[实用新型]光控电子式正反调有载分接开关

说明书

技术领域

本发明属于光机电一体化领域，是给正反调干式有载调压变压器配套使用的有载分接开关。

背景技术

电压是衡量电能质量的主要指标之一。电压偏差直接危害用电设备，同时影响电力系统的稳定运行和经济运行。在无功电源充裕的电网中，广泛采用有载调压变压器调压，以保证电网电压质量。

传统的有载调压方法是采用机械式有载分接开关。该装置技术比较成熟，在国内外电力系统中普遍采用。但这种机械式有载分接开关存在固有的缺陷：例如调压有弧、调压速度慢、不宜频繁调压。其改进型产品如带有真空泡的有载分接开关也同样存在类似的问题。这些固有缺陷使得他们不能完全满足现代电网的安全和经济运行的要求。

发明内容

本发明采用机电一体化技术，设计制造出给正反调干式有载调压变压器配套的光控电子式有载分接开关，可以实现无弧、快速、频繁调压。

光控电子式正反调有载分接开关是给正反调干式变压器配套用的调压设备。本设备由A、B、C三相构成；每一相由正调开关、反调开关及通流/切换开关、光控触发电路、多点控制单元(如DSP)和光纤构成。正调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈首端，反调开关的两端分别连接主线圈末端和调压线圈的末端。通流/切换开关的一端分别与调压线圈的分接头连接，其另一端连接在一起，作为变压器原边线圈的末端。正调开关、反调开关及每个通流/切换开关配有相应的光控触发电路；光控触发电路由高压电源模块、高压光电转换模块、半导体放大电路和可控硅触发电路组成，其通过导线与对应的正调开关、反调开关以及通流/切换开关连接。多点控制单元(如DSP)通过光纤与光控触发电路连接。

正调开关、反调开关及通流/切换开关可以是反并联可控硅，MOSFET、IGBT，IGCT或固态继电器等电力电子元件。

本实用新型的光控电子式正反调有载分接开关中，通流/切换开关既作为通流开关同时作为切换开关，在光控触发信号的作用下，使正调开关、反调开关及通流/切换开关在变压器的电流过零点实现分接头之间的电流切换，实现有载调压。工作于低压平台的多点控制单元(如DSP)通过光纤实现对高压平台的所有的正调开关、反调开关及通流/切换开关程序控制。这种调压不会产生电弧，不存在触头的电弧烧损问题，同时切换速度快，可以频繁操作。

附图说明

附图1为本实用新型与干式变压器的连接图；

附图2为本实用新型应用于10KV、500KVA的干式变压器的使用例；

附图3为本实用新型的光控触发电路框图。

具体实施方式

如附图1所示(以一相为例)，干式变压器主线圈通过正调开关K_F、反调开关K_R和调压线圈L₁，L₂，L₃，L₄的首末端分别连接。通流/切换开关K₁、K₂、K₃、K₄、K₅一端与调压线圈的分接头连接；另一端连接在一起，作为变压器原边线圈的末端。

在附图1中，正调开关、反调开关及通流/切换开关K_F、K_R、K₁，K₂，K₃，K₄，K₅由反并联可控硅构成，G_F、G_R、G₁，G₂，G₃，G₄，G₅为它们对应光控触发电路。

附图2为本实用新型应用于10KV、500KVA的干式变压器的使用例。

本实用新型的光控触发电路由VS、OT、SA和GT组成，如附图3所示。LC为多点控制电路；VS为高压电源模块；OT为高压光电转换模块；SA为半导体放大电路；GT为可控硅触发电路；OC为光纤；K为光控触发电路引出的正调开关、反调开关或通流/切换开关的控制开关；D为导线。

具体的工作原理如下：