一种有载调压调容变压器的制造方法
【专利摘要】一种有载调压调容变压器，包括分接开关等部件，分接开关由三套操作机构、三只调容开关和二只调压开关构成，操作机构各具有一套双稳态永磁组件及其拨动杆，开关各包括一只呈密封真空状的绝缘筒，动触片和静触片的切换面均位于绝缘筒的真空筒腔内；三只调容开关中高压侧静触片的切换面宽度小于低压侧。本发明由于动静触片的切换面位于真空筒腔内，因此具有灭弧性能可靠、使用寿命长和变压器油不会受到电弧污染的优点；再者，采用先切断高压绕组、再切断低压绕组，先接通低压绕组，再接通高压绕组技术后，实现了电弧小、有利于消除变压器铁芯内剩磁，避免再次接通高压侧绕组时的涌流和过电压，有效降低切换过程电压波动幅值的目的。
【专利说明】一种有载调压调容变压器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有载调压调容变压器。
【背景技术】
[0002] 现有调容调压变压器的结构，通常包括变压器壳体、高低压线圈、自动控制器，以 及由操作机构、调容开关和调压开关构成的分接开关等机构部件。有一类有载调容调压变 压器，其变压器壳体内充满油，分接开关、线圈等浸没在变压器油中。运行中，当连接分接开 关双稳态永磁组件的自动控制器收到与调容调压相关的电信号后，其执行模块的输出回路 被触发，使对应连接的调容调压开关开始动作，控制动、静触片切换触点，而完成大小容量 和高中低挡位电压状态的转换。在本发明作出之前，这类有载调容调压变压器存在的问题 是：1、在调容调压过程中，动静触片因切换所产生的电弧，会污染灭弧介质变压器油，导致 变压器油的绝缘性能迅速下降，严重危及变压器使用寿命，且安全隐患大。2、调容切换时， 高、低压组的所有触点同步切换，受低压侧绕组大电流作用影响电弧大，使得动、静触片极 易烧毁。
【发明内容】
[0003] 为解决现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种有载调压调容变压器，由 于该变压器的分接开关动静触片切换产生的电弧，不会对灭弧介质变压器油造成污染，因 此具有使用寿命长、可靠性高的优点；再则，切换电弧相对较小。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：这种有载调压调容变压器，包括变 压器壳体、自动控制器，以及安装在所述变压器壳体腔内的分接开关、高压绕组、低压绕组 和铁芯；所述分接开关，包括设置在变压器油箱内腔中的安装板，以及置于该安装板顶部 的操作部件和位于该安装板底部的开关部件；所述操作部件包括结构相同的调容操作机 构、第一调压操作机构和第二调压操作机构，所述开关部件包括结构大致一致的第一调容 开关、第二调容开关和第三调容开关，以及第一调压开关和第二调压开关；所述调容操作机 构、第一调压操作机构或第二调压操作机构具有一套双稳态永磁组件及其拨动杆，所述拨 动杆的上端与双稳态永磁组件中的铁芯相关联；所述第一调容开关、第二调容开关、第三调 容开关、第一调压开关或第二调压开关，包括一只绝缘筒，该绝缘筒的筒腔内设有一套传动 组件和一组动触片，筒壁下部嵌有三组静触片；其特征是：所述绝缘筒的筒腔呈密封真空 状，所述一组动触片和三组静触片的切换面均位于所述绝缘筒的真空筒腔内。
[0005] 作为优选具体实施时，所述绝缘筒的筒体由上筒体、下筒体、上盖板和下盖板密封 联接而成，其中金属材料制成的上筒体与非金属材料制作的下筒体螺接成一体；所述三组 静触片嵌设在所述下筒体上；在所述上盖板中设有一根真空抽气管。
[0006] 作为优选具体实施时，所述传动组件包括传动杆、波纹管、传动片、销轴、传动盘、 固定销及其压缩弹簧；波纹管套设在传动杆的杆身上，其内端口与杆身密封联接，外端口与 所述筒体的壁密封联接；所述传动杆的外端与所述拨动杆相联接，传动杆的内端经销轴与 传动片相铰接，该传动片固定在传动盘的中心轴上端；与三组静触片相适配，三片动触片经 固定销及其压缩弹簧径向定位在所述传动盘外围。
