多級有載調壓防覆冰變壓器制造技術

本發明專利技術涉及多級有載調壓防覆冰變壓器，屬于從輸電線除冰或雪的裝置技術領域。該變壓器接在電壓等級高于110kV的輸電線路首、末兩端，所述變壓器包括設置在一次側的主繞組、設置在二次側的調壓繞組、第一控制開關組電路和第二控制開關組電路；從所述調壓繞組上引出若干狀態機械開關，所述狀態機械開關與控制開關組電路串聯，且相鄰的狀態機械開關不與同一控制開關組電路連接，所述第一控制開關組電路與第二控制開關組電路不與狀態機械開關連接端為同一節點，該節點與等效負載阻抗及調壓繞組串聯。該變壓器能夠大范圍分段式可控調壓，因此可以改變輸電線上電流值大小，通過特定操作步驟實現了狀態切換過程中開關端無弧、無沖擊。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種防覆冰變壓器，屬于從輸電線上除冰或雪的裝置

技術介紹
冷的雨滴降落到了溫度低于冰點(0℃)的物體上就形成雨凇，如果是凝結在電線上，就使電線覆冰。這就是電線覆冰。如果一個范圍內的所有電線都被冰包住，這就是線路覆冰。覆冰使細的電線變成了冰棍，對于長距離輸電的高壓電線，它依靠鐵塔支撐。覆冰使鐵塔加大了負重。嚴重的覆冰使鐵塔無力支持這些電線而倒塌。而鐵塔上的絕緣子串上有了覆冰就只能拉閘使輸電線停止輸電，于是造成大面積的電力中斷。顯然線路覆冰是嚴重的災害。除冰防冰方法、技術的研究與應用是世界性的難題，國內外對此進行著長期的研究。目前大約有30多種處于各種階段的除冰防冰方法和技術，歸納起來大致可以分為以下幾類：熱力除冰法、機械除冰法、自然被動法和其他除冰法。典型的熱力除冰技術有高壓直流電流除冰技術、交流電流除冰技術、脈沖電熱除冰技術、高電流密度熔冰法以及1988～1990年由武漢高壓研究所研制的低居里磁熱線除冰法、我國一直采用和加拿大Manitoba水電局采用的短路電流融冰法等靠電熱自行加熱輸電線路使覆冰融化的方法。低居里磁熱線除冰法存在一個問題，當環境溫度達到除冰要求進行除冰作業之后，在環境溫度不發生變化的情況下，鐵磁材料依舊產生熱耗損，影響線路傳輸功率。而短路電流融冰法，需將所要融冰的輸電線路停下來，且合閘沖擊可能造成系統穩定破壞事故。專利技術內容本專利技術要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提出多級有載調壓防覆冰變壓器，接在電壓等級高于110kV的輸電線路首、末兩端，實現大范圍分段式可控調壓，并且在調壓過程中，開關端無弧、無沖擊。本專利技術為解決上述技術問題提出的一種技術方案是：多級有載調壓防覆冰變壓器，所述變壓器包括主繞組、調壓繞組、第一控制開關組電路和第二控制開關組電路，所述主繞組與調壓繞組的線圈匝數比為1:1，所述調壓繞組上引出若干狀態機械開關，所述狀態機械開關依次間隔連接形成第一節點和第二節點，所述第一節點連接第一控制開關組電路，所述第二節點連接第二控制開關組電路，所述第一控制開關組電路與第二控制開關組電路連接形成第三節點；所述第一控制開關組電路和第二控制開關組電路結構一致，所述控制開關組電路包括第一支路和第二支路，所述第一支路與第二支路并聯；所述第一支路由第一機械開關串聯相互并聯的第一晶閘管開關和第一電阻組成；所述第二支路由第二機械開關、第二晶閘管開關和第二電阻串聯組成，所述第一電阻阻值大于第二電阻阻值。上述技術方案的改進是：所述調壓繞組上引出的狀態機械開關將調壓繞組分成主線圈和若干調壓線圈，所述主線圈與單個調壓線圈的匝數比是20:5。本專利技術采用上述技術方案的有益效果是：通過在二次側按特定比例接入不同數量的調壓線圈，調節一次與二次側的線圈匝數比使得壓降范圍達到(0～80％)；控制開關組電路上晶閘管開關承受反向峰值電壓可控，在220kV電壓等級下僅為500V左右，遠遠低于晶閘管開關的承壓范圍。附圖說明下面結合附圖對本專利技術作進一步說明：圖1是本專利技術實施例的電路示意圖。具體實施方式實施例本實施例提出的多級有載調壓防覆冰變壓器，該變壓器接在電壓等級高于110kV的輸電線路首、末兩端，接在輸電線路首端的變壓器的一次側為主繞組，該變壓器的二次側為調壓繞組；接在輸電線末端的變壓器的一次側為調壓繞組，該變壓器的二次側為主繞組；實現首端降壓，末端升壓或是末端升壓首端降壓的功能。如圖1所示電路為該變壓器接在輸電線路首端的示意圖，所述變壓器包括設置在一次側的主繞組L01、設置在二次側的調壓繞組、第一控制開關組電路和第二控制開關組電路；所述一次側的主繞組與二次側的調壓繞組的線圈匝數比為1:1，所述調壓繞組上引出17個狀態機械開關(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17)，狀態機械開關S1、S3、S5、S7、S9、S11、S13、S15、S17相互連接形成第一節點，該節點與第一控制開關組電路連接，狀態機械開關S2、S4、S6、S8、S10、S12、S14、S16相互連接形成第二節點，該節點與第二控制開關組電路連接，所述第一控制開關組電路與第二控制開關組電路連接形成第三節點，該節點與所述調壓繞組分接在輸電線路等效負載阻抗(RL、LL)一端與另一端。如圖1所示，所述第一控制開關組電路和第二控制開關組電路結構一致，所述第一控制開關組電路的第一支路由機械開關S01以及相互并聯的晶閘管開關K3和電阻R1串聯組成；所述第一控制開關組電路的第二支路由機械開關S03、晶閘管開關K1和電阻R3串聯組成，電阻R1阻值遠大于電阻R3阻值；所述第二控制開關組電路的第一支路由機械開關S02以及相互并聯的晶閘管開關K4和電阻R2串聯組成；所述第二控制開關組電路的第二支路由機械開關S04、晶閘管開關K2和電阻R4串聯組成，所述電阻R2阻值遠大于電阻R4阻值。本實施例的改進是：所述調壓繞組上引出的狀態機械開關(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17)將調壓繞組分成主線圈L0和16個調壓線圈(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15、L16)，所述主線圈與單個調壓線圈的匝數比是20:5，調壓線圈之間匝數比是1:1。各個晶閘管開關觸發時刻為對應狀態下的調壓線圈中電流過零點時刻。機械開關動作時，由于流過其電流可以忽略不計，因此無嚴格動作時間要求。如表1所示0—16個調壓狀態及表2中每個狀態對應的開關接入狀態，實現調壓比例(0～80％)的變化范圍。調壓繞組調壓狀態與調壓變比及電壓的關系見表1所示。表1調壓狀態與調壓繞組匝數、變比、二次側電壓的關系調壓狀態調壓繞組匝數(％)變比二次側電壓(p.u.)005.000.2154.000.252103.330.303152.860.354202.500.405252.220.456302.000.507本文檔來自技高網...

