专利名称：变压器有载调压装置及方法
技术领域：
本发明涉及电力系统变压器领域，特别涉及一种变压器有载调压装置及方法。
背景技术：
目前，电力系统变压器有载调压普遍采用机械有载调压开关实现，其主要 由分接选择器或分接开关、切换开关、过渡电阻三部分构成，基本原理是从变 压器某一侧的线圈中引出若干分接头，通过有载分"t妄开关，在不切断负荷电流 的情况下，由一分接头切换到另一分接头，以变换变压器线圏的有效匝数，达 到调节电压的目的。但是随着社会的发展和用电量的迅速增长，电网规模不断 扩大、电网结构越来越复杂，这种机械有载调压开关已经不能完全满足现代电 网的安全和经济运行的要求。在实现本发明的过程中，发明人发现机械有载调压开关的调压方法存在以下问题在分接头切换过程中产生电 弧，导致机械触头烧损和变压器绝缘油介质极化；机械开关的动作速度慢，调 压响应时间长，而且故障率高，维护量大；机械开关的动作时间具有分散性， 使调压时无法准确控制，而且在调压过程中由于机械开关的延时可能出现过渡 过程，甚至出现错档、错位现象，对电网的安全运行带来不利的影响。发明内容为了使变压器的调压过程不产生电弧，分接头切换过渡过程短，本发明实 施例提供了一种变压器有载调压装置及方法。所述技术方案如下 一种变压器有载调压装置，包括变压器绕组；至少两级电压切换支路，每级电压切换支路均与所述变压器绕组电连接， 每级电压切换支路之间并联；每级电压切换支路包括第一开关模块，用于控制其所在的电压切换支路的通断；
电流过零切换模块，与所述第一开关模块并联，用于在控制信号的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时，控制所述电流过零切换模块所在的电压切换支路的通断。
所述每级电压切换支路还包括第二开关模块；所述第一开关模块和所述电流过零切换模块并联后，与所述第二开关模块串联。
所述第一开关模块为磁保持继电器、断路器或接触器；所述第二开关模块为磁保持继电器、断路器或接触器。
所述每级电压切换支路还包括第三开关模块；
所述第三开关模块与所述电流过零切换模块串联后，与所述第 一开关模块并联。
所述第一开关模块为磁保持继电器、断路器或接触器；所述第二开关模块为磁保持继电器、断路器或接触器。所述电流过零切换模块为可控硅组。
所述可控硅组为两个反并联的单向可控珪或一个双向可控珪。一种变压器有载调压方法，包括
断开第一级电压切换支路中的第一开关模块，同时为第一级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第一级电压切换支路；
延时一段预设时间后，断开所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的控制信号；
检测流过所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第二级电压切换支路；
接通所述第二级电压切换支路中的第一开关模块，所述第二级电压切换支路中的电流过零切换模块短路。
当所述每级电压切换支路还包括第二开关^t块，相应地，所述方法包括断开第一级电压切换支路中的第一开关模块，同时为第一级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第一级电压切换支路，并接通笫二级电压切换支路中的第二开关模块；
延时一段预设时间后，断开所述第一级电压切换支路中的电流过零切换才莫块的控制信号；
检测流过所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第二级电压切换支路；
接通所述第二级电压切换支路中的第一开关模块，所述第二级电压切换支路中的电流过零切换模块短路，并断开所述第一级电压切换支路中的第二开关模块。
当所述每级电压切换支路还包括第三开关模块，相应地，所述方法包括断开第一级电压切换支路中的第一开关模块，同时为第一级电压切换支路
中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第一级电压切换支路，并接通
第二级电压切换支路中的第三开关模块；
延时一段预设时间后，断开所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模
块的控制信号；
检测流过所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第二级电压切换支路；