[0007] 作为优选具体实施时，所述第一调容开关、第二调容开关和第三调容开关的三组 静触片分别为高压侧静触片组、第一低压侧静触片组和第二低压侧静触片组；每一组分别 由四片静触片组成，它们周向浇铸在下筒体上，其中：第一低压侧静触片组和第二低压侧静 触片组中所有静触片的片身宽度相一致，片与片之间的间隔距离相一致，而高压侧静触片 组中四片静触片的片身宽度小于两个低压侧静触片组中的静触片的片身宽度。
[0008] 作为优选具体实施时，所述第一调压开关或第二调压开关中的三组静触片均为高 压侧静触片组，每一组分别由四片静触片组成，它们周向浇铸在下筒体上，且所有静触片的 片身宽度，以及片与片之间的间隔距离相一致。
[0009] 与现有技术相比，本发明具有下述创新和优点 一、将三只调容开关和二只调压开关的绝缘筒改成密封真空结构后，使动、静触片的切 换面处于筒腔内，改灭弧介质变压器油为真空介质，因此，具有灭弧性能可靠、使用寿命长 和变压器油不会受到电弧污染的诸多优点。
[0010] 二、利用高压侧静触片组中四片静触片的片宽、片与片之间的间隔距离差异，使三 只调容开关在切换过程中实现了先切断高压绕组、再切断低压绕组、接着接通低压绕组，最 后接通高压绕组的目的。其优点在于：先断高压侧绕组，由于高压侧电流较小，产生的电弧 也就较小，不但易断，而且高压侧绕组断开后，低压侧绕组就失去了电流，因此，可避免在大 电流状况下切换低压侧绕组而烧毁低压动、静触片的现象，从而有效延长开关电寿命。同 理，先接通低压侧绕组，再接通高压侧绕组，能有效保护动、静触片，延长开关电寿命。同时 这一过程有利于消除变压器铁芯内剩磁，避免再次接通高压侧绕组时的涌流和过电压，有 效降低切换过程电压波动幅值。
[0011] 三、真空绝缘筒筒体采用金属上筒体和非金属下筒体结构后，在不影响静触片设 置的前题下，解决了真空绝缘筒全部采用绝缘材料制成时，存在的体积大、浇注时容易产生 应力和筒体容易产生裂纹的问题。
[0012] 为加深对本发明的理解，下面结合附图通过实施例作进一步详述。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明一个实施例的立体结构示意图。为说明清楚，图中删除了变压器壳 体的正面板。
[0014] 图2为图1中分接开关的立体结构示意图。
[0015] 图3为图2中一只调容开关的立体结构示意图，图中没有画出上盖板结构。
[0016] 图4为图3纵向剖切后的结构示意图。
[0017] 图5为图3的仰视结构示意图。
[0018] 图6为图3的俯视结构示意图。
[0019] 图中：变压器壳体100,分接开关101，自动控制器102,高压绕组103,低压绕组 104,绕组铁芯105,安装板1，第一调压操作机构2,第二调压操作机构3,静触片4,切换面 41，固定座5,调容操作机构6,拨动杆7,筒体8,上盖板81，下盖板82,上筒体83,安装孔 831，螺纹832,下筒体84,传动杆9,波纹管91，传动片92,销轴93,传动盘94,固定销及压缩 弹簧95,真空抽气管96,密封圈97,动触片10,高压侧静触片组Z，第一低压侧静触片组X， 第二低压侧静触片组Y。
【具体实施方式】
[0020] 参见图1。自动控制器102安装在变压器壳体100的左上外壁，分接开关101、高 压绕组103、低压绕组104和绕组铁芯105安置在变压器壳体100的内腔，浸没在变压器油 中。
[0021] 参见图2。安装板1水平状固定安置在变压器内腔上部，它的顶面用于固定操作部 件，即：调容操作机构6、第一调压操作机构2和第二调压操作机构3,这三个机构的组成结 构完全相同，分别具有一套独立的双稳态永磁组件及其拨动杆7。双稳态永磁组件中的线圈 连接变压器上的自动控制器输出端，拨动杆7的上端与线圈的铁芯相联接，受制于铁芯，杆 身穿过安装板1向下延伸。安装板1的底面用于固定开关部件，即：第一调容开关、第二调 容开关和第三调容开关，以及第一调压开关和第二调压开关，这五只开关的结构大致一致， 从图1可见，它们各自包括一只真空绝缘筒及其筒腔内的一套传动组件和一组动触片。真 空绝缘筒的筒体8经固定座5固定在安装板1上，筒体8的下部，周向浇铸着三组静触片4。 本例中，调容操作机构6的一根拨动杆7与第一调容开关、第二调容开关或第三调容开关的 三根传动杆9构成一个联动机构，实现切换静触片目的。第一调压操作机构2和第二调压 操作机构3分别对应第一调压开关和第二调压开关，S卩：每个操作机构负责一只调压开关。
