一种调压配电变压器的制作方法

本申请属于变压器技术领域，尤其涉及一种调压配电变压器。

背景技术：

对于节点分布较多，输电线路距离较长，并且全年季节差异比较大的配电网，在传输电能的过程中，线路的损耗比重相对偏大，使得在用电高峰时段，部分地区的用户端电压偏低，尤其是在线路的末端，电压的降落显得尤为严重，低电压问题频繁发生。加上分布式电源的接入，新能源出力的波动性也会导致电压波动。电压波动给用户的日常生产和生活带来了极大的困扰。

为稳定配电网电压，保证用户供电电压质量，需要在配电网中进行电压的调节。采用调压配电变压器是目前最广泛采用的调压方式。现有的调压配电变压器在使用时容易产生电弧，而电弧对开关触头以及变压器中的油都会产生较大的不利影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种调压配电变压器，以解决目前变压器在使用时容易产生电弧的问题。

根据第一方面，本申请实施例提供了一种调压配电变压器，包括：低压绕组，用于输出所述调压配电变压器的输出电压；高压绕组，用于接收所述调压配电变压器的输入电压；调压绕组，与所述高压绕组连接，用于调节所述调压配电变压器的输出电压；至少一个调压开关，设置在所述调压绕组上，用于对所述调压绕组中的部分或全部线圈进行短路控制；每个所述调压开关包括并联的机械开关和电子开关。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述电子开关包括两只反向并联的晶闸管。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述电子开关包括两只反向并联的双向晶闸管。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述机械开关包括真空开关。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述高压绕组包括a相高压线圈、b相高压线圈和c相高压线圈。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述调压绕组包括a相调压线圈、b相调压线圈和c相调压线圈。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述a相调压线圈与所述a相高压线圈串联，所述b相调压线圈与所述b相高压线圈串联，所述c相调压线圈与所述c相高压线圈串联。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述a相调压线圈上设置有至少一个所述调压开关，所述b相调压线圈上设置有至少一个所述调压开关，所述c相调压线圈上设置有至少一个所述调压开关。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述a相调压线圈上设置有两个所述调压开关，所述b相调压线圈上设置有两个所述调压开关，所述c相调压线圈上设置有两个所述调压开关。

结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述低压绕组包括a相低压线圈、b相低压线圈和c相低压线圈。

根据第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括第一方面或第一方面任一实施方式所述的调压配电变压器。

本申请实施例提供的调压配电变压器，由于将机械开关和电子开关并联，通过在电压过零点触发电子开关动作，从而将机械开关短接，进而使机械开关在两端压降较低时动作，实现机械开关的无电弧动作，解决了目前变压器在使用时容易产生电弧的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的调压配电变压器的一个具体示例的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的电子设备的一个具体示例的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

机械式的有载调压装置，即机械式有载分接开关已经在工程中被普遍的应用。但这种传统的有载调压方式仍然存在着一些不可避免的缺陷，如机构复杂、存在电弧、响应慢、三相不能分相调节等问题。传统的机械有载调压变压器多用于高压大容量变压器，在国内很少用于配电变压器。为了避免机械式有载调压开关在切换过程中产生的电弧对开关触头以及对变压器油劣化的影响，国内外相关研究人员提出采用电力电子器件作为切换开关代替机械式触头的解决方案，但纯电力电子开关持续通流，带来损耗高、器件对散热要求较高等缺陷。

为了避免机械式有载调压开关的一些固有缺陷，本申请实施例提供的调压配电变压器将机械式有载调压开关和电力电子器件构成的切换开关相结构，构成了一种新型混合式有载调压开关，能够规避单纯使用机械式有载调压开关，或单纯使用电力电子器件构成的切换开关的缺陷。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例提供了一种调压配电变压器，如图1所示，该调压配电变压器可以包括：低压绕组100、高压绕组200、调压绕组，以及至少一个调压开关400。

其中，低压绕组100用于输出调压配电变压器的输出电压。

高压绕组200用于接收调压配电变压器的输入电压。

调压绕组与高压绕组200连接，用于调节调压配电变压器的输出电压。

至少一个调压开关400均设置在调压绕组上，用于对调压绕组中的部分或全部线圈进行短路控制。

具体的，每个调压开关400均包括并联的机械开关和电子开关。

在一具体实施方式中，所述电子开关包括两只反向并联的晶闸管，或者，两只反向并联的双向晶闸管；所述机械开关为真空开关。

在图1所示的调压配电变压器中，所述高压绕组200包括a相高压线圈、b相高压线圈和c相高压线圈；调压绕组包括a相调压线圈301、b相调压线圈302和c相调压线圈303；低压绕组100包括a相低压线圈、b相低压线圈和c相低压线圈。

