一种九档变压器的调压电路的制作方法

1.本实用新型涉及配变变电变压器技术领域，尤其是一种九档变压器的调压电路。


背景技术：

2.变压器调压是通过调压开关（分接开关）调接变压器一侧线圈（一般为高压线圈，电流小）的分接头来改变线圈的匝数，达到改变输出电压的目的。
3.变压器调压分为无载调压和有载调压两种。无载调压就是先把变压器的电源断开，然后调分接开关，再接上电源让变压器正常工作。有载调压就是不断开电源，让变压器在正常工作状态下，带负载调节分接开关。它的原理就是，在开关的动触头从一档尚未完全离开时，接通过渡电路（由过渡电阻限制两档之间的电流），以保证变压器不失电，当动触头到达另一档后，再断开过渡电路，调节就完成了。有载调压开关除了有过渡电路外，还必须有良好的灭弧性能。
4.如中国实用新型专利申请号为cn201910634391.5所公开的《一种带极性转换的交错并联式九档变压器有载调压电路》，其由主绕组、调压绕组、额定电压支路、过渡切换单元、五条调压支路组成。主绕组与调压绕组间设置极性转换开关，通过调节极性转换开关独立触头接通端，实现正反调压；各调压支路的一端分别连接到调压绕组的两个端部抽头及各中间抽头上；另外一端相邻交错地并联成两组，分别与过渡切换单元的两个输入端连接，额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头连接，额定电压支路输出端与调压电路输出端连接。在整个九档调压过程中，档位切换了八次，电路中通断频率最高的电子元件——过渡切换单元的真空灭弧室只需要开四次合四次，正好比现有技术节省了一半的通断次数。但是由于上述9档调压电路需要5条调压支路配合，其体积大、成本高，本实用新型基于上述结构，对其进行了进一步的优化改进。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种九档变压器的调压电路，该调压电路整体上可以实现九档变压，却比现有技术减少了调压支路的线路数目，成本更低、体积更小、结构更优化合理。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种九档变压器的调压电路，包括调压电路输入端、调压电路输出端、主绕组、极性转换开关、调压绕组、过渡切换单元、额定电压支路和调压支路，主绕组输入端抽头连接调压电路输入端，主绕组输出端抽头并联连接极性转换开关和额定电压支路，额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头连接，额定电压支路的输出端与过渡切换单元的输入端连接，过渡切换单元包括由过渡电阻和过渡通断开关并联连接形成的并联电路结构，该并联电路结构的两端为过渡切换单元的第一输入端和第二输入端，第一输入端兼做调压电路输出端，其特征在于：所述极性转换开关包括5个连接脚、以及2个联动片，2个联动片相邻分布且同步运动形成2种连接结构，分别为正接调压支路连接结构和反接调压支路连接结构，每个联动片可以分别同时导通其各自对应
的2个连接脚，
7.所述5个连接脚分别为第一连接脚、第二连接脚、第三连接脚、第四连接脚、第五连接脚，
8.所述调压支路包括调压一支路、调压二支路、调压三支路和调压四支路，
9.所述调压绕组包括同向绕制的四段调压线圈和5个调压绕组抽头，分别为调压线圈l1、调压线圈l2、调压线圈l3、调压线圈l4；5个调压绕组抽头分别为上端部抽头、下端部抽头、中上接抽头、中下接抽头和中间抽头，
10.所述主绕组输出端抽头与所述第四连接脚连接，所述第五连接脚与所述下端部抽头连接，所述第三连接脚与所述上端部抽头连接，所述第二连接脚与所述调压一支路连接，所述第一连接脚与所述下端部抽头连接，所述中上接抽头与所述调压二支路连接，所述中间抽头与所述调压三支路连接，所述中下接抽头与所述调压四支路连接；
11.所述调压四支路串联一通断开关km，调压四支路的一端与所述第二连接脚连接，调压四支路的另一端与过渡切换单元的第一输入端连接；所述调压一支路串联一通断开关k1，调压一支路的一端与所述中上接抽头连接，调压一支路的另一端与过渡切换单元的第二输入端连接；所述调压二支路串联一通断开关k2，调压二支路的一端与所述中间抽头连接，调压二支路的另一端与过渡切换单元的第一输入端连接；所述调压三支路串联一通断开关k3，调压三支路的一端与所述中下接抽头连接，调压三支路的另一端与过渡切换单元的第二输入端连接。
