[发明专利]电子式有载调压器及其分接头单元

说明书

本发明揭示了一种电子式有载调压器的分接头单元，包括两个IGBT和两个续流二极管，两个IGBT反向串联，两个续流二极管分别于IGBT并联，续流二极管与IGBT的导通方向相反。本发明还揭示了一种电子式有载调压器，包括数个分接头单元和驱动回路。每一分接头单元是如前述的分接头单元，数个分接头单元并联在绕组侧与负载侧之间，其中的第一IGBT靠近绕组侧，第二IGBT靠近负载侧。驱动回路从主回路中获得供电并向分接头单元中的IGBT施加驱动电压，使得IGBT打开或关闭。该电子式有载调压器还包括自启动回路，自启动回路与一个分接头单元并联，自启动回路包括常闭开关，常闭开关连接到控制继电器，控制继电器由驱动回路驱动。

技术领域

本发明涉及电力设备领域，更具体地说，涉及有载调压器。

背景技术

变压器是输配电系统中的核心设备之一。由于变压器自身存在阻抗，在功率传输中，将产生电压降，并随着用户侧负荷的变化而变化。电网系统电压的波动加上用户侧负荷的变化将引起电压较大的变动，较大的电压波动存在事故隐患。因此，在电网系统中都会配置有载调压变压器(以下简称有载调压器)。在实现无功功率就地平衡的前提下，当电压变动超过定值时，有载调压器在一定的延时后会动作，对电压进行调整，并保持电压的稳定。

有载调压器具有数个对应不同级电压的分接抽头，通过一个分接开关在不断电的情况下在不同的分接抽头之间进行切换，以实现有载调压。传统的有载调压器的分接开关多采用机械式，将分接开关浸没于绝缘介质(比如绝缘油)中，在工作过程中，绝缘介质对分接开关提供绝缘和冷却。机械式的分接开关在进行有载切换时肯定会产生电火花，而电火花会引起接触部位高温，还会使得绝缘介质被氧化而降低绝缘性能。所以机械式的分接开关在使用一定次数后需要进行定期的检修和维护。总体而言，机械式的分接开关的使用寿命有限，需要经常的维护保养。

而电力电子元件具有响应速度快、切换过程无电火花、使用寿命长、不需要使用绝缘介质等优点，越来越多的电子调压器中开始使用电力电子元件来代替机械式元件。在电力电子元件中，绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，由于兼具高输入阻抗和低导通压降两方面的优点，成为电子式有载调压器中非常合适的电力电子元件。

发明内容

本发明提出一种以IGBT作为主要电力电子元件的电子式有载调压器。

根据本发明的一实施例，提出一种电子式有载调压器的分接头单元，包括两个IGBT和两个续流二极管，两个IGBT反向串联，两个续流二极管分别于IGBT并联，续流二极管与IGBT的导通方向相反。具体而言，包括：

第一IGBT，第一IGBT为正向导通；

第一续流二极管，第一续流二极管与第一IGBT并联，第一续流二极管为反向导通；

第二IGBT，第二IGBT与第一IGBT串联，第二IGBT为反向导通；

第二续流二极管，第二续流二极管与第二IGBT并联，第二续流二极管为正向导通；

其中第一IGBT和第二续流二极管形成正向电流通路，第二IGBT和第一续流二极管形成反向电流通路。

在一个实施例中，该电子式有载调压器的分接头单元还包括辅助回路，串联的第一IGBT和第二IGBT形成主回路，辅助回路与主回路并联，辅助回路包括：

辅助回路开关；

第三IGBT，第三IGBT为正向导通；

第三续流二极管，第三续流二极管与第三IGBT并联，第三续流二极管为反向导通；

第四IGBT，第四IGBT与第三IGBT串联，第四IGBT为反向导通；

第四续流二极管，第四续流二极管与第四IGBT并联，第四续流二极管为正向导通；