接通所述第二级电压切换支路中的第一开关模块，所述第二级电压切换支路中的电流过零切换模块短路，并断开所述第一级电压切换支路中的第三开关模块。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是
通过电流过零切换模块在控制信号的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时控制所在电压切换支路的通断，与开关控制模块协同动作，实现电压切换支路之间在电流过零时切换，因此消除了切换过程中产生的电弧；同时，电流过零切换模块作为电力电子器件，相比机械开关动作速度快，响应时间短，有利于调压时的准确控制。
图l是本发明实施例一提供的变压器有载调压装置结构示意图；图2是本发明实施例二提供的变压器有载调压装置结构示意图；图3是本发明实施例三提供的变压器有载调压装置结构示意图；图4是本发明实施例四提供的一种变压器有载调压方法流程图；图5是本发明实施例四提供的又一种变压器有载调压方法流程图；图6是本发明实施例五提供的变压器有载调压装置结构图；图7是本发明实施例五提供的变压器有载调压方法流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
为了使变压器的调压过程不产生电弧，分接头切换过渡过程消耗时间短，本实施例提供了一种变压器有载调压装置，参见图l，该装置包括
至少两级电压切换支路，每级电压切换支路均与变压器绕组电连接，每级电压切换支^各之间并写关；
每级电压切换支路包括第一开关模块，用于控制第一开关模块所在的电压切换支路的通断；
电流过零切换模块，与第一开关模块并联，用于在控制信号的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时控制所在的电压切换支路的通断。
需要说明的是，图1只画出三相变压器的一相线路为例说明，其他两相线路与图l所示相同。
本实施例提供的变压器有载调压装置，通过电流过零切换模块在控制信号的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时控制所在电压切换支路的通断，与开关控制模块协同动作，实现电压切换支路之间在电流过零时切换，因此消除了切换过程中产生的电弧；同时，电流过零切换模块作为电力电子器件，相比机械开关动作速度快，响应时间短，有利于调压时的准确控制。实施例二
为了使变压器的调压过程不产生电弧，分接头切换过渡过程消耗时间短，本实施例提供了一种变压器有载调压装置，参见图2,以三级电压切换支路为例
说明，该装置包括
三级电压切换支路，每级电压切换支路通过分接头与变压器绕组电连接，每级电压切换支路之间并联；每级电压切换支路包括第一开关模块和一个电流过零切换模块，该电流过零切换模块与第一开关模块并联。
其中，第一开关模块可以选用磁保持继电器、断路器或接触器等开关；电流过零切换模块可以选用可控硅组；进一步地，可控硅组可以为双向可控硅或两个反并联的单向可控硅。本发明实施例中以电流过零切换模块是可控硅组为例说明。
需要说明的是，图2只画出三相变压器的一相线路为例说明，其他两相线路与图2所示相同。
结合图2所示的装置说明其工作过程如下(1)升压过程
初始状态为开关模块Jl处于导通状态，开关模块J2和开关模块J3均处于断开状态；开关模块Jl所在的第一级电压切换支路处于导通状态。
当需要升压时，给和开关模块Jl并联的可控硅组Sl控制信号，同时断开开关模块Jl，当开关模块Jl断开时可控硅组Sl导通；延时一段预设时间(lOms以上)后，确保开关^^块J1已经断开，断开可控硅组Sl的控制信号，由于流过可控硅组Sl的电流为交流电流，检测到流过可控硅组Sl的电流过零时，可控硅组Sl断开，立刻给可控硅组S2控制信号，该控制信号维持一段预设时间(10ms以上)，触发其导通，同时合上开关模块J2，开关模块J2接通后则可控硅组S2被短路，自行关断，电路由第一级电压切换支路切换到第二级电压切换支路(即开关模块J2与可控硅组S2所在的电压切换支路)，实现一次升压。
其中， 一段预设时间是根据继电器、断路器或接触器等开关的固有分、合闸时间确定。
上述过程中，检测到流过可控硅組Sl的电流过零时，立刻给可控硅组S2控制信号，触发其导通，同时合上开关模块J2，该动作过程的原因如下由于可控硅组S2的动作时间为^:秒级，开关才莫块J2的动作时间为毫秒级，50Hz的交流电的周期为20ms,交流电在一个周期内达到峰值的时间为5ms，因此，为 了保证电路在级间切换的时候电流过零而没有达到峰值，需要同时导通可控硅 组S2和开关模块J2,可控硅组S2动作时间短，导通快，可以在电流过零时导 通；开关模块J2动作时间相对可控硅组S2较慢，当开关模块J2接通后，将可 控硅组S2短路，进入第二级电压切换支路的正常工作状态。
