[发明专利]一种有载调压开关

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的电压调节，尤其涉及用户侧并网的电压调节开关。

技术背景

一次能源的枯竭和对环境的影响已经引起了全球各国政府的高度重视，纷纷拿出巨额资金来发展可再生能源，如光伏发电、风能发电等。光伏发电的一个特点就是资源丰富，就地发电，就地消纳。但光伏发电的一个缺点就是其光功率的不可控性，导致其发电输出功率的不可控性，虽然技术上逆变环节将输出电压稳定不成问题，但逆变器要负责将光伏发电最大功率转变为交流电并网的功能，使它的输出电压只能跟随电网变化而不可能具备稳压功能。根据国家电网《光伏电站接入电网技术规定》（Q/GDW617-2011）第5.3的规定，并入点的电压偏差必须满足GB/T12325的规定。而根据GB/T12325-2008《电能质量 供电电压偏差》4.2、4.3的规定20KV以下的三相供电电压允许偏差为±7%，单相220V为+7%、-10%。如果简单的将光伏逆变器接入用户则并网，由于光伏发电的输出功率不可控性，当用户负载消耗的功率小于光伏发电功率时，必然会经过原来的供电变压器逆送上网，但原来的供电变压器是按降压变压器设计，预留了降压损耗来满足低压侧的电压要求，现在将降压变压器反过来作升压变压器用，仅仅一个变压器反过来使用，低压侧就必须比原来高7-10%才能将电能逆送，还有原输电线路的损耗，也必须抬高用户侧电压才能克服。这些都会导致用户侧电压超出国家允许的标准。目前采取的办法是防逆送措施，当光伏发电功率大于用户负载消耗时，全部或部分切断光伏发电的供电，达到安全用电的目的。但切断光伏发电的供电显然会造成能源的浪费。传统的有载调压虽能解决这个问题，但它是针对特殊需要调压的负载设计，对用户侧并网这种需要稳定用户则电压的逆送方式并不合适。

为达到平稳逆送电的目的，如果运用可控硅开关和微电脑等自动增加变压器高压绕组来实现，那么可控硅开关在导通或断开状态下电流损耗依然较大。

发明内容

本发明的目的在于提供对用户侧并网逆送电的一种有载调压开关。

变压器包括高压绕组、低压绕组、磁芯，在所述高压绕组的公共端侧设一组以上的抽头，每组抽头分别设有可控硅开关，可控硅开关串联电阻后同时串联和并联机械式开关。本发明串联电阻保证可控硅开关不会较长时间处如大电流状态，而机械式开关闭合或断开后，其电阻相当于零或无穷大，解决可控硅开关导通或断开时消耗电能的缺点。

所述机械式开关包括一件以上周边带有缺口的圆形片状凹轮以及一件以上与凹轮对应的推杆，所述推杆设有档位选择开关、短接开关和辅助开关。安装时，每个凹轮的缺口错开10-90°角度，以此保证只有一组开关导通，其他开关常开，且其工作过程连续。

所述机械式开关还包括定位轮，所述定位轮有一个以上定位口，定位口数量与档位数相等，定位轮使档位选择开关和短接开关不能停留在过渡位置。

所述凹轮的缺口相邻处至少一侧有过渡段，保证不同组机械式开关切换时电压平稳过渡。

凹轮数量三件以上时，按照其缺口位置依次连续错开缺口并串联于一体，相邻的过渡段重合。凹轮同轴串联，形成一个整体便于安装和运行。

所述凹轮在对应的最低电压档位和最高电压档位只在缺口一侧有过渡段，安装于两端，中间档位的缺口两侧有过渡段，安装于中部，保障凹轮不会转到无缺口的位置。中部档位可双向转动。

当凹轮转到推杆进入缺口位置时，对应的档位选择开关、短接开关都接通；对应的辅助开关接通，其他辅助开关断开。

当凹轮转到推杆进入过渡位置时，对应的档位开关继续接通，短接开关都断开；对应的辅助开关接通，其他辅助开关断开。

当凹轮转到推杆处如凹轮其它位置时，对应的档位开关、短接开关都断开；对应的辅助开关接通，其他辅助开关断开。

 附图说明

图1是本发明电路连接示意图之一。

图2是本发明机械式开关工作状态示意图之一。

图3是凹轮缺口一侧有过渡处的示意图。

图4是凹轮缺口两侧有过渡处的示意图。

图5是凹轮缺口另一侧有过渡处的示意图。

图6是定位轮工作状态示意图。

图7是本发明机械式开关工作状态示意图之二。

图8是本发明机械式开关工作状态示意图之三。

图9是微电脑处理电路示意图。

图10是凹轮及定位轮组装示意图。