一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力系統送變電技術領域，具體涉及一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，以及時代的進步，如何穩定電網在負荷中心的電壓，已成為迫切需要解決的問題，由于發電和耗電不可能保持平衡，電壓的波動是不可避免的，為穩定電網電壓、聯絡電網、調節負荷潮流，需要對變壓器電壓進行調節。變壓器有載調壓技術是穩定電壓的重要手段，即在不斷電的情況下，有載分接開關將變壓器由一個分接頭切換到另一個分接頭來調節變壓器繞組的有效匝數，以達到調壓的目的。
[0003]目前，國內的各級電力變壓器中，90%以上都裝有有載分接開關，這些有載分接開關都是機械式的。機械式有載分接開關主要存在以下缺陷:(I)調壓過程中，切換開關的切換動作會產生電弧。在調壓過程中，當觸頭分離到很小的距離時，會產生很高的電場強度，容易產生電弧；(2)開關調壓動作速度慢，響應時間長，不能動態實時調壓，并且分接選擇器容易錯檔、錯位，連續調壓會使開關故障率提高；(3)無法準確控制開關調壓時刻，而且調壓過程中可能出現過渡過程，兩輔助觸頭間形成的環流增加了過渡損耗，并且使負荷電流減小，不利于電網安全經濟運行。
[0004]針對機械式有載分接開關調壓過程中產生電弧、調壓速度慢、使用壽命短等弊端，提出用電力電子器件作為切換機械觸頭的解決方案開關代替，我們稱之為電力電子式有載分接開關。電力電子式有載分接開關，通過控制電力電子器件的通斷來選擇變壓器分接頭實現調壓。電力電子式有載分接開關具有無機械動作、無電弧產生、調壓速度快、調壓時刻完全可控等優點。但由于受電力電子器件自身條件的制約，開關存在較多缺點:(I)開關使用的電力電子器件數量多，變壓器每個分接頭都要連接至少一組電力電子器件，在高壓乃至超高壓調壓中，過多調壓級數會使開關成本增高、體積龐大；(2)電力電子器件導通后長期承擔負荷電流，導通壓降通常在IV以上，通態損耗高，且需要配體積龐大的冷卻系統長期投入使用，成本高、結構復雜；(3)可靠性受電力電子器件制約，可靠性較差，一旦電力電子器件損壞，開關內部將發生斷線或短路，不利于電網安全運行。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提出了一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，設計合理，克服了現有技術的不足，維護方便，具有良好的效果。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，包括分接開關切換支路、分接開關選擇器、變壓器調壓繞組和變壓器中性點，所述分接開關切換支路一端通過分接開關選擇器與變壓器調壓繞組連接，另一端與變壓器中性點連接。
[0008]優選地，所述分接開關切換支路包括觸頭和過渡支路，所述觸頭有“斷開”、“閉合”兩種狀態。
[0009]優選地，所述過渡支路包括第一過渡支路和第二過渡支路，所述第一過渡支路由第一晶閘管單元和第一電阻串聯組成，所述第二過渡支路由第三晶閘管單元和第二電阻串聯組成。
[0010]優選地，所述第一晶閘管單元由兩個反并聯晶閘管和第一晶閘管觸發單元組成；所述第三晶閘管單元由兩個反并聯晶閘管和第三晶閘管觸發單元組成。
[0011]優選地，所述分接開關切換支路還包括第二晶閘管單元，所述第二晶閘管單元由兩個反并聯晶閘管和第二晶閘管觸發單元組成。
[0012]優選地，所述反并聯晶閘管的觸發方式采用外部有源觸發方式。
[0013]本實用新型所帶來的有益技術效果:
[0014]本實用新型提出了一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，與現有技術相比，一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，設計合理，保留了機械式有載分接開關的分接選擇器和切換開關，采用雙電阻過渡回路，利用三組反并聯晶閘管和機械觸頭互相配合切換，晶閘管承擔觸頭切換過程中的暫時載流，切換完成后再利用機械觸頭長期載流，完成整個無弧的切換。當負載突然發生變化時，可以做升壓調節，也可以做降壓調節，不會使觸頭的切換任務加重，調節了負荷的潮流，延長了觸頭的使用壽命，提高了開關的整體性能，可以保障電力網絡的有效運行，具有良好的推廣價值。
[0015]本實用新型一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，在過渡電路中增加了電力電子器件輔助機械觸頭切換，切換完成后電力電子器件退出載流回路，由機械觸頭承擔負荷電流，采用的有源觸發晶閘管單元根據時序準確的有效觸發，防止了紊亂情況的發生，并且采用了雙電阻過渡回路，有效減少了觸頭頻繁切換的任務，調節了負荷的潮流，綜合了機械式和電力電子式有載分接開關的優點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖以及【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0018]如圖1所示，一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，包括分接開關切換支路、分接開關選擇器、變壓器調壓繞組和變壓器中性點，所述分接開關切換支路一端通過分接開關選擇器與變壓器調壓繞組連接，另一端與變壓器中性點連接。
