一种美变专用Y‑D转换开关及其接线方法与流程

本发明涉及一种美变专用y-d转换开关及其接线方法。应用在高压侧电压需要进行6kv~10kv或者20kv-35kv转换的电力系统中。

背景技术：

在我国电力系统中，10kv和35kv是较主流的电压等级。但是由于各地区电网升级进度不一，个别区域或工厂厂区仍然存在有6kv和20kv的供电系统，相应的电力配套设施（主要是变压器）面临着既要满足当下应用、又要考虑升级换代的矛盾。因此这些地区新投入的变压器可以考虑采用y-d转换变压器，实现6kv和10kv的通用，或者20kv与35kv的通用。

通常情况下，能实现y-d转换的变压器本身没有相应的保护装置，如果要实现变压器保护则需要在变压器外部设置熔断器、负荷开关等保护装置，一方面增加费用，另一方面保护装置的外置既不可靠又不美观。如果选用保护性能较好、制造成本较低的美式箱变，又存在熔断器选型不能适应两个电压等级的情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的不足提供一种美变专用y-d转换开关及其接线方法，利用该开关和接线方法制造的变压器可以方便的应用到上述场合。该发明的技术方案为：一种美变专用y-d转换开关的接线方法，包括油浸式负荷开关（1）、100a全范围保护熔断器（2）、63a全范围保护熔断器（3）、无励磁分接开关（4）、美变专用y-d转换开关（6）、三相线圈（5）和各连接引线（7），高压侧安装有油浸式负荷开关（1），所述油侵式负荷开关（1）连接相线，相线a’和a、b’和b、c’和c之间串入美变专用y-d转换开关（6），高压侧采用无励磁分接开关（4），三相线圈5由尾部x（y、z）、x’（y’、z’）和端部a’（b’、c’）组合而成，所述100a全范围保护熔断器（2）和63a全范围保护熔断器（3）放置在变压器油箱中，结点利用各连接引线（7）连接至美变专用y-d转换开关（6），所述美变专用y-d转换开关（6）有两个档位：y档和d档。

进一步地，所述美变专用y-d转换开关（6）达到y档时的x2-x3、y2-y3、z2-z3三组触点形成了高压侧y接、10kv的接线方式，与此同时x6-x7、y6-y7、z6-z7三组触点选择了63a全范围保护熔断器（3）。

进一步地，所述美变专用y-d转换开关（6）达到d档时的x4-x5、y4-y5、z4-z5三组触点形成了高压侧y接、10kv的接线方式，与此同时x8-x9、y8-y9、z8-z9三组触点选择了100a全范围保护熔断器（2）。

进一步地，所述100a全范围保护熔断器（2）和63a全范围保护熔断器（3）可换成100a插入式过载保护熔断器（8）和63a插入式过载保护熔断器（9）。

进一步地，所述相线a’和a、b’和b、c’和c之间分别安装后备保护熔断器（10）。

进一步地，所述变压器采用美式箱变结构，包含油浸式熔断器和插入式全范围保护熔断器。

利用该接线方法的一种美变专用y-d转换开关，包括转换开关轴（11）、限位拨片（12）、限位卡槽（13）、外密封圈（14）、内密封圈（15）、紧固螺栓（16）、垫片（17）、油箱壁（18）、定位轴套（19）、定位螺栓（20）、静触头支架（21）、静触头（22）、动触头（23）、压紧弹簧（24）、固定盘架i（25）、限位凸（26）、平垫圈（27）、固定盘架ii（28）、支架（29）和销子（30）；

所述限位拨片（12）的上部与转换开关轴（11）上部铰接，下部与限位卡槽（13）活动连接；

所述限位卡槽（13）下安装垫片（17），所述油箱壁（18）上部通过外密封圈（14）与垫片（17）相连，下部通过内密封圈（15）与平垫圈（27）相连；

所述油箱壁（18）下部左右两端设有定位轴套（19），固定盘架i（25）通过定位螺栓（20）与定位轴套（19）固定，油箱壁（18）通过紧固螺栓（16）固定在固定盘架i（25）上；

