變壓器有載調(diào)容開(kāi)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力行業(yè)變壓器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變壓器上的有載調(diào)容開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]有載調(diào)容變壓器是一種具有大小兩種額定容量的變壓器。根據(jù)負(fù)荷大小，利用專(zhuān)門(mén)的調(diào)容開(kāi)關(guān)在不切斷電源的情況下來(lái)切換變壓器繞組的連接方式，繼而實(shí)現(xiàn)變壓器在兩種不同容量之間的切換。調(diào)容變壓器大小容量的獲得方式主要有兩種:一種是高壓側(cè)通過(guò)D/Υ轉(zhuǎn)換，低壓側(cè)通過(guò)線(xiàn)圈的串并轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)；另一種是高壓側(cè)和低壓側(cè)都通過(guò)線(xiàn)圈的串并轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)容開(kāi)關(guān)存在以下問(wèn)題:調(diào)容開(kāi)關(guān)的高壓和低壓觸頭采用共油室結(jié)構(gòu)。在調(diào)容轉(zhuǎn)換過(guò)程中，高壓觸頭和低壓觸頭均產(chǎn)生電弧，這導(dǎo)致觸頭受損，電氣壽命只有3至5萬(wàn)次。按變壓器壽命20年計(jì)算，每天只能切換4至6次，滿(mǎn)足不了實(shí)際的需求；電弧使油質(zhì)極易發(fā)生劣化，每運(yùn)行2000次(大約一年的時(shí)間)就要停電換油維護(hù)，這導(dǎo)致調(diào)容變壓器推廣受到很大的阻力。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)容開(kāi)關(guān)使用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)給彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能，然后過(guò)死點(diǎn)突然釋放的方式驅(qū)動(dòng)高壓觸頭和低壓觸頭進(jìn)行切換。這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件多，故障率高，可靠性低。調(diào)容開(kāi)關(guān)壞后只能反廠維修；這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的切換時(shí)間長(zhǎng)(約35ms)，產(chǎn)生的操作過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)間和電壓波形畸變的持續(xù)時(shí)間也相應(yīng)地長(zhǎng)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)容開(kāi)關(guān)應(yīng)用范圍有限。其低壓觸頭的載流能力限制了容量的提升，調(diào)容開(kāi)關(guān)能配套的變壓器最大容量是630kVA。只能應(yīng)用在油浸式變壓器上。
[0006]為解決上述問(wèn)題，中國(guó)專(zhuān)利CN102254713公開(kāi)了一種單段口的有載調(diào)容開(kāi)關(guān)，其包括主觸頭連線(xiàn)和過(guò)渡觸頭連線(xiàn)，所述過(guò)渡觸頭連線(xiàn)上有過(guò)渡電阻和與第二真空滅弧室串聯(lián)，所述主觸頭連線(xiàn)有兩條，一條是帶有第一真空滅弧室的角接主觸頭連線(xiàn)，一條是帶有第三真空滅弧室的星接主觸頭連線(xiàn)，所有的真空滅弧室的斷開(kāi)和閉合是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；
這種調(diào)容開(kāi)關(guān)雖然解決了高壓側(cè)觸頭在星角切換過(guò)程中的可靠息弧的問(wèn)題，但其低壓側(cè)在串并轉(zhuǎn)換過(guò)程中亦會(huì)產(chǎn)生拉弧，用戶(hù)還是需要定期檢查和更換變壓器油；驅(qū)動(dòng)裝置仍然是使用電動(dòng)機(jī)彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，維護(hù)亦困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、應(yīng)用范圍廣的有載調(diào)容開(kāi)關(guān)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種變壓器有載調(diào)容開(kāi)關(guān)，包括高壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