基于有载调压开关的移相变压器副边绕组抽头投切电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种移相变压器副边绕组抽头投切电路，尤其是设及一种基于有 载调压开关(0LTC)的移相变压器rSen"Transformer)副边绕组抽头投切电路。
【背景技术】
[0002] 移相变压器是现代电力系统中实现潮流控制的一项关键技术。自上世纪30年代首 次提出移相器的概念W来，基于机械式有载调压开关的传统移相器已在世界范围内、尤其 是欧美国家的电网中得到了广泛应用。用移相变压器能改变线路中的潮流分布，可W减小 损耗，使得线路潮流分布最优，提高电网输送能力，因而移相变压器的应用需求在不断增 加/'Sen" Transformer(ST)由美国西屋科技中屯、的K. K. 5611博±于2003年提出，在与系统的 接入方式上看，ST是一种串、并联混合型装置，它是基于多抽头变压器和抽头控制技术的改 进型移相变压器，通过对副边绕组抽头的投切，使其输出不同的串联注入电压，调节系统电 压、改变传输潮流，提高系统稳定性。
[0003] ST的结构如图1所示，它的原边绕组是W星型方式连接的，然后并联接入系统(通 常是靠近首端的一侧），构成变压器的励磁单元;副边绕组每相分别由Ξ个带着抽头的小绕 组连接而成，然后W串联的方式接入系统，提供电压补偿。
[0004] 如图1所示，接入A相副边的Ξ个绕组分别为al、a2、a3(即al、a2、a3连接在一起与A 相原边的励磁单元产生电磁感应，B、C相与此相同），依次接入B、C两相副边的绕组为bl、b2、 63和(：1、〇2、〇3，。由于4、8、(：^相相差120°，则相应的感应而出的曰1、曰2、曰3(彼此同相位，下 同），61、62、63和。1、。2、。3也相差120。。
[0005] 将绕组al、bl、cl串联起来构成A相的串联补偿电压，则可得到幅值和相角均可改 变的电压。B、C两相与此相同，构成B相串联补偿电压的绕组为曰2、62、〇2，构成(：相串联补偿 电压的绕组为曰3、63、〇3。为增加每相串联补偿电压的幅值和相角的改变范围，通常会让副 边的每个小绕组(al、a2、a3等)携带多个抽头。
[0006] 在图1所示的ST结构中，副边的每个小绕组都带有Ξ个抽头，表示每个小绕组都可 W输出W其自身容量为基值的化U，0.25pu，0.5pu，0.75pu，Ipu等五个电压。由于每一相的 副边绕组都有Ξ个小绕组，且每个小绕组输出电压的幅值和相角都不尽相同，因此可W通 过多种不同的组合，得到多种不同的串联补偿电压，从而调节接入系统首端的电压，达到调 节系统电压幅值和相角的目的。
[0007] 要灵活、可靠的调节移相变压器副边输出电压，则需要快速、精确、可靠的抽头切 换手段。
[000引目前国内变压器主要有两种形式:无载(无励磁）调压变压器和有载调压变压器。 无载调压变压器基本采用高压绕组抽头结构，运种结构的缺点是:在改变分接头时，必须停 电，且必须测量接地电阻，所W分接开关很少调节。有载调压器变压器主要用于对电能质量 要求比较高的配电系统中。运种配电变压器的优点是能够提供较稳定的输出电压，缺点是 造价高，不适于频繁调节。有载调压分接开关是有载调压变压器的核屯、部件。
[0009] 2000年前后，贵州某高校研制了晶闽管串联调压，此调压装置完全取消机械结构， 反应迅速，调节快，可频繁调节，主变压器无分接头，切换时无电弧产生。但该方法需要辅助 变压器，造价高。
[0010] 日前国内的主流研究趋势是应用固态继电器作为无触点开关，运种开关没有机械 部分的存在，所W可W频繁操作并且没有伴随电弧的产生。配W运算速度高、可靠性高、精 度高的单片机控制技术的无触点有载自动调压配电变压器可W节省应用空间，降低制造成 本，并且有利于有载分接开关的检修。 【实用新型内容】
[0011] 实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种基于有载调压开关的移相变压器副 边绕组抽头投切电路，其使得抽头投切时反应快速、调节精确可靠，可频繁调节，输出稳定 电压，制造成本低廉便于推广应用。
[0012] 解决上述技术问题，实用新型采用的技术方案如下：
[0013] -种基于有载调压开关的移相变压器副边绕组抽头投切电路，所述的移相变压器 原边绕组W星型方式连接，然后并联接入系统、副边绕组每相分别由Ξ个中间带着Ξ个抽 头的小绕组连接而成，然后W串联的方式接入系统，其特征是:所述中间带着Ξ个抽头的小 绕组加上首尾两端共五个抽头A、B、C、D和F中，抽头A、C和F分别经过各自的开关后连接在一 起，然后分为两分支:一分支依次经第一电流检测装置(CT1)、第一反并联晶闽管组(F1)至 电感线圈L的一端、另一分支则连接至Ξ联开关的一个连通端头;抽头B和D分别经过各自的 开关后连接在一起，然后分为两分支:一分支依次经第二电流检测装置(CT2)、第二反并联 晶闽管组(F2)至电感线圈L的另一端、另一分支则连接至Ξ联开关Μ的另一个连通端头；
[0014] 所述的Ξ联开关Μ-边是Ξ个端头，其中两个是连通端头，中间的一个是不连通端 头，另一边则依次连接有阻抗Ζ和负载。
[0015] 图4的触发电路与电流过零检测装置的与口电路的组成和连接关系为：
[0016] 电流过零检测装置的输出信号与晶闽管的脉冲控制信号通过与口电路（中间打叉 方框)来控制反并联晶闽管组。
[0017] W正向导通说明，当有脉冲信号发出触发导通脉冲时，Τ1导通，当需要Τ3导通时， 给Τ1发出关断信号的同时给Τ3发出触发导通脉冲，且Τ3必须在检测Τ1支路的电流检测装置 检测到过零信号才能导通。
[0018] 图3是主电路图，图4是基于ΕΧΒ841的驱动电路是控制信号电路。
[0019] 图6为小容量实验中使用的基于ΕΧΒ841的驱动电路。在本实验中，对原有的ΕΧΒ841 忍片基础上做了一些外围电路的设计改进。
[0020] 首先，使ΕΧΒ841忍片的3脚出来的信号经过一个推挽式放大电路，进行功率放大， 保证不会出现驱动功率不足的情况，推挽放大电路输出的电压信号同样是+20V，与3脚直接 输出的电压幅值一样，因此不会影响驱动效果；
[0021] 其次，我们不再采用ΕΧΒ841内部电路产生负压，而是利用外部电路D1、C2来产生一 个负压，运样可W提高高频开关关断的可靠性。
[0022] 实用新型可W在有载的情况下实现移相变压器副边绕组抽头的快速可靠切换；当 受端潮流需求改变时，有载调压分接开关接收到触发信号，通过电流检测过零装置实现了 在两个反并联晶闽管间的过渡，同时采用续流装置解决死区问题，协助有载调压分接开关 进行开断，从而完成开关抽头的投切。
[0023] 有益效果:实用新型可W在有载的情况下实现移相变压器副边绕组抽头的快速可 靠切换，且抽头投切时反应快速、调