[0022] 参见图4,并结合图3、图5和图6。所述传动组件包括传动杆9、波纹管91、传动片 92、销轴93、传动盘94、固定销及压缩弹簧95、密封圈97和动触片10。波纹管91套设在传 动杆9的杆身上，其内端口与传动杆9的杆身密封焊接，外端口与筒体8的壁密封焊接，波 纹管91可以轴向收缩和拉伸，确保传动杆9位移时的密封。拨动杆7延伸下来后，与筒体 8 -侧的传动杆9的外端相联接，传动杆9的另一端密封式进入筒体8,经销轴93与传动组 件中的传动片92铰接。传动片92固定在传动盘94的中心轴上端。与三组静触片相适配， 三片动触片10构成整体旋动的一组，经固定销及其压缩弹簧95径向定位在传动盘94的外 围，分别与相应的静触片组触合。运行时，拨动杆7经传动杆9、传动片92、中心轴使传动盘 94顺时针或逆时针摆转，完成触点的切换。
[0023] 筒体8的结构有两种方案可供选择：一是筒体8全部采用绝缘材料浇铸的整体结 构，二是采用如图3所示的分体结构，S卩：该筒体8由上筒体83和下筒体84两部分构成，然 后经内外螺纹832密封旋合连接成整体。后者制作时，上筒体83可采用金属材料，具有壁 薄强度高、占用空间小等诸多优点。组装时，为实现绝缘筒的真空密封，传动组件及动触片 10装入筒体8之后，盖上上盖板81和下盖板82,用密封胶沿盖板四周把缝隙密封好。在上 盖板81中植入一根簿壁钢管，S卩：真空抽气管96,用真空泵抽出腔内空气，待真空度至设定 值后，用工具把簿壁钢管夹扁并熔焊密封。
[0024] 筒体8采用整体式还是分体式，对波纹管91外端的密封固定方案有所区别。整 体式时，由于采用绝缘材料浇铸而成，因此，在接纳传动杆9的筒孔上应该设置一个金属嵌 件，供波纹管91密封焊接用。分体式时，可直接将波纹管91的外端密封焊接在筒孔口沿上。
[0025] 参见图3和图5,并结合图4和图6。
[0026] 调容结构。在第一调容开关、第二调容开关或第三调容开关中，每只调容开关的三 组静触片分别为第一低压侧静触片组X，第二低压侧静触片组Y和高压侧静触片组Z (以下 分别简称为X组、Y组和Z组)，每组对应的接点分别为XI、X2、X3、X4, Yl、Y2、Y3、Y4和Z1、 Z2、Z3、Z4共12个触点。它们周向浇铸在下筒体84的下部，每组触点间隔一定间隙。对于 一片静触片4来说，12个接点裸露在筒体8之外，切换面41则全部位于真空筒腔内。调容 开关切换结构的创新在于：X组和Y组中八片静触片4的片身宽度（即切换面41的宽度)相 一致，片与片之间的间隔距离也相一致；而Z组中四片静触片4的片身宽度则小于X组和Y 组中的静触片4的片身宽度。这种结构带来了下述结果：由于Z组与X组和Y组的静触片 片宽、片间距存在差异，使三片动触片10本来应该同步的切换出现了时间差：Z组先断，X组 和Y组后断，或者，X组和Y组先通，Z组后通。带来的效果是：由于高压侧Z组先断，电流 小电弧相应也就较小，不但易断，而且Z组断开后，X组和Y组就失去了电流，因此，避免了 在大电流状况下切换低压侧绕组而烧毁动、静触片的现象，开关使用寿命长，可靠性高。同 理，低压侧绕组X组和Y组先通，高压侧绕组Z组后通，能有效保护动、静触片。同时，这一 过程有利于消除变压器铁芯内剩磁，避免再次接通高压侧绕组时的涌流和过电压，有效降 低切换过程电压波动幅值。
[0027] 调压结构。第一调压开关或第二调压开关中的三组静触片均为高压侧静触片组， 每一组分别由四片静触片组成，它们周向浇铸在下筒体上，且所有静触片的片身宽度，以及 片与片之间的间距相一致。
