[发明专利]可调式变压器的绕组分接头之间无中断的切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在可调式变压器(Stufentransformator)的绕组分接头之间以半导体开关元件无中断地进行切换的方法。

背景技术

在WO 01/22447中公开了使用半导体开关元件的这样一种方法。在那里所描述的方法既以电气开关装置IGBT、也以机械触点工作。其被设计为使得实际的负载转换在负载电流过零时以具有格列茨电路中的二极管的两个IGBT实现。该已知方法的必要要素是识别和检测相应的电流过零作为对于在该时间点进行负载转换的前提。

WO97/05536公开了另一种利用IGBT开关装置的方法，其中电力变压器的调整线圈的分接头经由两个IGBT的串联电路而与公共的负载引线连接。这种已知的方法根据脉宽调制的原理工作；其中，在另一方法步骤中，通过抽头线圈的暂态无功电抗(transiente reactiveReaktanz：TER)来实现对回路电流的限制。

这种方法要求分接开关对各自的应当连接的可调式变压器的特定匹配。也就是说，可调式变压器和分接开关相互协调并且电气地共同作用。这种已知方法因此不适于应用于单独的、能通用的、不是按照特定可调式变压器设计的分接开关。

发明内容

本发明的一个目的是提供开头所提到的类型的一种方法，其构造简单，具有高的功能性，并且其中不需要必须只有正好在负载电流过零时开关。此外，本发明的另一目的是提供一种相应的方法，其在任何情况下，即在不进行针对应当被连接的具体可调式变压器进行调节的情况下能工作。

该任务通过具有权利要求1特征的方法来实现。从属权利要求涉及本发明的特别有利的扩展方式。

此外，该任务通过具有权利要求3特征的修改后的一种方法来实现。

根据本发明的方法源自于这样的一般性的具有创造性的想法，即压敏电阻不是如长久以来在现有技术中已知的那样被用作为用于过电压保护的部件，而是用于通过相应的方法步骤将分接开关的负载电流从一侧转换到另一侧，即从迄今接通的绕组分接头转换到要新接通的绕组分接头。

在根据本发明的方法中，特别参数设计的与每个IGBT并联连接的压敏电阻执行新的功能：在附带的、由电网电压驱动的负载电流从进行切断的IGBT转换到并联的压敏电阻(小的转换回路)之后，负载电流所流过的压敏电阻根据其I-U特性曲线而产生一个电压，该电压对电流瞬时值的依赖性相对很小并且在OLTC转换过程期间实际上保持恒定。

其中，压敏电阻被参数设计为使得在加载以最大电流的峰值时所产生的压敏电压还具有对于IGBT最大截止电压足够的安全距离。

另一方面，压敏电阻的钳位电压(在1mA时的U_Var)必须明显高于最大级电压的峰值，因此负载电流可以从切断的OLTC侧经由级电压转换到接收负载电流的侧上(大的转换回路)。

压敏电阻上的电压降的瞬时值与级电压的瞬时值之间的差别ΔU导致负载电流经由导线电感和抽头线圈的漏电感而转换到分接开关的接收侧，并且决定转换过程的di/dt(ΔU＝L_Kom·di/dt)。

显然，在根据本发明的方法的范围中，压敏电阻并不是如根据现有技术已知的那样用于减小瞬间过电压。在本方法中，压敏电阻承担对于其类型非典型的并且现有技术未涉及的以下功能作为本方法的组成部分：

-从硬切断的IGBT接收负载电流

-生成与负载电流瞬时值无关地必须位于IGBT最大截止电压与最大级电压峰值之间的电压降

-提供将负载电流从分接开关的电流传导侧经由相反方向的级电压转换到进行接收的分接开关侧的电压时间面：

∫VarUdt=LKom·IL(t)+∫UStdt.]]>

由压敏电阻提供上面列出的功能就以相应的方式简化并减轻了功率电子的转换过程：