在第二级电压切换支路处于工作状态，需要再次升压时，给和开关模块J2 并联的可控硅组S2控制信号，同时断开开关模块J2，此时可控硅组S2导通； 延时一段预设时间(lOms以上)后，确保开关模块J2已经断开，断开可控硅组 S2的控制信号，由于流过可控硅组S2的电流为交流电流，才企测到流过可控珪组 S2的电流过零时，可控硅组S2断开，立刻给可控硅组S3控制信号，该控制信 号维持一段预设时间(10ms以上)，触发其导通，同时合上开关模块J3，开关 模块J3接通后则可控硅组S3被短路，自行关断，电路由第二级电压切换支路 切换到第三级电压切换支路(即开关模块与可控硅组S3所在的电压切换支 路)，实现再一次升压。
该过程的原理与第一次升压相同，此处不再赘述。另外，需要说明的是， 多级电压切换支路可以实现多次升压，本实施例以三级电压切换支路实现两次 升压为例说明，但并不对本发明实施例构成限制。 (2 )降压过程
本实施例在上述升压过程后，开关模块J3处于导通状态，开关模块Jl和 开关模块J2均处于断开状态；开关模块J3所在的第一级电压切换支路处于导
通状态。
当需要降压时，给和开关模块J3并联的可控硅组S3控制信号，同时断开 开关模块J3,当开关模块J3断开时可控硅组S3导通；延时一段预设时间(10ms 以上)后，确保开关模块J3已经断开，断开可控硅组S3的控制信号，检测到 流过可控硅组S3的电流过零时，立刻给可控硅组S2控制信号，该控制信号维 持一段预设时间(10ms以上)，触发其导通，同时合上开关模块J2，开关模块 J2接通后则可控硅组S2被短路，自行关断，电路由第三级电压切换支路切换到 第二级电压切换支路，实现一次降压。
第二次降压与第一次降压的过程原理相同，此处不再赘述。如果电压切换 支路的级数多，则按照此方法可以实现多级降压。本实施例采用可控硅组等电子器件在时序上协同开关^f莫块控制电压切换支 路的导通与断开，使电压切换支路之间在交流电流过零时切换，因此消除了切
换过程中因电流存在而产生的电弧；同时，可控硅组等电力电子器件的导通关 断时间短(」欽秒级)，因此，电压的切换过渡过程所需时间相比使用机械开关切 换的过渡过程时间短， 一般情况下，前者需要的时间在50ms内，而后者一般在 几秒以上。
实施例三
本实施例在上一实施例的基础上，在每级电压切换支路上增加一个第二开 关模块，对可控硅组起到保护作用，参见图3,为本实施例提供的变压器有载调 压装置，该装置包括
三级电压切换支路，每级电压切换支路通过分接头与变压器绕组电连接， 每级电压切换支路之间并联；每级电压切换支路包括两个开关模块和一个电 流过零切换模块，该电流过零切换模块与第一开关模块并联后再与第二开关模 块串联。
其中，与电流过零切换模块并联的第 一开关模块可以选用磁保持继电器、 断路器或接触器等开关；其他的开关模块可以选用磁保持继电器、断路器或接 触器等开关；电流过零切换模块可以选用可控硅组；进一步地，可控硅组可以 为双向可控硅或两个反并联的单向可控硅。本发明实施例中以电流过零切换模 块是可控硅组为例说明。
需要说明的是，图3只画出三相变压器的一相线路为例说明，其他两相线 路与图3所示相同。
结合图3所示的装置说明其工作过程如下 (1)升压过程
初始状态为开关模块Jll和开关模块J12处于导通状态，其他开关模块均 处于断开状态；开关模块Jll和开关模块J12所在的第一级电压切换支路处于
导通状态。
当需要升压时，给和开关模块J11并联的可控硅组S1控制信号，同时断开 开关模块Jll、合上第二级电压切换支路的开关模块J22,当开关模块Jll断开 时可控硅组Sl导通；延时一段预设时间(10ms以上)后，确保开关模块Jll已经断开、开关模块J22已经合上，断开可控硅组S1的控制信号，由于流过可控
硅组Sl的电流为交流电流，4全测到流过可控石圭组Sl的电流过零时，可控》圭组 Sl断开，立刻给可控硅组S2控制信号，该控制信号维持一段预设时间(10ms 以上)，触发其导通，同时合上第二级电压切换支路中与可控硅组S2并联的开 关模块J21，断开开关模块J12,当开关模块J21接通后，可控硅组S2被短路， 自行关断，电路由第一级电压切换支路切换到第二级电压切换支路(即开关模 块J21、开关模块J22与可控硅组S2所在的电压切换支路)，实现一次升压。
