快切有载分接开关的制作方法

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种快切有载分接开关。

背景技术：

随着国家节能政策的大力实施，火电厂辅机系统进行大量变频器改造，以降低机组厂用电。但是，目前大多数火电机组的辅机变频器低电压穿越能力未等到验证，有的甚至不具备低电压穿越能力，出现了电网发生瞬时电压波动引起发电机组跳机的问题；由于变频器未经过低电压穿越功能测试，一旦出现电压跌落或过高，变频器会触发低电压和过流等保护，致使变频器闭锁输出，对于高压变频器，供给都是重要辅机，一旦变频器闭锁，重要辅机的停运会最终导致机组跳闸事故发生。

为了检测变频器电压穿越能力，需要对变频器进行高低电压穿越能力进行测试，但目前却缺少相应的高压变频器检测设备。对高压变频器进行电压穿越能力测试，需要研制一套电压暂降装置，以验证变频器在电压跌落时穿越能力。

变频器电压穿越试验装置由试验变压器、快切开关、多抽头负载、程序控制装置和波形记录仪组成。穿越试验要求的电压切换时间比普通变压器要求的切换时间短得多，故需对分接开关进行切换时间提升和切换档位进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种快切有载分接开关，应用于变频器电压穿越试验中，达到快速切换电压秒级的要求。

一种快切有载分接开关，与多抽头变压器连接，通过选择开关和切换装置与所述多抽头变压器的输出电压连接，所述多抽头变压器的输出端设有5种不同电压值的电压，所述快切有载分接开关包含：

分接选择开关，按输入端序号分为双数选择开关和单数选择开关，双数选择开关全部与所述多抽头变压器的额定电压输出端连接，单数选择开关的输入端分别与所述多抽头变压器的其他电压输出端连接；

切换开关与所述两个选择开关的输出端连接，输出端与变压器负载连接；

齿轮机构，包含大齿轮和小齿轮，大齿轮由一电动机构驱动，小齿轮连接切换开关上的操纵杆，通过操纵杆上凸轮驱动切换开关，小齿轮转速大于大齿轮，达到切换开关切换动作快速。

上述的一种快切有载分接开关，其中，所述多抽头变压器的输出分为如下5档电压，其中u表示额定电压：

20%u；

60%u；

90%u；

100%u；

130%u。

上述的一种快切有载分接开关，其中，所述切换开关包含一操纵杆，所述电动机构通过驱动齿轮机构来带动切换开关的操纵杆达到秒级切换。

上述的一种快切有载分接开关，其中，所述的分接选择开关（20）为八选一开关。

上述的一种快切有载分接开关，其中，所述多抽头变压器有八个抽头，依次分别提供130%u、100%u、90%u、100%u、60%u、100%u、20%u和100%u的电压。

上述的一种快切有载分接开关，其中，所述双数选择开关的输入端全部连接电压为100%u的抽头；所述单数选择开关的输入端分别连接电压为130%u、90%u、60%u和20%u的抽头。

上述的一种快切有载分接开关，其中，电压切换的顺序为：100%u—130%u—100%u—90%u—100%u—60%u—100%u—20%u—100%u，其中，起点和终点为同一个点。

上述的一种快切有载分接开关，其中，所述快切有载分接开关采用35kv电压等级绝缘。

上述的一种快切有载分接开关，其中，所述多抽头变压器与所述分接选择开关的连接方式为三相星接中性点连接。

本发明的优点和有益效果是：

（1）有载分接开关切换电流大，可靠性高，成本低。

（2）配套的变压器能够压缩结构空间，整体设备小巧，便于运输，方便现场试验。

附图说明

图1是本发明的接线示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，采用真空有载分接开关，设置于多抽头变压器10的下一级，端子a、x为多抽头变压器10的电压输入端，端子a、x为经过选择后的电压输出端。本发明的快切有载分接开关选择和切换开关连接多抽头变压器10的输出电压。分接开关通过程序控制进行分接切换操作。