)、低壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)、至少一套永磁機(jī)構(gòu)及與該永磁機(jī)構(gòu)相配合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述高壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)包括至少三個(gè)真空滅弧室，所述低壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)包括至少四個(gè)真空滅弧室，所述永磁機(jī)構(gòu)通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)往復(fù)驅(qū)動(dòng)所述各真空滅弧室進(jìn)行分閘與合閘動(dòng)作，進(jìn)而切換變壓器的線(xiàn)圈達(dá)到調(diào)節(jié)變壓器容量的目的。本發(fā)明用永磁機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，取代現(xiàn)有技術(shù)使用的電動(dòng)機(jī)彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，切換迅速(20ms以?xún)?nèi))；用真空滅弧室組成高壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)和低壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)，有效地解決了高壓側(cè)和低壓側(cè)的滅弧問(wèn)題，省去了現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)容開(kāi)關(guān)每運(yùn)行2000次就要停電換油進(jìn)行維護(hù)的不便，實(shí)現(xiàn)了在變壓器的壽命期內(nèi)免維護(hù)，并且調(diào)容開(kāi)關(guān)壽命長(zhǎng)(電氣壽命10萬(wàn)次)，實(shí)應(yīng)范圍廣(變壓器容量可到2500kVA，干式和油浸式變壓器均可應(yīng)用)，整體更加安全可靠。
[0009]優(yōu)選的，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)件和與該驅(qū)動(dòng)件活動(dòng)連接的多個(gè)連接件，所述多個(gè)連接件另一端分別與相應(yīng)的真空滅弧室相連。作為改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)件可直接與所述永磁機(jī)構(gòu)相連，永磁機(jī)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)件來(lái)驅(qū)動(dòng)各連接件的動(dòng)作，而各連接件分別與相應(yīng)的真空滅弧室相連，繼而使得各真空滅弧室實(shí)現(xiàn)獨(dú)立動(dòng)作，永磁機(jī)構(gòu)每動(dòng)作一次，各真空滅弧室分別進(jìn)行相應(yīng)的分閘或合閘動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了不斷電的情況下進(jìn)行調(diào)容。
[0010]進(jìn)一步的，所述多個(gè)連接件均分別通過(guò)一絕緣子38與相應(yīng)的真空滅弧室相連。利用絕緣子作為真空滅弧室與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的絕緣件，安裝便捷、安全可靠。
[0011]作為優(yōu)選，所述真空滅弧室為帶有動(dòng)、靜觸頭的真空管，可靠性高，保證有效進(jìn)行滅弧。
[0012]進(jìn)一步的，所述低壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)包括低壓第一并聯(lián)真空滅弧室、低壓第二并聯(lián)真空滅弧室、低壓串聯(lián)真空滅弧室及串聯(lián)有過(guò)渡電阻的低壓過(guò)渡真空滅弧室；當(dāng)?shù)蛪旱谝徊⒙?lián)真空滅弧室、低壓第二并聯(lián)真空滅弧室在合閘時(shí)，使低壓線(xiàn)圈呈現(xiàn)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)蛪捍?lián)真空滅弧室在合閘時(shí)，使低壓線(xiàn)圈呈現(xiàn)串聯(lián)結(jié)構(gòu)；通過(guò)設(shè)置四個(gè)真空滅弧室，對(duì)低壓繞組的線(xiàn)圈進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換以達(dá)到切換容量的目的，有效保證了低壓繞組在串并聯(lián)轉(zhuǎn)換時(shí)不斷電，串聯(lián)的過(guò)渡電阻起到限制線(xiàn)圈環(huán)流的作用。
