[发明专利]变频调压的特高压大型变压器现场空载试验方法

权利要求书

1.一种变频调压的特高压大型变压器现场空载试验方法，依次连接试验装置（7）和被试变压器（4），所述试验装置（7）由试验电源（1）连接中间变压器（2）构成，其特征是：在被试变压器（4）的初级并联连接一组或多组高次谐波RLC串联的高压滤波器（3），并将所述的高压滤波器（3）作为空载试验过程中始终且唯一接入的高压补偿方式，以高压变频电源作为交流试验电源，然后通过对高压变频电源的频率和输出电压调节操作进行对被试变压器的空载试验，以实现在不增大空载试验电源容量、不劣化空载电压波形质量和在不改变用于补偿的高压滤波器容量的情况下进行大型变压器空载试验。

2.根据权利要求1所述的变频调压的特高压大型变压器现场空载试验方法，其特征是：所述高压滤波器（3）的选取采用如下方式：

一、利用电路仿真分析工具，根据被试变压器（4）的励磁曲线和试验回路结构建立回路分析模型；

二、改变高压滤波器的容量，得到不同容量的高压滤波器补偿状态下所需的试验装置（7）的容量S与试验电压U关系曲线；

三、比较连接不同容量的高压滤波器后的所需的试验装置（7）容量S在整个试验过程中的极大值与终止值，选取试验装置容量极大值与终止值之差最小的高压滤波器。

3.根据权利要求1所述的变频调压的特高压大型变压器现场空载试验方法，其特征是：所述对高压变频电源的频率调节操作为：

一、在35Hz～45Hz之间选取一个频率点作为高压变频电源的起始频率f₀，升高交流试验电源（1）的输出电压，升压过程中，实时监测被试变压器（4）输入端的电压和电流，该电流即作为待测的空载电流；同时，还需监测试验装置（7）的输出电流。

二、监测到试验装置的输出电流由增大变减小时为铁心未饱和阶段和滤波器基波补偿阶段的分界，之后每当监测到被试变压器（4）输入端的电流由减小变为稳定增大时，在高压变频电源现有频率的基础上累加一个频率步长Δf，直到频率变为工频频率值；

三、监测到被试变压器（4）输入端的电压达到最高试验电压时，终止变频调压过程。

4.根据权利要求3所述的变频调压的特高压大型变压器现场空载试验方法，其特征是：实时监测中间变压器（2）的输出电流、被试变压器（4）输入端的电压和电流的方法分别为：在中间变压器（2）输出侧串联连接电流互感器（5）、在被试变压器（4）输入端并联连接电压互感器（6）、在被试变压器（4）输入端串联连接电流互感器（5），通过所连接的电压互感器（6）和电流互感器（5）的输出信号监测中间变压器（2）的输出电流和被试变压器（4）输入端的电压、电流。

5.根据权利要求3所述的变频调压的特高压大型变压器现场空载试验方法，其特征是：所述频率步长Δf取0.5Hz～1Hz。

6.根据权利要求1所述的变频调压的特高压大型变压器现场空载试验方法，其特征是：以如下方式确定所述高次谐波RLC串联的高压滤波器内电阻、电容、电感元件的参数：

一、确定所述高压滤波器的额定电压U_fN和谐波电流I_fN：

额定电压以下式计算：U_fN=K×U_m，

式中U_fN为高压滤波器的额定电压，K为安全系数，U_m为最高试验电压，取安全系数K为1.15；

谐波电流I_fN为高压滤波器特征频率λ所对应的谐波电流分量，所述高压滤波器特征频率λ为被试变压器额定频率的奇数倍，所述的谐波电流分量是被试变压器的对应高次谐波电流；

二、确定高压滤波器的容量S_f、品质因数Q：

高压滤波器的容量S_f以下式计算：

S_f=U_m×I_fN，

其中U_m为最高试验电压，I_fN为滤波器特征频率λ所对应的谐波电流分量；

所述品质因数Q的取值范围是10≤Q≤50；

三、以下列算式分别确定所述高压滤波器的电容值、电感值、电

阻值：C=Sf2πfUfN2,]]>

L=14π2λ2C,]]>

R=2πλLQ,]]>

式中，C为高压滤波器的电容值，L为高压滤波器的电感值，R为高压滤波器的电阻值，S_f为高压滤波器的容量，U_fN为高压滤波器的额定电压，f为试验电源频率，λ为高压滤波器的特征频率，Q为高压滤波器的品质因数。