12.上述结构中，极性转换开关通过双联动结构实现两种电路连接结构，两种电路连接结构对应4档的正接调压支路和4档的反接调压支路的方式来实现九档电压的切换，比现有技术减少了一条调压支路。
13.进一步的，所述极性转换开关的5个连接脚沿一条直线间隔分布，2个联动片沿5个连接脚所在直线呈上下相邻分布，2个联动片分别为上联动片和下联动片。
14.上述结构中，极性开关的5个连接脚呈直线分布，两个2联动片就可以通过沿直线方向滑动来实现切换。
15.进一步的，所述极性转换开关随着2个联动片的上下滑移形成2种连接关系，第一种连接关系为上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚；第二种连接关系为上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚。
16.上述结构中，极性开关的2个联动片通过滑移形成2种连接关系，第一种连接关系实现正接调压支路的升压结构，第二种连接关系实现反接调压支路的降压结构，而当额定电压供电时则维持在中间档，从而实现9档电路在不断电的情况下顺利切换。
17.进一步的，所述过渡切换单元中的过渡通断开关采用真空灭弧室。
18.上述结构中，过渡切换单元为电压切换过程中提供短路保护，而真空灭弧室的采用，提高了变压器的安全性能以及延长了其使用寿命。
19.进一步的，所述调压支路以及额定电压支路上串联的通断开关均采用真空灭弧室。
20.上述结构中，高压环境下，采用普通开关通断容易产生电弧导电，而采用真空灭弧室，提高了变压器的安全性能以及延长了其使用寿命。
21.采用上述方案，本实用新型具有整体结构更合理、整体体积小、工艺难度降低、制造成本降低的优点。
22.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
附图说明
23.附图1为本实用新型具体实施例中第一联动结构的五档电路结构图；
24.附图2为本实用新型具体实施例中第一联动结构的五档升六档第一步操作后的结构电路图；
25.附图3为本实用新型具体实施例中第一联动结构的五档升六档第二步操作后的结构电路图；
26.附图4为本实用新型具体实施例中第一联动结构的六档的结构电路图；
27.附图5为本实用新型具体实施例中第一联动结构的六档升七档第一步操作后的结构电路图；
28.附图6为本实用新型具体实施例中第一联动结构的六档升七档第二步操作后的结构电路图；
29.附图7为本实用新型具体实施例中第一联动结构的七档的结构电路图；
30.附图8为本实用新型具体实施例中第一联动结构的七档升八档第一步操作后的结构电路图；
31.附图9为本实用新型具体实施例中第一联动结构的七档升八档第二步操作后的结构电路图；
32.附图10为本实用新型具体实施例中第一联动结构的八档的结构电路图；
33.附图11为本实用新型具体实施例中第一联动结构的八档升九档第一步操作后的结构电路图；
34.附图12为本实用新型具体实施例中第一联动结构的八档升九档第二步操作后的结构电路图；
35.附图13为本实用新型具体实施例中第一联动结构的九档的结构电路图；
36.附图14为本实用新型具体实施例中第二联动结构的五档电路结构图；
37.附图15为本实用新型具体实施例中第二联动结构的五档降四档第一步操作后的结构电路图；
38.附图16为本实用新型具体实施例中第二联动结构的五档降四档第二步操作后的结构电路图；
39.附图17为本实用新型具体实施例中第二联动结构的四档的结构电路图；
40.附图18为本实用新型具体实施例中第二联动结构的四档降三档第一步操作后的结构电路图；
41.附图19为本实用新型具体实施例中第二联动结构的四档降三档第二步操作后的结构电路图；
42.附图20为本实用新型具体实施例中第二联动结构的三档的结构电路图；
43.附图21为本实用新型具体实施例中第二联动结构的三档降二档第一步操作后的结构电路图；
44.附图22为本实用新型具体实施例中第二联动结构的三档降二档第二步操作后的结构电路图；
45.附图23为本实用新型具体实施例中第二联动结构的二档的结构电路图；