其中， 一段预设时间是根据继电器、断路器或接触器等开关的固有分、合 闸时间确定。
上述过程中，才企测到流过可控硅组Sl的电流过零时，立刻给可控硅组S2 控制信号，触发其导通，同时合上开关模块J21,断开J12该动作过程的原因与 实施例二中的原因相同，此处不再赘述。
在第二级电压切换支路处于工作状态，需要再次升压时，给和开关模块J21 并联的可控硅组S2控制信号，同时断开开关模块J21、合上第三级电压切换支 路的开关模块J32,当开关模块J21断开时可控硅组S2导通；延时一段预设时 间(10ms以上)后，确保开关模块J21已经断开、开关模块J32已经合上，断 开可控硅组S2的控制信号，由于流过可控硅组S2的电流为交流电流，检测到 流过可控硅组S2的电流过零时，可控硅组S2断开，立刻给可控硅组S3控制信 号，该控制信号维持一段预设时间(10ms以上)，触发其导通，同时合上第三级 电压切换支路中与可控硅组S3并联的开关模块J31,断开开关模块J22,当开 关模块J31接通后，可控硅组S3被短路，自行关断，电路由第二级电压切换支 路切换到第三级电压切换支路(即开关模块J31、开关模块J32与可控硅组S3 所在的电压切换支3各)，实现再一次升压。
该过程的原理与第一次升压相同，此处不再赘述。 (2)降压过程
本实施例在上述升压过程后，开关模块J31和开关模块J32处于导通状态， 其他开关模块均处于断开状态；开关模块J31和开关模块J32所在的第三级电 压切换支路处于导通状态。
当需要降压时，给和开关模块J31并联的 控硅组S3控制信号，同时断开 开关模块J31、合上第二级电压切换支路的开关模块J22,当开关模块J31断开时可控硅组S3导通；延时一段预设时间(10ms以上)后，确保开关模块J31已 经断开、开关模块J22已经合上，断开可控硅组S3的控制信号，由于流过可控 硅组S3的电流为交流电流，检测到流过可控硅组S3的电流过零时，可控硅组 S3自行关断，立刻给可控硅组S2控制信号，该控制信号维持一段预设时间(10ms 以上)，触发其导通，同时合上第二级电压切换支路中与可控硅组S2并联的开 关模块J21,断开开关模块J32，当开关模块J21接通后，可控硅组S2被短路， 自行关断，电路由第三级电压切换支路切换到第二级电压切换支路(即开关模 块J21、开关模块J22与可控硅组S2所在的电压切换支路)，实现一次降压。
第二次降压与第一次降压的过程原理相同，此处不再赘述。如果电压切换 支路的级数多，则按照此方法可以实现多级降压。
本实施例在图2的基础上，在每级电压切换支路中分别增加一个开关模块， 可以对可控硅组起到保护作用。例如> 图2中当开关模块J2接通时，可控硅组 S1和S3两端均承受电压，当出现过压时，会损坏可控硅组；在每级电压切换支 路中分别增加一个开关模块后，如图3所示，当开关模块J21与J22接通时， 由于开关才莫块J32和开关^t块J12均是断开的，因此第一级电压切换支路与第 三级电压切换支路均是断路状态，可控硅组两側不承受电压，起到了保护作用。
实施例四
如图4所示，本实施例提供一种基于实施例二的变压器有载调压装置的调 压方法，包4舌
初始状态为第一级电压切换支路中的第一开关^t块处于导通状态，装置中 的其他开关模块均处于断开状态。
401:断开第一级电压切换支路中的第一开关模块，同时为第一级电压切换 支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通第一级电压切换支路；
402:延时一段预设时间后，断开第一级电压切换支路中的电流过零切换模 块的控制信号；
403:检测流过第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开 时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通第二级 电压切换支路；
404:接通第二级电压切换支路中的第一开关模块，第二级电压切换支路中的电流过零切换模块短路。
其中， 一段预设时间是根据继电器或有载调压开关的固有分、合闸时间确定。
当每级电压切换支路还包括第二开关模块，相应地，如图5所示，本实施
例提供一种基于实施例三的变压器有载调压装置的调压方法，包括
初始状态为第一级电压切换支路中的第一开关模块和第二开关模块均处于
导通状态，装置中的其他开关模块均处于断开状态。
501:断开第一级电压切换支路中的第一开关才莫块，同时为第一级电压切换
支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通第一级电压切换支路，并接通
