[发明专利]新型变压器试验电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于变压器试验的新型变频试验电源。

背景技术

变压器作为电力系统最重要的电气主设备之一，其运行状态直接影响着电力系统的安全稳定运行。因此，变压器在出厂之前需进行变压器试验。进行变压器试验的目的是取得其性能数据，用来判定变压器合格与否。

根据《GB1094.1-1996》规定，变压器要做三种试验：例行试验、型式试验和特殊试验。

传统的变压器试验电源采用异步电动机协助同步机组起动的方式。异步机将同步机电动机拖动至其额定转速附近，异步电动机断电，并将同步机组切换至旁路。同步发电机输出侧配置无功补偿装置，为变压器试验提供无功电流补偿。传统的变压器试验电源的缺点是：占地面积大，电源输出频率可变范围小；可靠稳定性差；运行噪声大；操作复杂；需增加异步电动机协助起动，运行及维护繁琐；可移动性差。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种新型变压器试验电源，将高压变频试验电源直接作为变压器试验电源，输出试验所需各种频率电压；该试验电源能够输出连续可调的电压，频率调节范围为0～200Hz的三相交流电，为变压器试验提供宽调压调频范围。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种新型变压器试验电源，包括高压变频试验电源、中间升压变压器、无功补偿装置，高压变频试验电源连接中间升压变压器，中间升压变压器与被试变压器相连接；被试变压器的输入端连接无功补偿装置。

所述的高压变频试验电源采用功率单元串联多电平结构，功率单元基本结构为交-直-交三相整流、单相逆变电路；移相变压器的副边绕组三个为一组，每组分别向同一级的三个功率单元供电，每一相的多个功率单元串联在一起，组成星型连接的三相高压电源输出。

在进行工频耐压试验单相输出时，所述的高压变频试验电源采用功率单元串联多电平结构，功率单元基本结构为交-直-交三相整流、单相逆变电路；移相变压器的副边绕组三个为一组，每组分别向同一级的三个功率单元供电，每一相的多个功率单元串联在一起，按照U相末端连接V相首端，V相末端连接W相末端，U相首端与W相首端作为出线端，将功率单元逐相连接起来，使得高压变频试验电源输出试验所需的单相交流电。

所述功率单元输入侧设有熔断器，整流侧由二极管D-a、D-b、D-c、D-d、D-e、D-f组成整流电路，电容组C构成直流滤波环节，电容组C并联有保护电阻R；逆变侧可控功率开关器件VT-a、VT-b、VT-c、VT-d实现3电平电压输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明变压器试验电源，采用移相变压器与高压变频试验电源串联的方式，具有较宽的电压和频率调节范围，可满足变压器试验对电源输出电压的缓慢/急速升压，长时带负载运行，高频运行等各种要求；省去传统的试验电源中的中频发电机组，电压与频率可分别进行控制；具有可靠稳定性好，占地面积小，操作简单，维护方便，运行噪声小，可移动性强等优势。

新型变压器试验电源，试验所需无功功率完全由无功补偿装置提供，通过计算系统所需要的无功功率选择无功补偿装置，以此降低变频试验电源的容量，降低其输出功率及输出电流。对于两项耐压试验中，负载呈容性，为避免电流向变频试验电源流动，增加电抗器吸收回馈的无功功率，同时可以通过电抗器减小系统对变频试验电源输入侧移相变压器的干扰，保护电网质量。

附图说明

图1是新型变压器试验电源的结构图；

图2是高压变频试验电源的拓扑结构图；

图3是功率单元的基本结构图；

图4是单相试验变频试验电源接线示意图。

具体实施方式

见图1，新型变压器试验电源，包括高压变频试验电源1、中间升压变压器2、无功补偿装置，高压变频试验电源连接中间升压变压器2，中间升压变压器2与被试变压器3相连接；被试变压器3的输入端连接无功补偿装置。

见图2，高压变频试验电源采用功率单元串联多电平结构，功率单元基本结构为交-直-交三相整流、单相逆变电路；移相变压器的副边绕组三个为一组，每组分别向同一级的三个功率单元供电，每一相的多个功率单元串联在一起，组成星型连接的三相高压电源输出。

见图3，功率单元输入侧熔断器F1、F2实现保护功能。整流侧由二极管D-a、D-b、D-c、D-d、D-e、D-f组成整流电路，电容组C构成直流滤波环节，电阻R实现直流侧均压并在变频电源停机后为电容组C提供放电通道，起保护作用。逆变侧可控功率开关器件VT-a、VT-b、VT-c、VT-d实现3电平电压输出。