動其真空滅弧室閉合，最后額定永磁機構驅動過渡真空滅弧室斷開。2.根據(jù)權利要求1所述的變壓器有載調壓開關，其特征在于:所述升壓永磁機構通過升壓傳動機構驅動所述升壓支路中的真空滅弧室進行動作，升壓永磁機構每動作一次，所述升壓傳動機構帶動所述三相的升壓支路中的所有真空滅弧室同時進行動作;降壓永磁機構通過降壓傳動機構驅動所述降壓支路中的真空滅弧室進行動作，降壓永磁機構每動作一次，降壓傳動機構帶動所述三相的降壓支路中的所有真空滅弧室同時進行動作。3.根據(jù)權利要求1或2所述的變壓器有載調壓開關，其特征在于:所述額定永磁機構通過額定傳動機構驅動所述三相額定支路和三相過渡支路中的真空滅弧室進行動作，額定永磁機構每動作一次，額定傳動機構帶動三相過渡支路中的過渡真空滅弧室由原先的斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)再切換回斷開狀態(tài)，同時帶動三相額定支路中的真空滅弧室由原先的閉合狀態(tài)切換至斷開狀態(tài)或由原先的斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)。4.根據(jù)權利要求3所述的變壓器有載調壓開關，其特征在于:所述額定傳動機構包括三個分別與三相額定支路中的真空滅弧室相配合第一連接件(41)、三個分別與三相過渡支路中的真空滅弧室相配合的第二連接件(42)及與所述第一連接件、第二連接件相配合的驅動件(31)。5.根據(jù)權利要求4所述的變壓器有載調壓開關，其特征在于:所述第二連接件(42)包括與驅動件(31)滑動配合的滑動部(421)和與真空滅弧室活動配合的弧形部(422)。6.根據(jù)權利要求4所述的變壓器有載調壓開關，其特征在于:所述第二連接件(42)包括與驅動件(31)固連的連接部和與真空滅弧室活動配合的弧形部(422)。7.根據(jù)權利要求4所述的變壓器有載調壓開關，其特征在于:所述第二連接件(42)包括與真空滅弧室配合的連接部和與驅動件(31)活動配合的弧形部(422)。8.根據(jù)權利要求4或5所述的變壓器有載調壓開關，其特征在于:所述第一連接件和第二連接件均分別通過一絕緣子(38)與相應的真空滅弧室相配合。
【文檔編號】H01F27/40GK205428722SQ201521070620
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月21日
【發(fā)明人】吳正文, 姜方軍
【申請人】浙江寶威電氣有限公司