所述固定盘架i（25）与固定盘架ii（28）左右两端通过螺栓与支架（29）固定;

所述静触头支架(21)利用螺栓固定在固定盘架i（25）和固定盘架ii（28）之间，分接开关的静触头（22）一端穿过支架（29）插入销子（30）内，并通过螺栓将静触头另一端固定在支架(21)上；动触头（23）与静触头（22）贴合，动触头（23）另一端与转换开关轴1固定连接，动触头（23）上装有两个压紧弹簧（24）；

所述美变专用y-d转换开关有两个档位：y档和d档。

进一步地，所述美变专用y-d转换开关分接开关采用双层、笼形结构。

进一步地，所述美变专用y-d转换开关的静触头支架（21）为纵向排布，各静触头（22）之间由变压器油作为灭弧和绝缘介质。

采用本发明的有益效果为：

1.变压器安装有无励磁调压分接开关作为档位调节用，可以实现±2*2.5%的调压范围；

2.变压器使用专门设计的美变专用y-d转换开关，该转换开关包括两个档位：y档和d档。通过合理串接变压器内部引线，在这两个档位之间的调节，可以使变压器方便得从6kv（联结组别dyn11）和10kv（联结组别yyn0）之间自由转换（此处我们仅以6kv-10kv转换为例，下同），与此同时也实现了插入式全范围保护熔断器从100a和63a之间相互转换，这个过程不需要人员介入且同时进行，可以更准确的保护变压器的短路事故，避免误操作，也不至于造成熔断器选型不合理。

附图说明

图1为本发明的美变专用y-d转换开关的接线图；

图2为y-d转换开关在y档时的简化接线图；

图3为y-d转换开关在d档时的简化接线图；

图4为插入式全范围保护熔断器改为过载保护熔断器+后备保护熔断器后的接线图；

图5、图6为图1局部放大图；

图7为图2局部放大图；

图8为图3局部放大图；

图9、图10为图4局部放大图；

图11为美变专用y-d转换开关的主视图；

图12为美变专用y-d转换开关的截面俯视图；

图13为美变专用y-d转换开关的档位图；

如图1、图2、图3、图4、图11、图12所示，油浸式负荷开关1、100a全范围保护熔断器2、63a全范围保护熔断器3、无励磁分接开关4、三相线圈5、美变专用y-d转换开关6、各连接引线7、100a插入式过载保护熔断器8、63a插入式过载保护熔断器9和后备保护熔断器10、转换开关轴11、限位拨片12、限位卡槽13、外密封圈14、内密封圈15、紧固螺栓16、垫片17、油箱壁18、定位轴套19、定位螺栓20、静触头支架21、静触头22、动触头23、压紧弹簧24、固定盘架i25、限位凸26、平垫圈27、固定盘架ii28、支架29、销子30。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

1、如图1所示，一种美变专用y-d转换开关的接线方法，包括油浸式负荷开关1、100a全范围保护熔断器2、63a全范围保护熔断器3、无励磁分接开关4、美变专用y-d转换开关6、三相线圈5和各连接引线7，高压侧安装有油浸式负荷开关1，可以实现带负荷切除变压器的运行。所述油侵式负荷开关1连接相线，相线a’和a、b’和b、c’和c之间串入美变专用y-d转换开关6，来实现系统的熔断器型号选取。变压器安装有无励磁调压分接开关4作为档位调节用，可以实现±2*2.5%的调压范围；三相线圈5由尾部x（y、z）、x’（y’、z’）和端部a’（b’、c’）组合而成，实现高压侧电压在6kv（联结组别dyn11）和10kv（联结组别yyn0）之间自由转换。同时，根据需要该系统也可应用在实现高压侧电压在20kv（联结组别dyn11）和35kv（联结组别yyn0）之间自由转换。所述100a全范围保护熔断器2和63a全范围保护熔断器3放置在变压器油箱中，结点利用各连接引线7连接至美变专用y-d转换开关6，该两套全范围保护熔断器作为变压器的保护组件，100a全范围保护熔断器2适用于6kv（联结组别dyn11）系统；63a全范围保护熔断器3适用于10kv（联结组别yyn0）系统。所述美变专用y-d转换开关6有两个档位：y档和d档，通过合理串接变压器内部引线，通过限位措施使该开关在两个档位之间转换，可以使变压器方便得从6kv（联结组别dyn11）和10kv（联结组别yyn0）之间自由转换，与此同时也实现了插入式全范围保护熔断器从100a和63a之间相互转换，这个过程不需要人员介入且同时进行，可以更准确的保护变压器的短路事故，避免误操作造成的熔断器选型不合理。避免误操作。既能实现高压侧电压的转换，又能同时实现熔断器的准确切换，操作简单、准确。