[0028] 工作时，自动控制器102执行模块的输出回路分别与调容操作机构6、第一调压操 作机构2和第二调压操作机构3中的双稳态永磁组件的线圈相连，当相应输出回路触发时， 根据预设条件触发执行模块的相应输出回路，从而控制相应的操作机构动作，再由相应的 拨动杆7与控制调容开关或调压开关，进而完成动静触片的切换，实现调容调压目的。
[0029] 上述实施例仅用于解释本发明发明思路，而不应视为对保护范围的限定，任何根 据实施例所作出的简单变型结构，都应纳入本申请的保护范围。
【权利要求】
1. 一种有载调压调容变压器，包括变压器壳体（1〇〇)、自动控制器（102)，以及安装在 所述变压器壳体（100)腔内的分接开关（101)、高压绕组（103)、低压绕组（104)和绕组铁芯 (105);所述分接开关（102)，包括设置在变压器油箱内腔中的安装板（1)，以及置于该安装 板（1)顶部的操作部件和位于该安装板（1)底部的开关部件；所述操作部件包括结构相同 的调容操作机构（6)、第一调压操作机构（2)和第二调压操作机构（3)，所述开关部件包括 结构大致一致的第一调容开关、第二调容开关和第三调容开关，以及第一调压开关、第二调 压开关；所述调容操作机构（6)、第一调压操作机构（2)或第二调压操作机构（3)具有一套 双稳态永磁组件及其拨动杆（7)，所述拨动杆（7)的上端与双稳态永磁组件中的铁芯相关 联；所述第一调容开关、第二调容开关、第三调容开关、第一调压开关或第二调压开关，包括 一只绝缘筒（8)，该绝缘筒的筒腔内设有一套传动组件和一组动触片（10)，筒壁下部嵌有 三组静触片；其特征是：所述绝缘筒的筒腔呈密封真空状，所述一组动触片（10)和三组静 触片（4)的切换面（41)均位于所述绝缘筒的真空筒腔内。
2. 如权利要求1所述的有载调压调容变压器，其特征是：所述绝缘筒的筒体（8)由上筒 体（83)、下筒体（84)、上盖板（81)和下盖板（82)密封联接而成，其中金属材料制成的上筒 体（83)与非金属材料制作的下筒体（84)螺接成一体；所述三组静触片嵌设在所述下筒体 (83)上；在所述上盖板（81)中设有一根真空抽气管（96)。
3. 如权利要求1所述的有载调压调容变压器，其特征是：所述传动组件包括传动杆 (9)、波纹管（91)、传动片（92)、销轴（93)、传动盘（94)、固定销及其压缩弹簧（95);波纹管 (91)套设在传动杆（9)的杆身上，其内端口与杆身密封联接，外端口与所述筒体（8)的壁密 封联接；所述传动杆（9)的外端与所述拨动杆（7)相联接，传动杆（9)的内端经销轴（93)与 传动片（92)相铰接，该传动片（92)固定在传动盘（94)的中心轴上端；与三组静触片相适 配，三片动触片（10)经固定销及其压缩弹簧（95)径向定位在所述传动盘（94)外围。
4. 如权利要求1所述的有载调压调容变压器，其特征是：所述第一调容开关、第二调容 开关和第三调容开关的三组静触片分别为高压侧静触片组（Z)、第一低压侧静触片组（X) 和第二低压侧静触片组（Y);每一组分别由四片静触片（4)组成，它们周向浇铸在下筒体 (82)上，其中：第一低压侧静触片组（X)和第二低压侧静触片组（Y)中所有静触片（4)的片 身宽度相一致，片与片之间的间隔距离相一致，而高压侧静触片组（Z)中四片静触片的片身 宽度小于两个低压侧静触片组中的静触片的片身宽度。
5. 如权利要求1所述的有载调压调容变压器，其特征是：所述第一调压开关或第二调 压开关中的三组静触片均为高压侧静触片组，每一组分别由四片静触片组成，它们周向浇 铸在下筒体上，且所有静触片的片身宽度，以及片与片之间的间隔距离相一致。
【文档编号】H01H3/32GK104124046SQ201410322083
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】傅建平, 林秋红, 姜福照, 王志文, 周海波 申请人:纪元电气集团有限公司, 浙江纪元变压器有限公司