第二级电压切换支路中的第二开关模块；
502:延时一段预设时间后，断开第一级电压切换支路中的电流过零切换模
块的控制信号；
503:检测流过第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开 时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通第二级 电压切换支路；
504:接通第二级电压切换支路中的第一开关模块，第二级电压切换支路中 的电流过零切换模块短路，并断开第一级电压切换支路中的第二开关模块。
本实施例提供的变压器有载调压方法，通过电流过零切换模块在控制信号 的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时控制所在电压切换支路的通断， 与开关控制模块协同动作，实现电压切换支路之间在电流过零时切换，因此消 除了切换过程中产生的电弧；同时，电流过零切换模块作为电力电子器件，相 比机械开关动作速度快，响应时间短；有利于调压时的准确控制。
实施例五
本实施例在实施例二的基础上，在每级电压切换支路上增加一个第三开关 模块，对可控硅组起到保护作用，参见图6,为本实施例提供的变压器有载调压 装置，该装置包括
三级电压切换支路，每级电压切换支路通过分接头与变压器绕组电连接， 每级电压切换支路之间并联；每级电压切换支路包括两个开关模块和一个电 流过零切换模块，该电流过零切换模块与第三开关模块串联后再与第一开关模块并联。
其中，与电流过零切换模块串联的第三开关模块可以选用磁保持继电器、 断路器或接触器等开关；其他的开关模块可以选用磁保持继电器、断路器或接
触器等开关；电流过零切换模块可以选用可控硅组；进一步地，可控硅组可以 为双向可控硅或两个反并耳关的单向可控硅。本发明实施例中以电流过零切换冲莫 块是可控硅组为例说明。
需要说明的是，图6只画出三相变压器的一相线路为例说明，其他两相线 路与图6所示相同。
结合图6所示的装置说明其工作过程如下
(l)升压过程
初始状态为开关模块Jla和开关模块Jlb处于导通状态，其他开关模块均处 于断开状态；开关模块Jla和开关模块Jlb所在的第一电压切换支路处于导通状 态。
当需要升压时，给和开关模块Jlb串联的可控硅组S1控制信号，同时断开 开关模块Jla、合上第二级电压切换支路的开关模块J2b，当开关模块Jla断开 时可控硅组Sl导通；延时一段预设时间(10ms以上)后，确保开关模块Jla已 经断开、开关模块J2b已经合上，断开可控硅组S1的控制信号，由于流过可控 硅组Sl的电流为交流电流，检测到流过可控硅组Sl的电流过零时，可控硅组 Sl断开，立刻给可控硅组S2控制信号，该控制信号维持一段预设时间(10ms 以上)，触发其导通，同时合上第二级电压切换支路中与可控硅組S2并联的开 关模块J2a，断开开关模块Jlb,当开关模块J2a接通后，可控硅组S2被短路， 自行关断，电路由第一级电压切换支路切换到第二级电压切换支路(即开关模 块J2a、开关模块J2b与可控硅组S2所在的电压切换支路)，实现一次升压。
其中， 一段预设时间是根据继电器、断路器或接触器等开关的固有分、合 闸时间确定。
上述过程中，-险测到流过可控硅组Sl的电流过零时，立刻给可控硅组S2 控制信号，触发其导通，同时合上开关模块J2a，断开Jlb该动作过程的原因与 实施例二中的原因相同，此处不再赘述。
在第二级电压切换支路处于工作状态，需要再次升压时，给和开关模块J2b 串联的可控硅组S2控制信号，同时断开开关模块J2a、合上第三级电压切换支路的开关模块J3b，当开关模块J2a断开时可控硅组S2导通；延时一段预设时 间(10ms以上)后，确保开关模块J2a已经断开、开关模块J3b巳经合上，断 开可控硅组S2的控制信号，由于流过可控硅组S2的电流为交流电流，检测到 流过可控硅组S2的电流过零时，可控硅组S2断开，立刻给可控硅组S3控制信 号，该控制信号维持一段预设时间U0ms以上)，触发其导通，同时合上第三级 电压切换支路中与可控硅组S3并联的开关模块J3a，断开开关模块J2b,当开 关模块J3a接通后，可控硅组S3被短路，自行关断，电路由第二级电压切换支 路切换到第三级电压切换支路(即开关模块J3a、开关模块J3b与可控硅组S3 所在的电压切换支路)，实现再一次升压。
该过程的原理与第一次升压相同，此处不再赘述。 (2 )降压过程