[0013]進(jìn)一步的，所述低壓線(xiàn)圈處于并聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)低壓第一并聯(lián)真空滅弧室、低壓第二并聯(lián)真空滅弧室合閘，驅(qū)動(dòng)低壓串聯(lián)真空滅弧室和低壓過(guò)渡真空滅弧室分閘；所述低壓線(xiàn)圈由并聯(lián)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為串聯(lián)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，而傳動(dòng)機(jī)構(gòu)保證各個(gè)真空滅弧室按以下時(shí)序動(dòng)作:
低壓過(guò)渡真空滅弧室先接通；
低壓第一并聯(lián)真空滅弧室、低壓第二并聯(lián)真空滅弧室分閘；
低壓串聯(lián)真空滅弧室合閘；
低壓過(guò)渡真空滅弧分閘，完成轉(zhuǎn)換；反之，當(dāng)需要低壓線(xiàn)圈由串聯(lián)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，步驟相反。
[0014]正常時(shí)，低壓過(guò)渡真空滅弧室是分閘的，只在低壓線(xiàn)圈由串聯(lián)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)結(jié)構(gòu)或者反之的過(guò)程中，該低壓過(guò)渡真空滅弧室都先接通，保證串并轉(zhuǎn)換時(shí)不斷電，轉(zhuǎn)換完成后該低壓過(guò)渡真空滅弧室又?jǐn)嚅_(kāi)。
[0015]進(jìn)一步的，所述高壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)包括角接真空滅弧室、星接真空滅弧室及串聯(lián)有過(guò)渡電阻的高壓過(guò)渡真空滅弧室；所述角接真空滅弧室在合閘時(shí)使高壓線(xiàn)圈呈現(xiàn)三角形聯(lián)接，星接真空滅弧室在合閘時(shí)使高壓線(xiàn)圈呈現(xiàn)星形聯(lián)接。三個(gè)真空滅弧室的設(shè)置，保證高壓繞組在進(jìn)行星角轉(zhuǎn)換時(shí)可有效滅弧，且實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換過(guò)程不斷電；串聯(lián)的高壓過(guò)渡電阻起到限制線(xiàn)圈環(huán)流的作用。
[0016]進(jìn)一步的，所述高壓線(xiàn)圈處于角接結(jié)構(gòu)時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述角接真空滅弧室合閘，驅(qū)動(dòng)星接真空滅弧室和高壓過(guò)渡真空滅弧室分閘；所述高壓線(xiàn)圈由角接轉(zhuǎn)換為星接的過(guò)程中，永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，而傳動(dòng)機(jī)構(gòu)保證各個(gè)真空滅弧室按以下時(shí)序動(dòng)作:
高壓過(guò)渡真空滅弧室先接通；
角接真空滅弧室分閘；
星接真空滅弧室合閘；
高壓過(guò)渡真空滅弧分閘，完成轉(zhuǎn)換；反之，當(dāng)需要高壓線(xiàn)圈由星接轉(zhuǎn)換為角接時(shí)，步驟相反。
[0017]正常時(shí)，所述高壓過(guò)渡真空滅弧室是分閘的，只在高壓線(xiàn)圈由星接轉(zhuǎn)換為角接或者反之的過(guò)程中，該高壓過(guò)渡真空滅弧室都先接通，保證星角轉(zhuǎn)換時(shí)不斷電，轉(zhuǎn)換完成后該高壓過(guò)渡真空滅弧室又?jǐn)嚅_(kāi)。
[0018]或進(jìn)一步的，所述高壓線(xiàn)圈切換系統(tǒng)包括高壓第一并聯(lián)真空滅弧室、高壓第二并聯(lián)真空滅弧室、高壓串聯(lián)真空滅弧室及串聯(lián)有過(guò)渡電阻的高壓過(guò)渡真空滅弧室；所述高壓第一并聯(lián)真空滅弧室、高壓第二并聯(lián)真空滅弧室在合閘時(shí)，所述高壓線(xiàn)圈呈現(xiàn)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述高壓串聯(lián)真空滅弧室在合閘時(shí)，所述高壓線(xiàn)圈呈現(xiàn)串聯(lián)結(jié)構(gòu)；正常時(shí)，高壓過(guò)渡真空滅弧室都是分閘的，只在高壓線(xiàn)圈由串聯(lián)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)結(jié)構(gòu)或者反之的過(guò)程中，該真空滅弧室都先接通，保證串并轉(zhuǎn)換時(shí)不斷電，轉(zhuǎn)換完成后該真空滅弧室又?jǐn)嚅_(kāi)，高壓過(guò)渡電阻起到限制線(xiàn)圈環(huán)流的作用。高壓繞組側(cè)也用線(xiàn)圈串并