【技術保護點】
多級有載調壓防覆冰變壓器，其特征在于：所述變壓器包括主繞組、調壓繞組、第一控制開關組電路和第二控制開關組電路，所述主繞組與調壓繞組的線圈匝數比為1:1，所述調壓繞組上引出若干狀態機械開關，所述狀態機械開關依次間隔連接形成第一節點和第二節點，所述第一節點連接第一控制開關組電路，所述第二節點連接第二控制開關組電路，所述第一控制開關組電路與第二控制開關組電路連接形成第三節點；所述第一控制開關組電路和第二控制開關組電路結構一致，所述控制開關組電路包括第一支路和第二支路，所述第一支路與第二支路并聯；所述第一支路由第一機械開關串聯相互并聯的第一晶閘管開關和第一電阻組成；所述第二支路由第二機械開關、第二晶閘管開關和第二電阻串聯組成，所述第一電阻阻值大于第二電阻阻值。

【技術特征摘要】
1.多級有載調壓防覆冰變壓器，其特征在于：所述變壓器包括主繞組、調壓繞組、第一控制開關組電路和第二控制開關組電路，所述主繞組與調壓繞組的線圈匝數比為1:1，所述調壓繞組上引出若干狀態機械開關，所述狀態機械開關依次間隔連接形成第一節點和第二節點，所述第一節點連接第一控制開關組電路，所述第二節點連接第二控制開關組電路，所述第一控制開關組電路與第二控制開關組電路連接形成第三節點；所述第一控制開關組電路和第二控制開關組電路結構一致，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周冬旭，朱紅，羅興，馬洲俊，孫昕杰，
申請(專利權)人：江蘇省電力公司南京供電公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32