46.附图24为本实用新型具体实施例中第二联动结构的二档降一档第一步操作后的结构电路图；
47.附图25为本实用新型具体实施例中第二联动结构的二档降一档第二步操作后的结构电路图；
48.附图26为本实用新型具体实施例中第二联动结构的一档的结构电路图。
具体实施方式
49.在本实用新型中，所述输入端与输出端是为清楚表述电路各构成部分的连接关系而做出的定义，其中“输入”和“输出”仅用于区分不同的连接端，并不代表电流或信号的流动或传递方向。本实用新型的具体实施例如图1
‑
26所示是九档变压器的调压电路，其包括调压电路输入端、调压电路输出端xo、主绕组l、极性转换开关kj、调压绕组、过渡切换单元、额定电压支路和调压支路，主绕组输入端抽头a连接调压电路输入端，主绕组输出端抽头xi并联连接极性转换开关kj和额定电压支路，额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头xi连接，额定电压支路的输出端与过渡切换单元的输入端连接，本实施例中是与第一输入端t1连接。
50.过渡切换单元包括由过渡电阻r和过渡通断开关k0并联连接形成的并联电路结构，该并联电路结构的两端为过渡切换单元的第一输入端t1和第二输入端t2，第一输入端兼做调压电路输出端xo。
51.极性转换开关kj包括5个连接脚、以及2个联动片，每个联动片可以分别同时导通其各自对应的2个连接脚，即2个联动片连接极转换开关上的4个连接脚，2个联动片相邻分布、互不重叠，且同步运动形成2种连接结构。极性转换开关的5个连接脚由图中上至下分布分别为第一连接脚、第二连接脚、第三连接脚、第四连接脚、第五连接脚， 5个连接脚沿一条直线间隔分布，2个联动片沿5个连接脚所在直线呈上下相邻分布，2个联动片分别为上联动片和下联动片。极性转换开关随着2个联动片的上下滑移形成2种连接关系，第一种连接关系为上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚；第二种连接关系为上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚。
52.调压支路包括调压一支路、调压二支路、调压三支路和调压四支路（分别对应通断开关k1、k2、k3、km）。
53.调压绕组包括同向绕制的四段调压线圈，分别为调压线圈l1、调压线圈l2、调压线圈l3、调压线圈l4，调压绕组包括5个调压绕组抽头，分别为上端部抽头x1、下端部抽头x5、中上接抽头x2、中下接抽头x4和中间抽头x3，中上接抽头x2同时作为调压线圈l1的下端抽头和调压线圈l2的上端抽头，中间抽头x3同时作为调压线圈l2的下端抽头和调压线圈l3的上端抽头，中下接抽头x3则同时作为调压线圈l3的下端抽头和调压线圈l4的上端抽头。
54.主绕组输出端抽头xi与第四连接脚连接，第五连接脚与下端部抽头x5连接，第三连接脚与上端部抽头x1连接，第二连接脚与调压一支路连接，第一连接脚与下端部抽头x5连接，中上接抽头x2与调压二支路连接，中间抽头x3与调压三支路连接，中下接抽头x4与调
压四支路连接；
55.调压四支路串联一通断开关km，调压四支路的一端与第二连接脚连接，调压四支路的另一端与过渡切换单元的第一输入端t1连接；调压一支路串联一通断开关k1，调压一支路的一端与中上接抽头x2连接，调压一支路的另一端与过渡切换单元的第二输入端t2连接；调压二支路串联一通断开关k2，调压二支路的一端与中间抽头x3连接，调压二支路的另一端与过渡切换单元的第一输入端t1连接；调压三支路串联一通断开关k3，调压三支路的一端与中下接抽头x4连接，调压三支路的另一端与过渡切换单元的第二输入端t2连接。
56.极性开关kj、各通断开关的组合状态与调压电路各档位的对应如下：
57.第一种联动结构如图1
‑
13所示：上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚。
58.五档：ke闭合、k0断开，l1、l2、l3、l4、均不接入电路，此时额定电压供电；
59.六档：ke断开、k1闭合、k0闭合，l1正接入电路；
60.七档：ke断开、k2闭合、k0断开，l1、l2正接入电路；
61.八档：ke断开、k3闭合、k0闭合，l1、l2、l3正接入电路；
