一種有載調(diào)壓開關(guān)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種有載調(diào)壓開關(guān)。變壓器包括高壓繞組、低壓繞組、磁芯，在所述高壓繞組的公共端側(cè)設(shè)一組以上的抽頭，每組抽頭分別設(shè)有可控硅開關(guān)，可控硅開關(guān)串聯(lián)電阻后同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)械式開關(guān)。本發(fā)明專利技術(shù)串聯(lián)電阻保證可控硅開關(guān)不會(huì)較長時(shí)間處如大電流狀態(tài)，而機(jī)械式開關(guān)閉合或斷開后，其電阻相當(dāng)于零或無窮大，解決可控硅開關(guān)導(dǎo)通或斷開時(shí)消耗電能的問題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)，尤其涉及用戶側(cè)并網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)開關(guān)。
技術(shù)介紹
一次能源的枯竭和對(duì)環(huán)境的影響已經(jīng)引起了全球各國政府的高度重視，紛紛拿出巨額資金來發(fā)展可再生能源，如光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等。光伏·發(fā)電的一個(gè)特點(diǎn)就是資源豐富，就地發(fā)電，就地消納。但光伏發(fā)電的一個(gè)缺點(diǎn)就是其光功率的不可控性，導(dǎo)致其發(fā)電輸出功率的不可控性，雖然技術(shù)上逆變環(huán)節(jié)將輸出電壓穩(wěn)定不成問題，但逆變器要負(fù)責(zé)將光伏發(fā)電最大功率轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姴⒕W(wǎng)的功能，使它的輸出電壓只能跟隨電網(wǎng)變化而不可能具備穩(wěn)壓功能。根據(jù)國家電網(wǎng)《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》(Q/GDW617-2011)第5. 3的規(guī)定，并入點(diǎn)的電壓偏差必須滿足GB/T12325的規(guī)定。而根據(jù)GB/T12325-2008《電能質(zhì)量供電電壓偏差》4. 2,4. 3的規(guī)定20KV以下的三相供電電壓允許偏差為±7%，單相220V為+7%、_10%。如果簡單的將光伏逆變器接入用戶則并網(wǎng)，由于光伏發(fā)電的輸出功率不可控性，當(dāng)用戶負(fù)載消耗的功率小于光伏發(fā)電功率時(shí)，必然會(huì)經(jīng)過原來的供電變壓器逆送上網(wǎng)，但原來的供電變壓器是按降壓變壓器設(shè)計(jì)，預(yù)留了降壓損耗來滿足低壓側(cè)的電壓要求，現(xiàn)在將降壓變壓器反過來作升壓變壓器用，僅僅一個(gè)變壓器反過來使用，低壓側(cè)就必須比原來高7-10%才能將電能逆送，還有原輸電線路的損耗，也必須抬高用戶側(cè)電壓才能克服。這些都會(huì)導(dǎo)致用戶側(cè)電壓超出國家允許的標(biāo)準(zhǔn)。目前采取的辦法是防逆送措施，當(dāng)光伏發(fā)電功率大于用戶負(fù)載消耗時(shí)，全部或部分切斷光伏發(fā)電的供電，達(dá)到安全用電的目的。但切斷光伏發(fā)電的供電顯然會(huì)造成能源的浪費(fèi)。傳統(tǒng)的有載調(diào)壓雖能解決這個(gè)問題，但它是針對(duì)特殊需要調(diào)壓的負(fù)載設(shè)計(jì)，對(duì)用戶側(cè)并網(wǎng)這種需要穩(wěn)定用戶則電壓的逆送方式并不合適。為達(dá)到平穩(wěn)逆送電的目的，如果運(yùn)用可控硅開關(guān)和微電腦等自動(dòng)增加變壓器高壓繞組來實(shí)現(xiàn)，那么可控硅開關(guān)在導(dǎo)通或斷開狀態(tài)下電流損耗依然較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供對(duì)用戶側(cè)并網(wǎng)逆送電的一種有載調(diào)壓開關(guān)。變壓器包括高壓繞組、低壓繞組、磁芯，在所述高壓繞組的公共端側(cè)設(shè)一組以上的抽頭，每組抽頭分別設(shè)有可控硅開關(guān)，可控硅開關(guān)串聯(lián)電阻后同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)械式開關(guān)。