一种美变专用y-d转换开关，包括转换开关轴11、限位拨片12、限位卡槽13、外密封圈14、内密封圈15、紧固螺栓16、垫片17、油箱壁18、定位轴套19、定位螺栓20、静触头支架21、静触头22、动触头23、压紧弹簧24、固定盘架i25、限位凸26、平垫圈27、固定盘架ii28、支架29和销子30；

所述限位拨片12的上部与转换开关轴11上部铰接，抬起限位拨片12下部，转动转换开关轴11转动到一定角度，通过限位凸26控制转换开关轴11转动角度范围，将限位拨片12下部卡入限位卡槽13中，以固定转换开关轴11。

所述限位卡槽13下安装垫片17，所述油箱壁18上部通过外密封圈14与垫片17相连，下部通过内密封圈15与平垫圈17相连；

所述油箱壁18下部左右两端设有定位轴套19，固定盘架i25通过定位螺栓20与定位轴套19固定，油箱壁18通过紧固螺栓16固定在固定盘架i25上；

所述固定盘架i25与固定盘架ii28左右两端通过螺栓与支架29固定;

所述静触头支架21利用螺栓固定在固定盘架i25和固定盘架ii28之间，分接开关的静触头22一端穿过支架29插入销子30内，并通过螺栓将静触头另一端固定在支架21上；采用垂直于盘面纵向排布的方式，如此以来各静触头22之间的完全靠变压器油实现绝缘和灭弧，中间不用考虑爬电距离，即使各触点之间电压等级按照线电压考虑都能满足绝缘距离和爬距的要求。以6kv~10kv系统变压器为例，如图2，当转换开关处于y档位时，端子x4和x5之间电压为6kv，常规设计的分接开关根本无法满足要求，采用该结构的转换开关的x4和x5档位油隙设置l1设置为30mm、爬电距离l2设置为50mm即可满足要求。相应的，20kv~35kv系统变压器，采用该结构的转换开关的x4和x5档位油隙设置l1设置为50mm、爬电距离l2设置为150mm即可满足要求。不同电压的转换开关只在外形尺寸上稍加调整，适应性强、可扩展能力强。每个动触头23一端与转换开关轴11固定连接，另一端与两个静触头22贴合，当转动转换开关轴11时，动触头23转动到一定角度，通过限位凸26停止转动，动触头23利用压紧弹簧的弹力夹紧静触头22，再通过限位拨片12卡入限位卡槽中，转换开关轴11停止转动，动触头23上装配有两个压紧弹簧24，该动触头23可为与静触头22贴合的上下两个铜片，从而实现电流的导通。所述限位凸固定安装在固定盘架28上，限位凸即起到挡块的作用，用来限定动触头的转动角度，它与动触头接触连接。

所述y-d转换开关与油箱壁18之间用定位轴套19和定位螺栓20固定，确保转换开关在任何情况下不松动，内部引线不变形。所述美变专用y-d转换开关有两个档位：y档和d档。通过限位拨片12、限位卡槽13、限位凸26等限位措施使该开关在两个档位之间切换，不发生操作不到位或操作过量等误操作。