[0019]所述分接開關切換支路包括觸頭和過渡支路，所述觸頭有“斷開”、“閉合”兩種狀
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[0020]所述過渡支路包括第一過渡支路和第二過渡支路，所述第一過渡支路由第一晶閘管單元和第一電阻串聯組成，所述第二過渡支路由第三晶閘管單元和第二電阻串聯組成。
[0021]所述第一晶閘管單元(SCRl)由兩個反并聯晶閘管(SCR1_1和SCR1_2)和第一晶閘管觸發單元組成；所述第三晶閘管單元(SCR3)由兩個反并聯晶閘管(SCR3_1和SCR3_2)和第三晶閘管觸發單元組成。
[0022]所述分接開關切換支路還包括第二晶閘管單元(SCR2)，所述第二晶閘管單元(SCR2)由兩個反并聯晶閘管(SCR2_1和SCR2_2)和第二晶閘管觸發單元組成。
[0023]所述有載分接開關中的三組反并聯晶閘管的觸發方式都采用外部有源觸發式。
[0024]采用的有源晶閘管單元可以根據時序準確的有效觸發，防止紊亂情況的發生。
[0025]在進行調壓切換的過程中，首先觸發導通晶閘管單元，由過渡支路導流，然后機械開關觸頭進行切換，切換完成后電力電子器件退出載流回路，由機械觸頭承擔負荷電流。
[0026]切換原理如下:首先分解開關選擇器在不帶電的情況下，將分接開關選擇器的機械觸頭接至其分接頭I。當負荷電流過零點時，給第一晶閘管觸發單元觸發脈沖，此時第一過渡支路導通；當下一個負荷過零點時刻，閉合觸頭5、8，給第二晶閘管觸發單元觸發脈沖，此時第二晶閘管單元(SCR2)導通，使6、7觸頭兩端電壓被拉低到第二晶閘管單元(SCR2)導通電壓，然后斷開觸頭6、7，無電弧產生。打開觸頭5、8，同時閉合觸頭1、4，停止給第二晶閘管觸發單元觸發脈沖，當負荷電流過零點時，兩反并聯晶閘管(SCR1_1和SCR1_2)自然關斷，此時僅有第一過渡支路通流。當下一個負荷電流過零點時，給第三晶閘管觸發單元觸發脈沖，此時第二過渡支路導通；停止給第一晶閘管觸發單元觸發脈沖，第一晶閘管單元(SCRl)關斷，第一過渡支路關斷，此時第二過渡支路通流。當負荷電流過零點時，再給第二閘管觸發單元觸發脈沖，兩反并聯晶閘管(SCR2_1和SCR2_2)被觸發導通，此時觸頭2、3端電壓被拉低到第二晶閘管單元(SCR2)導通電壓，閉合2、3觸頭時無電弧產生，此時CD支路導通通流。停止給第三晶閘管觸發單元觸發脈沖，負荷電流過零點時，兩個反并聯晶閘管(SCR3_1和SCR3_2)自然關斷，此時第二過渡支路關斷，僅⑶支路通流，完成切換過程。
[0027]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，其特征在于:包括分接開關切換支路、分接開關選擇器、變壓器調壓繞組和變壓器中性點，所述分接開關切換支路一端通過分接開關選擇器與變壓器調壓繞組連接，另一端與變壓器中性點連接。2.根據權利要求1所述的一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，其特征在于:所述分接開關切換支路包括觸頭和過渡支路，所述觸頭有“斷開”、“閉合”兩種狀態。3.根據權利要求2所述的一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，其特征在于:所述過渡支路包括第一過渡支路和第二過渡支路，所述第一過渡支路由第一晶閘管單元和第一電阻串聯組成，所述第二過渡支路由第三晶閘管單元和第二電阻串聯組成。4.根據權利要求3所述的一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，其特征在于:所述第一晶閘管單元由兩個反并聯晶閘管和第一晶閘管觸發單元組成；所述第三晶閘管單元由兩個反并聯晶閘管和第三晶閘管觸發單元組成。5.根據權利要求1所述的一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，其特征在于:所述分接開關切換支路還包括第二晶閘管單元，所述第二晶閘管單元由兩個反并聯晶閘管和第二晶閘管觸發單元組成。6.根據權利要求4或5所述的一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，其特征在于:所述反并聯晶閘管的觸發方式采用外部有源觸發方式。
【專利摘要】本實用新型公開了一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，屬于電力系統送變電技術領域，包括分接開關切換支路、分接開關選擇器、變壓器調壓繞組和變壓器中性點，所述分接開關切換支路一端通過分接開關選擇器與變壓器調壓繞組連接，另一端與變壓器中性點連接。本實用新型一種有源觸發式雙電阻過渡回路有載分接開關，采用雙電阻過渡回路，利用三組反并聯晶閘管和機械觸頭互相配合切換，晶閘管承擔觸頭切換過程中的暫時載流，切換完成后再利用機械觸頭長期載流，完成整個無弧的切換，調節了負荷的潮流，延長了觸頭的使用壽命，提高了開關的整體性能，保障了電力網絡的有效運行，具有良好的推廣價值。
【IPC分類】H03K17/94
【公開號】CN204859146
【申請號】CN201520410327
【發明人】沈艷濤, 曹娜, 單才偉, 馮知海, 陳晶
【申請人】山東科技大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月15日