本实施例在上述升压过程后，开关模块J3a和开关模块J3b处于导通状态， 其他开关模块均处于断开状态；开关模块J3a和开关模块J3b所在的第三级电 压切换支路处于导通状态。
当需要降压时，给和开关模块J3b串联的可控硅组S3控制信号，同时断开 开关模块J3a、合上第二级电压切换支路的开关模块J2b,当开关模块J3a断开 时可控硅组S3导通；延时一段预设时间(10ms以上)后，确保开关模块J3a已 经断开、开关模块J2b已经合上，断开可控硅组S3的控制信号，由于流过可控 硅组S3的电流为交流电流，检测到流过可控硅组S3的电流过零时，可控硅组 S3自行关断，立刻给可控硅组S2控制信号，该控制信号维持一段预设时间(10ms 以上)，触发其导通，同时合上第二级电压切换支路中与可控硅组S2并联的开 关模块J2a,断开开关模块J3b，当开关模块J2a接通后，可控硅组S2被短路， 自行关断，电路由第三级电压切换支路切换到第二级电压切换支路(即开关模 块J2a、开关模块J2b与可控硅组S2所在的电压切换支路)，实现一次降压。
第二次降压与第一次降压的过程原理相同，此处不再赘述。如杲电压切换 支路的级数多，则按照此方法可以实现多级降压。
本实施例在图2的基础上，在每级电压切换支路中分别增加一个开关模块， 可以对可控硅组起到保护作用。例如，图2中当开关模块J2接通时，可控硅组 Sl和S3两端均承受电压，当出现过压时，会损坏可控硅组；在每级电压切换支 路中分别增加一个开关模块后，如图5所示，当开关模块J2a与J2b接通时，由于开关模块J3b和开关模块Jib均是断开的，因此第一级电压切换支路与第三级电压切换支路均是断路状态，可控硅组两侧不承受电压，起到了保护作用。如图7所示，本实施例还提供一种基于上述变压器有栽调压装置的调压方 法，包括初始状态为第一级电压切换支路中的第一开关模块和第三开关模块均处于 导通状态，装置中的其他开关模块均处于断开状态。701:断开第一级电压切换支路中的第一开关才莫块，同时为第一级电压切换 支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通第一级电压切换支路，并接通 第二级电压切换支路中的第三开关模块；702:延时一段预设时间后，断开第一级电压切换支路中的电流过零切换模 块的控制信号；703:检测流过第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开 时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通第二级 电压切换支路；704:接通第二级电压切换支路中的第一开关模块，第二级电压切换支路中 的电流过零切换模块短路，并断开第一级电压切换支路中的第二开关模块。其中， 一段预设时间是根据继电器、断路器或接触器等开关的固有分、合 闸时间确定。本实施例提供的变压器有载调压方案，通过电流过零切换模块在控制信号 的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时控制所在电压切换支路的通断， 与开关控制模块协同动作，实现电压切换支路之间在电流过零时切换，因此消 除了切换过程中产生的电弧；同时，电流过零切换模块作为电力电子器件，相 比机械开关动作速度快，响应时间短，有利于调压时的准确控制。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种变压器有载调压装置，包括变压器绕组，其特征在于，所述装置包括至少两级电压切换支路，每级电压切换支路均与所述变压器绕组电连接，每级电压切换支路之间并联；每级电压切换支路包括第一开关模块，用于控制其所在的电压切换支路的通断；电流过零切换模块，与所述第一开关模块并联，用于在控制信号的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时，控制所述电流过零切换模块所在的电压切换支路的通断。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述每级电压切换支路还包 括第二开关模块；所述第一开关模块和所述电流过零切换模块并联后，与所述第二开关模块 串联。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一开关模块为磁保持 继电器、断路器、接触器；所述第二开关模块为磁保持继电器、断路器、接触器。