具体的，所述a相调压线圈301与所述a相高压线圈串联，所述b相调压线圈302与所述b相高压线圈串联，所述c相调压线圈303与所述c相高压线圈串联。

为了实现分相调压，可以分别在调压绕组中的每相调压线圈上，均设置对应的调压开关400，从而根据三相电压的差异，通过调节每相调压线圈中接入高压绕组200的线圈数量，实现分相调压。

具体的，可以在a相调压线圈上301设置有至少一个所述调压开关400，在b相调压线圈302上设置有至少一个所述调压开关400，在c相调压线圈303上设置有至少一个所述调压开关400。

在图1所示的调压配电变压器中，所述a相调压线圈301上设置有两个所述调压开关400，所述b相调压线圈302上设置有两个所述调压开关400，所述c相调压线圈303上设置有两个所述调压开关400。

需要说明的是，对于接入调压绕组中每相调压线圈上的调压开关400的数量，可以由用户根据需要自由设定，本申请实施例对此不做限制。

在图1所示的调压配电变压器中，可以将调压绕组设置在变压器中低压绕组100和高压绕组200的中心点，从而降低调压绕组和调压开关400的绝缘水平。调压绕组中各相的线圈数量可根据需要调节的电压水平进行配置。

调压开关400通过与调压绕组并联，可将调压绕组进行旁路，或者将调压绕组接入高压绕组200，进而调整变压器原边绕组的匝数，并调整变压器的变比，达到调整低压绕组100输出电压的目的。

以接在a相调压线圈301上的各个调压开关400为例进行调压原理说明。当需要a相调压线圈301中的第i组线圈接入高压绕组200时，可以控制与其并联的调压开关400中的电子开关ta1和机械开关ka1断开；当需要a相调压线圈301中的第i组线圈被短接时，可以控制与其并联的调压开关400中的电子开关ta1和机械开关ka1闭合。当需要a相调压线圈301中的第ii组线圈接入高压绕组200时，可以控制与其并联的调压开关400中的电子开关ta2和机械开关ka2断开；当需要a相调压线圈301中的第ii组线圈被短接时，可以控制与其并联的调压开关400中的电子开关ta2和机械开关ka2闭合。当需要a相调压线圈301中的第i组线圈和第ii组线圈均接入高压绕组200时，可以控制ta1、ka1、ta2和ka2均断开；当需要需要a相调压线圈301中的第i组线圈和第ii组线圈均退出高压绕组200时，可以控制ta1、ka1、ta2和ka2均闭合。通过设置在a相调压线圈301上的两个调压开关400，可以实现三级调压。b相和c相的电压调节，与a相调压类似，在此不再赘述。

调压开关400由机械开关和电子开关并联组成，电力电子开关由两只反并联的晶闸管或者双向晶闸管构成，机械开关可由真空开关构成。调压开关400的控制方式为：

当需要调压开关400闭合时，首先将晶闸管开关在电压过零点进行触发，机械开关合闸两端电压降低到接近0，将机械开关合闸，绕组电流由晶闸管开关转移到机械开关，在晶闸管的电压反向时，自动关断，实现调压开关400的无电弧开断；当需要控制调压开关400断开时，首先将晶闸管开关在电压过零点进行触发，将机械开关进行短接，机械开关的两端电压降低到晶闸管的管压降，一般为几伏，此时将机械开关断开，电流由机械开关转移到晶闸管支路，晶闸管的电压反向时，控制关断，将调压绕组接入高压绕组200，实现调压开关400的无电弧开断。

由于机械开关在零电流和零电压下合闸，避免了机械开关产生电弧。由于晶闸管开关的合闸时间一般为几个毫秒，变压器调压速度得到大大提高。

接在a、b、c三相上的各个调压开关400，可以根据低压绕组100输出电压的不同，分相调整各个调压开关400的断开与闭合，实现三相电压的平衡控制。

本申请实施例提供的调压配电变压器，由于将机械开关和电子开关并联，通过在电压过零点触发电子开关动作，从而将机械开关短接，进而使机械开关在两端压降较低时动作，实现机械开关的无电弧动作，解决了目前变压器在使用时容易产生电弧的问题。

本申请实施例提供的调压配电变压器，更好的完善和改进有载调压变压器的性能，适应配电网发展的新需求，运用快速发展的电力电子技术，采用新型的电力电子器件与常规的机械式开关相结合构造配电变压器的混合式有载分相调压开关，改善或提高传统分接开关的性能，在实现无弧切换的同时，还兼顾了机械开关的低通态损耗和抗干扰性能，同时实现分相调压，改善了多次切换对绝缘油的影响。

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图2所示，所述电子设备600包括如图1所示的调压配电变压器500。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本申请精神和范围的任何修改或者等同替换，均在本申请的权利要求保护范围之内。