本專利技術(shù)串聯(lián)電阻保證可控硅開關(guān)不會(huì)較長時(shí)間處如大電流狀態(tài)，而機(jī)械式開關(guān)閉合或斷開后，其電阻相當(dāng)于零或無窮大，解決可控硅開關(guān)導(dǎo)通或斷開時(shí)消耗電能的缺點(diǎn)。所述機(jī)械式開關(guān)包括一件以上周邊帶有缺口的圓形片狀凹輪以及一件以上與凹輪對(duì)應(yīng)的推桿，所述推桿設(shè)有檔位選擇開關(guān)、短接開關(guān)和輔助開關(guān)。安裝時(shí)，每個(gè)凹輪的缺口錯(cuò)開10-90°角度，以此保證只有一組開關(guān)導(dǎo)通，其他開關(guān)常開，且其工作過程連續(xù)。所述機(jī)械式開關(guān)還包括定位輪，所述定位輪有一個(gè)以上定位口，定位口數(shù)量與檔位數(shù)相等，定位輪使檔位選擇開關(guān)和短接開關(guān)不能停留在過渡位置。所述凹輪的缺口相鄰處至少一側(cè)有過渡段，保證不同組機(jī)械式開關(guān)切換時(shí)電壓平穩(wěn)過渡。凹輪數(shù)量三件以上時(shí)，按照其缺口位置依次連續(xù)錯(cuò)開缺口并串聯(lián)于一體，相鄰的過渡段重合。凹輪同軸串聯(lián)，形成一個(gè)整體便于安裝和運(yùn)行。所述凹輪在對(duì)應(yīng)的最低電壓檔位和最高電壓檔位只在缺口一側(cè)有過渡段，安裝于兩端，中間檔位的缺口兩側(cè)有過渡段，安裝于中部，保障凹輪不會(huì)轉(zhuǎn)到無缺口的位置。中部檔位可雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凹輪轉(zhuǎn)到推桿進(jìn)入缺口位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的檔位選擇開關(guān)、短接開關(guān)都接通；對(duì)應(yīng)的輔助開關(guān)接通，其他輔助開關(guān)斷開。當(dāng)凹輪轉(zhuǎn)到推桿進(jìn)入過渡位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的檔位開關(guān)繼續(xù)接通，短接開關(guān)都斷開；對(duì)應(yīng)的輔助開關(guān)接通，其他輔助開關(guān)斷開。當(dāng)凹輪轉(zhuǎn)到推桿處如凹輪其它位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的檔位開關(guān)、短接開關(guān)都斷開；對(duì)應(yīng)的輔助開關(guān)接通，其他輔助開關(guān)斷開。附圖說明 圖1是本專利技術(shù)電路連接示意圖之一。圖2是本專利技術(shù)機(jī)械式開關(guān)工作狀態(tài)示意圖之一。圖3是凹輪缺口一側(cè)有過渡處的示意圖。圖4是凹輪缺口兩側(cè)有過渡處的示意圖。圖5是凹輪缺口另一側(cè)有過渡處的示意圖。 圖6是定位輪工作狀態(tài)示意圖。圖7是本專利技術(shù)機(jī)械式開關(guān)工作狀態(tài)示意圖之二。圖8是本專利技術(shù)機(jī)械式開關(guān)工作狀態(tài)示意圖之三。圖9是微電腦處理電路示意圖。圖10是凹輪及定位輪組裝示意圖。圖中，“I”表示輔助開關(guān)KAl觸點(diǎn)，“2”表示輔助開關(guān)KA2觸點(diǎn)，“3”表示輔助開關(guān)KA3觸點(diǎn)，“4”表示AB相短接開關(guān)Kl觸點(diǎn)，“5”表示BC相短接開關(guān)K22觸點(diǎn)，“6”表示B相動(dòng)觸點(diǎn)，“7”表示AB相檔位開關(guān)K2觸點(diǎn)，“8”表示BC相檔位開關(guān)K21觸點(diǎn)。具體實(shí)施例如圖1，K1、K3、K5、K7、K9、Kll、K13、K22、K24、K26、K28、K30、K32、K34 為短接開關(guān)，K2、K4、K6、K8、K10、K12、K14、K21、K23、K25、K27、K29、K31、K33 為檔位開關(guān)，ΚΑΙ、KA2、KA3為輔助開關(guān)。系統(tǒng)由帶有抽頭的變壓器B1、可控硅開關(guān)，電阻、檔位選擇開關(guān)、短接開關(guān)、輔助開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、微電腦處理電路、驅(qū)動(dòng)電路等組成。在變壓器BI高壓繞組的公共端一則進(jìn)行抽頭，每個(gè)抽頭上接有一個(gè)雙向可控硅開關(guān)或2個(gè)單向可控硅開關(guān)。可控硅開關(guān)上串聯(lián)一個(gè)電阻，電阻和可控硅開關(guān)兩端并聯(lián)一個(gè)短接開關(guān)，每個(gè)檔位一個(gè)選擇開關(guān)，再將變壓器連接成星形。