4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述每级电压切换支路还包 括第三开关模块；所述第三开关模块与所述电流过零切换模块串联后，与所述第 一开关模块并联。
5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一开关模块为磁保持 继电器、断路器或接触器；所述第二开关模块为磁保持继电器、断路器或接触 器。
6. 根据权利要求l-5任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述电流过零切换模块为可控硅组。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述可控硅组为两个反并联 的单向可控珪或 一个双向可控硅。
8. —种利用如权利要求1所述的变压器有载调压装置的调压方法，其特征 在于，所述方法包括断开第一级电压切换支路中的第一开关模块，同时为第一级电压切换支路 中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第一级电压切换支路；延时一段预设时间后，断开所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模 块的控制信号；检测流过所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开 时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第 二级电压切换支if各；接通所述第二级电压切换支路中的第一开关模块，所述第二级电压切换支 路中的电流过零切换模块短路。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述每级电压切换支路还 包括第二开关模块，相应地，所述方法包括断开第一级电压切换支路中的第一开关模块，同时为第一级电压切换支路 中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第一级电压切换支路，并接通 第二级电压切换支路中的第二开关模块；延时一段预设时间后，断开所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模 块的控制信号；检测流过所述第一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开 时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第 二级电压切换支路；接通所述第二级电压切换支路中的第一开关模块，所迷第二级电压切换支 路中的电流过零切换模块短路，并断开所述第一级电压切换支路中的第二开关模块。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述每级电压切换支路还包括第三开关模块，相应地，所述方法包括断开第一级电压切换支路中的第一开关模块，同时为第一级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第一级电压切换支路，并接通第二级电压切换支路中的第三开关模块；延时一段预设时间后，断开所述第一级电压切换支路中的电流过零切换才莫块的控制信号；检测流过所述第 一级电压切换支路中的电流过零切换模块的电流过零断开时，为第二级电压切换支路中的电流过零切换模块发送控制信号，导通所述第二级电压切换支路；接通所述第二级电压切换支路中的第一开关模块，所述第二级电压切换支路中的电流过零切换模块短路，并断开所述第一级电压切换支路中的第三开关模块。
全文摘要
本发明公开了一种变压器有载调压装置及方法，属于电力系统变压器领域，所述装置包括至少两级电压切换支路，每级电压切换支路均与所述变压器绕组电连接，每级电压切换支路之间并联；每级电压切换支路包括第一开关模块，用于控制其所在的电压切换支路的通断；电流过零切换模块，与所述第一开关模块并联，用于在控制信号的作用下，在每级电压切换支路的电流过零时，控制所述电流过零切换模块所在的电压切换支路的通断。本发明通过控制电流过零切换模块使电压切换支路在电流过零时切换，消除了切换过程中产生的电弧。
文档编号H02M5/02GK101630916SQ200910088579
公开日2010年1月20日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者乔云庭, 赵世红 申请人:赵世红