一种快切有载分接开关，与多抽头变压器10连接，通过选择开关和切换装置与所述多抽头变压器10的输出电压连接，所述多抽头变压器10的输出端设有5个不同电压值的电压，所述快切有载分接开关包含：

分接选择开关20，按输入端序号分为双数选择开关和单数选择开关，双数选择开关全部与所述多抽头变压器10的额定电压输出端连接，单数选择开关的输入端分别与所述多抽头变压器10的其他电压输出端连接；

切换开关30与所述两个选择开关的输出端连接，输出端与变压器负载连接；

齿轮机构，包含大齿轮和小齿轮，大齿轮由一电动机构驱动，小齿轮连接切换开关30上的操纵杆，小齿轮转速大于大齿轮，通过操纵杆上凸轮驱动切换开关，切换开关30切换动作快速。

上述切换开关通过大功率电动机构驱动大齿轮，齿轮传动采用大的齿轮传动比，通过齿轮驱动切换开关上操纵杆凸轮，达到秒级切换的目标。传动比i可根据以下公式进行确定：

传动比i=切换开关试验扭矩÷9550÷电机功率×电机功率输入转数÷使用系数。

进一步地，所述切换开关30包含一操纵杆和凸轮，凸轮固定在操纵杆上。所述电动机构通过驱动齿轮机构驱动切换开关30的操纵杆，达到秒级切换。

进一步地，所述多抽头变压器10的输出分为如下5档电压，其中u表示额定电压：20%u，连接7号端子；60%u，连接5号端子；90%u，连接3号端子；100%u，连接2号端子；130%u，连接1号端子。其中，2号端子还并联引出4、6、8号端子。

进一步地，所述的分接选择开关20为八选一开关。总共有1~8八个输入端子，依次分别与多抽头变压器10输出的130%u、100%u、90%u、100%u、60%u、100%u、20%u和100%u的电压点连接。如图1所示是一种更佳的连接方式，所述的两个选择开关，所述双数选择开关的输入端分别连接4个电压为100%u的抽头，端子号分别为2、4、6、8；所述单数选择开关的输入端分别连接电压为130%u、90%u、60%u和20%u的抽头，端子号依次为1、3、5、7。

进一步地，为了实现额定电压快速暂降和暂升，选择开关的输入端子以圆周方式排列，接线时，额定电压u与其他电压间隔排列。电压切换的最佳顺序为：100%u—130%u—100%u—90%u—100%u—60%u—100%u—20%u—100%u，其中，起点和终点为同一个端子。其中，最大级别100%u—20%u的电压为1400v。

进一步地，切换开关通过大功率电机驱动齿轮，齿轮传动采用大的齿轮传动比，驱动切换开关操纵杆上的凸轮，通过凸轮切换开关，达到秒级切换。

进一步地，所述多抽头变压器10与所述分接选择开关20的连接方式为三相星接中性点连接。

本发明的快切有载分接开关由电动机构驱动。分接开关通过齿轮盒、传动轴和齿轮盒与电动机构连接。由齿轮机构通过绝缘轴分两路传动，一路直接带动分切开关30工作，另一路带动分接选择开关20动作。由于电压穿越试验要求切换时间相对较短，比正常变压器切换要求快的多，故传动机构的电机功率要求较大，电机带动齿轮，通过齿轮传动轴直接驱动切换开关30和分接选择开关20动作。电机转速选择1450rpm，齿轮数选择60，总传动比选择1/10，被动轴转完一周时间在0.5s内，这样可以满足100%u—20%u—100%u电压切换时间要求。

分接选择开关20由槽轮级进机构和触头组成，带转换选择开关。转换选择开关选用线性调选择开关，该装置简单而紧凑，转换选择开关的静触头安装在一半圆形绝缘筒上。分接选择开关20触头选用多点夹紧结构，以便增加触头的冷却效果，提高承受短路的能力。

本发明的快切有载分接开关比传统的电力电子技术的方案可靠性高，成本低，另外装置配套变压器可以结构紧凑，便于运输，方便现场试验。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。