每個(gè)抽頭的電壓時(shí)是額定電壓的O. 5%-6%，抽頭數(shù)量在低于額定電壓側(cè)2-5個(gè)，高于額定電壓側(cè)是2-20個(gè)。在變壓器BI的低壓側(cè)接有電壓互感器TUl，高壓母線A相和C相裝有電流互感器TAl和TA2，其信號(hào)都接入微電腦處理電路，TUl的輸出經(jīng)一部分整流穩(wěn)壓后作為微電腦處理電路的電源，另一部分不穩(wěn)壓直接送入微電路處理電路做信號(hào)。如圖3、圖4、圖5、圖6，所有的開關(guān)都由凹輪驅(qū)動(dòng)，以7個(gè)檔位為例，每個(gè)檔位一個(gè)凹輪，凹輪同軸安裝，每個(gè)凹輪的缺口都錯(cuò)開一定的角度，角度范圍是10° -90°。中間的凹輪缺口的底部到凹輪的邊沿有二段對(duì)稱平滑的過渡段，安裝時(shí)相鄰的凹輪的過渡段有一段在角度位置上重合，第一個(gè)和最后一個(gè)凹輪只有一個(gè)方向有過渡段，一個(gè)凹輪控制一組檔位開關(guān)、短接開關(guān)和輔助開關(guān)，同軸還裝有一個(gè)檔位定位輪，每個(gè)檔位的定位口對(duì)應(yīng)一個(gè)缺口，缺口之間是配合推桿滑動(dòng)的滑動(dòng)段，第一個(gè)缺口和最后一個(gè)缺口只有一邊有滑動(dòng)段。如圖10，凹輪和定位輪同軸裝配。定位輪使檔位選擇開關(guān)和短接開關(guān)不能停留在過度位置。如圖2、圖7、圖8，凹輪推動(dòng)推桿，使檔位選擇開關(guān)和輔助開關(guān)處如正確的位置。當(dāng)凹輪轉(zhuǎn)到推桿進(jìn)入缺口位置時(shí)，如圖2，對(duì)應(yīng)的檔位選擇開關(guān)、短接開關(guān)都接通；輔助開關(guān)KA3接通，KA2、KA1斷開。當(dāng)凹輪轉(zhuǎn)到推桿進(jìn)入過渡位置時(shí)，如圖7，對(duì)應(yīng)的檔位選擇開關(guān)繼續(xù)接通、短接開關(guān)都斷開；輔助開關(guān)KA2接通，KA3、KAl斷開。當(dāng)凹輪轉(zhuǎn)到推桿處如凹輪其它位置時(shí)，如圖8，檔位選擇開關(guān)、短接開關(guān)都斷開；輔助開關(guān)KAl接通，KA2、KA3斷開。如圖9，微電腦處理電路由MCS-51單片機(jī)和TIC2543 D/A轉(zhuǎn)換芯片為核心組成。配合電流傳感器TAl、TA2、電壓傳感器TUl、輔助開關(guān)KAl、KA2、KA3，控制可控硅開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路工作，并有通信口和上級(jí)控制中心雙向通信。TAl和TA2的信號(hào)除作電流檢測(cè)外，同時(shí)作為可控硅開關(guān)觸發(fā)的同步信號(hào)。不管變壓器工作時(shí)電流與電壓的相位相差有多大，可控硅開關(guān)觸發(fā)總以電流的同步信號(hào)為準(zhǔn)。TUl互感器除作低壓側(cè)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種有載調(diào)壓開關(guān)，包括變壓器，所述變壓器包括高壓繞組、低壓繞組、磁芯，其特征是，在所述高壓繞組的公共端側(cè)設(shè)一組以上的抽頭，每組抽頭分別設(shè)有可控硅開關(guān)，可控硅開關(guān)串聯(lián)電阻后同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)械式開關(guān)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種有載調(diào)壓開關(guān)，包括變壓器，所述變壓器包括高壓繞組、低壓繞組、磁芯，其特征是，在所述高壓繞組的公共端側(cè)設(shè)一組以上的抽頭，每組抽頭分別設(shè)有可控硅開關(guān)，可控硅開關(guān)串聯(lián)電阻后同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)械式開關(guān)。2.如權(quán)利要求1所述的一種有載調(diào)壓開關(guān)，其特征是，所述機(jī)械式開關(guān)包括一件以上周邊帶有缺口的圓形片狀凹輪以及一件以上與凹輪對(duì)應(yīng)的推桿，所述推桿設(shè)有檔...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張恩理，婁志林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南天利恩澤太陽能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：