62.九档：ke断开、km闭合、k0断开，l1、l2、l3、l4正接入电路；
63.第二种联动结构如图14
‑
26所示：上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚。
64.五档：ke闭合、k0断开，l1、l2、l3、l4均不接入电路，此时额定电压供电；
65.四档：ke断开、k3闭合、k0闭合， l4反接入电路；
66.三档：ke断开、k2闭合、k0闭合，l3、l4反接入电路；
67.二档：ke闭合、k1闭合、k0闭合，l2、l3、l4反接入电路；
68.一档：ke闭合、km闭合、k0断开，l1、l2、l3、l4反接入电路；
69.升压原理如下：
70.当五档时，极性开关kj的上联动片同时接通第一、第二连接脚，下联动片同时接通第三、第四连接脚；此时，额定电压支路的通断开关ke闭合，调压支路的通断开关均断开，过渡切换单元中的过渡通断开关k0也断开。
71.升六档时，第一步，闭合调压支路中的通断开关k1闭合，过渡切换单元的切断开关k0处于断开状态，此时，由额定电压支路供电，过渡电阻提供短路保护；然后，断开额定电压支路上的通断开关ke，调压线圈l1正接入电路，第三步，闭合过渡切换单元中的通断开关k0，完成五档升六档的切换。
72.六档升七档时，第一步，断开过渡切换单元中的通断开关k0，然后，闭合调压支路中的通断开关k2，此时，k1、k2均闭合，调压线圈l1正接入电路，第三步，断开调压支路中的通断开关k1，调压线圈l1、l2正接入电路，完成六档升七档的切换。
73.七档升八档时，第一步，闭合调压支路的通断开关k3，此时，通断开关k2、k3均闭合，调压线圈l1、l2正接入电路，第二步，断开通断开关k2，此时调压线圈l1、l2、l3正接入电路，第三步，闭合过渡切换单元的通断开关k0，完成七档升八档的切换。
74.八档升九档时，第一步，断开过渡切换单元的通断开关k0，第二步，闭合调压支路中的通断开关km，此时，通断开关k0、km均闭合，调压线圈l1、l2、l3正接入电路，第三步，断开通断开关k3，此时，调压线圈l1、l2、l3、l4正接入电路，完成八档升九档的切换。
75.降压原理如下：
76.当五档时，切换极性开关kj，使其上联动片同时接通第二、第三连接脚，下联动片同时接通第四、第五连接脚；此时，额定电压支路的通断开关ke闭合，调压支路的通断开关均断开，过渡切换单元中的过渡通断开关k0也断开，由额定电压支路供电。
77.降四档时，第一步，闭合调压支路中的通断开关k3闭合，过渡切换单元的切断开关k0处于断开状态，此时，通断开关k3、ke均闭合，过渡电阻提供短路保护，由额定电压支路供电；然后，断开额定电压支路上的通断开关ke，调压线圈l4反接入电路，第三步，闭合过渡切换单元中的通断开关k0，完成五档降四档的切换。
78.降三档时，第一步，断开过渡切换单元中的通断开关k0，然后，闭合调压支路中的通断开关k2，此时，k3、k2均闭合，调压线圈l1反接入电路，第三步，断开调压支路中的通断开关k3，调压线圈l4、l3反接入电路，完成四档降三档的切换。
79.降二档时，第一步，闭合调压支路的通断开关k1，此时，通断开关k2、k1均闭合，调压线圈l4、l3反接入电路，第二步，断开通断开关k2，此时调压线圈l4、l3、l2反接入电路，第三步，闭合过渡切换单元的通断开关k0，完成三档降二档的切换。
80.降一档时，第一步，断开过渡切换单元的通断开关k0，第二步，闭合调压支路中的通断开关km，此时，通断开关k0、km均闭合，调压线圈l4、l3、l2反接入电路，第三步，断开通断开关k1，此时，调压线圈l1、l2、l3、l4反接入电路，完成二档降一档的切换。
81.本实用新型在整个九档调压过程中，均有额定电压支路或由前一档的调压支路为后一档调压支路供电，在整个调压过程中，始终保持通电状态。此外，九档调压电路，通过极性开关的双联动结构使其由现有技术的5条调压支路减少到4条调压支路，减少了线圈的接头数量，使其结构更简化，在整体设计上更合理化，而且整体空间上大大降低，成本大大降低，工艺难度也大大降低，更易于加工和设计，线路的减少还有助于提升其安全性。
82.本实用新型不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。