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有载调容变压器产品的核心组件为有载调容开关,变压器的运行寿命主要取决于有载调容开关,开关能否长期可靠的工作,将决定有载调容变压器能否实现节能效果。传统有载调容变压器在进行大小容量切换时,变压器高压绕组即为星形与三角形不同结线状态之间的转换,转换通过有载调容开关实现。为了保证切换过程中对负载供电的连续性,开关内部设置了过渡电阻,以确保切换过程中既没有短路也没有断路。该有载调容开关切换过程进行详细分解,全过程如图2。
从上图可见,传统有载调容变压器在星角切换时,需经过五个状态过程,其中中间三个状态为过渡状态。开关切换时的级电压为变压器星接时的额定相电压,电压值为10000/=5774伏,可见级电压很高。
变压器开关在切换时,动静触头每个断口之间所承受的电压称之为恢复电压。对于自由断弧的变压器分接开关,为了确保开关可靠熄弧,通常要求:当额定电流400A时,触头断口间的恢复电压应2000伏[1]。因此,传统有载调容开关至少需采用三断口结构,其恢复电压为5774/3=1925伏,虽然符合小于2000伏的基本要求,但仍然比较高。
另外,由于传统开关结构需采用三断口结构,动静触头的结构设计与制造比较复杂,其结构原理示意图见下图3。
由上图可见,该类型开关,高压动静触头结构比较复杂,动触头有五组,静触头有六组,而且每相高压触头需在轴向上分双层布置,要求较高的制造与装配精度,也在一定程度上增加了开关的轴向高度。
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