[实用新型]基于变频调压电源的大型变压器现场试验集成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及大型高压变压器的试验装置，具体说是一种基于变频调压电源的大型变压器现场试验集成装置。

背景技术

变压器是输送电能的重要设备之一，变压器的质量和可靠性直接关系到电力输送的安全可靠性，直接影响到工农业生产和人民生活用电的正常供应。变压器的试验技术是诊断变压器是否存在缺陷或故障的有效手段之一。

近年来，特高压和跨区电网建设工程蓬勃发展，越来越多的大型变压器投运。这些变压器电压等级高、容量大、体积大、重量重、成品运输困难。在一些特高压工程建设规划中，国家电网公司创造性提出变压器现场组装、现场进行出厂型式试验的建设模式。这对大型变压器现场试验技术提出了极高的要求；同时，也要求试验装置体积小重量轻、移动方便快捷、便于现场应用，这对研制大型变压器现场试验装置提出了巨大的挑战。

特高压大型变压器进行现场型式试验在国内外尚属首次，没有直接应用的标准，也没有成熟的经验可供借鉴。为解决实际问题，本实用新型着手研究并提供了可供大型变压器（包括特高压变压器）进行现场试验的成套集成装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小体积、大容量的可移动、成套的基于变频调压电源的大型变压器现场试验集成装置，以弥补现有技术的空白。

所述基于变频调压电源的大型变压器现场试验集成装置，其特征是：所述试验集成装置包括现场试验电源、高压补偿滤波器、高压电容，和辅助测量器具，其中现场试验电源由高压变频电源输出连接升压变压器构成，所述的辅助测量器具包括直阻测试仪、温度传感器、红外热像仪、互感器和功率分析仪，由现场试验电源的输出端根据试验项目的种类通过并联高压补偿滤波器或高压电容连接到被试变压器，所述互感器连接到被试变压器的输入侧，高压补偿滤波器或高压电容以及其它辅助测量器具可根据被试变压器的空载试验或负载试验、温升试验的需要变更相应的接线方式，共同组成可车载移动、成套的大型变压器现场试验集成装置。

一种实施方式是，在被试变压器进行空载试验时，在升压变压器和被试变压器之间除电压互感器外仅不间断并联连接一组或多组高压补偿滤波器，所述高压补偿滤波器是RLC滤波器；在所述被试变压器的输入侧接入电压和电流互感器，并在电压和电流互感器的输出端连接功率分析仪。

进一步地，所述高压补偿滤波器的特征频率为被试变压器额定频率的奇数倍，所述高压滤波器的品质因数Q的取值范围为大于等于10，小于等于50，所述高压滤波器的容量按下式计算：S_f=U_m×I_fN，其中S_f为高压滤波器的容量，U_m为最高试验电压，I_fN为高压滤波器特征频率所对应的谐波电流分量。

另一种实施方式是，在被试变压器进行负载或温升试验时，在升压变压器和被试变压器之间除电压互感器外仅并联连接高压电容，所述高压电容是电力电容器，在所述被试变压器的输入侧接入电压和电流互感器，并在电压和电流互感器的输出端连接功率分析仪，并安装温度传感器和温度巡测仪、红外热像仪在实验过程中实时监测。

作为优化方案，所述高压变频电源以16个功率单元H桥级联结构，组成10kV单相交流电压输出，16个功率单元的控制端连接控制单元。

进一步地，每一个所述功率单元的输入端均接有移相变压器，所述移相变压器输入端接入10kV三相交流电。

一种上述方案的实施例，所述移相变压器为全绝缘干式变压器，三相输入，输出绕组每相8个抽头，移相角度为60°/8，额定输入/输出电压为10kV/10kV，容量为6000kVA。

所述高压变频电源由多个功率单元串联构成，每个功率单元均由依次连接的整流环节、稳压环节、逆变环节、滤波环节构成。

作为上述方案的优化方案，所述功率单元采用电压和电流双反馈结构，即分别采集输出电流和电压，反馈至控制比较回路中，并输出到逆变环节进行调控。

本实用新型相比现有技术的优势是：利用体积小、重量轻的高压大功率变频调压电源作为试验电源；空载试验中结合滤波器补偿滤波，在保证试验电压波形质量的情况下，有效减少整套试验装置的容量；负载和温升试验中利用电容补偿。在此基础上，集成了互感器、功率分析仪、温度巡测仪、红外热像仪等辅助测量模块，构成车载移动式大型变压器现场试验装置，移动便捷，现场布线方便。整套车载装置能快速、便捷地完成大型变压器（包括特高压变压器）的现场空载、负载、温升试验，是一种新型的大型变压器车载试验平台，填补了领域的空白。

附图说明