进一步地，所述美变专用y-d转换开关分接开关采用双层、笼形结构。

进一步地，所述美变专用y-d转换开关的静触头支架21为纵向排布，各静触头22之间由变压器油作为灭弧和绝缘介质，中间不用考虑爬电距离，即使各触点之间电压等级按照线电压考虑都能满足绝缘距离和爬距的要求。以6kv~10kv系统变压器为例，如图2，当转换开关处于y档位时，端子x4和x5之间电压为6kv，常规设计的分接开关根本无法满足要求，采用该结构的转换开关的x4和x5档位油隙设置l1设置为30mm、爬电距离l2设置为50mm即可满足要求。相应的，20kv~35kv系统变压器，采用该结构的转换开关的x4和x5档位油隙设置l1设置为50mm、爬电距离l2设置为150mm即可满足要求。不同电压的转换开关只在外形尺寸上稍加调整，适应性强、可扩展能力强。

2、如图2所示，美变专用y-d转换开关5处于y档时的简化接线图，此时适用10kv（联结组别yyn0）系统时。转换开关的x2-x3、y2-y3、z2-z3三组触点形成了高压侧y接、10kv的接线方式，与此同时x6-x7、y6-y7、z6-z7三组触点选择了63a全范围保护熔断器，恰好符合变压器保护的选取型号。

3、如图3所示，美变专用y-d转换开关5处于d档时的简化接线图，此时适用6kv（联结组别dyn11）系统时。转换开关的x4-x5、y4-y5、z4-z5三组触点形成了高压侧y接、10kv的接线方式，与此同时x8-x9、y8-y9、z8-z9三组触点选择了100a全范围保护熔断器，恰好符合变压器保护的选取型号。

4、如图4所示，本发明中的插入式全范围保护熔断器2和3根据需要也可采用100a插入式过载保护熔断器8、63a插入式过载保护熔断器9和后备保护熔断器10来实现保护。（100a插入式过载保护熔断器8为变压器过载保护用，后备保护熔断器10为变压器短路保护用，二者串联配合使用，可以全面起到zgs13-m-400/6/0.4（dyn11）的保护作用。同样，63a插入式过载保护熔断器9与后备保护熔断器10串联配合使用，可以全面起到zgs13-m-400/10/0.4（yyn0）的保护作用。

下面以zgs13-m-400/6(10)/0.4变压器为例进行详述：

①高压侧为10kv时：高压侧额定电流in=36.37a，过载保护熔断器选取系数k取1.7，则所选电流值=k1*in≈63a。后备保护熔断器选取系数k2取3~5，当k2取3时，则所选电流值=k2*in≈180a。

②高压侧为6kv时：高压侧额定电流in=60.62a，过载保护熔断器选取系数k取1.7，则所选电流值=k1*in≈100a。后备保护熔断器选取系数k2取3~5，当k2取5时，则所选电流值=k2*in≈180a

综上得出一台型号为zgs13-m-400/6(10)/0.4的y-d转换变压器过载保护熔断器选则63a和100a，后备保护熔断器采用一组180a即可满足要求。

上述数据的引用只作为示例，其他型号、电压等级的产品采用该接线方法的均在本专利文件的保护范围之内。

本发明为变压器使用专门设计的美变专用y-d转换开关，该转换开关包括两个档位：y档和d档。通过合理串接变压器内部引线，在这两个档位之间的调节，可以使变压器方便得从6kv（联结组别dyn11）和10kv（联结组别yyn0）之间自由转换（此处我们仅以6kv-10kv转换为例，下同），与此同时也实现了插入式全范围保护熔断器从100a和63a之间相互转换，这个过程不需要人员介入且同时进行，可以更准确的保护变压器的短路事故，避免误操作，也不至于造成熔断器选型不合理。

本发明的具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。