[发明专利]一种大型电力变压器低频加热装置和实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型电力变压器的试验方法，具体说是一种大型电力变压器低频加热的实现方法。本发明中提到的大型变压器是指电压等级为500kV及以上的电力变压器，包括换流变压器。

背景技术

大型电力变压器体积大、重量重，成品运输十分不易。因此，电力工程中倾向于采用拆分运输、现场组装的建设模式。变压器现场组装的过程中，绝缘件可能因暴露在空气中受潮，因此在安装完成之后投运之前，需对变压器进行加热处理，使内部的水分排出，提高绝缘件的干燥强度，进而提高电气强度，保证安全运行。变压器在解体大修之后，同样需进行加热干燥处理。在气候条件严寒的情况下，大型电力变压器投运，也需将变压器加热到规定的温度下方能投运。

现有的变压器加热干燥处理的方法有：热油循环或喷淋、热风循环、真空干燥、“短路法”等等。

热油循环、热风循环、真空干燥法属于外部加热法，现场应用时加热效率低、耗时长、在外部环境温度较低的情况下难以达到较好的加热效果。如公告号为CN 101692402A的专利中提到用真空罐进行变压器干燥加热，但此方法只适用于变压器制造厂房内，难以现场应用。

“短路法”是使变压器绕组内部流过短路电流，从器身内部加热，能大大提高效率，缩短加热时间。如公告号CN 103151720A的专利中公布了利用短路法从内部加热变压器油。但目前“短路法”主要采用工频，电源不仅要提供用于绕组发热的有功功率，还要提供变压器消耗的无功，需要的电源容量大，现场使用困难；若采用电容补偿，会使得加热装置庞大，不便移动，难以现场应用。

因此，基于短路法，研究变压器加热效率更高、装置体积更小的新技术，对缩短变压器的安装工期、提高变压器现场加热干燥效果、改善变压器绝缘状态、保障变压器安全运行具有重要意义，能带来巨大经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决上述问题，提供一种切实可行的大型电力变压器低频加热的实现方法。

所述大型电力变压器低频加热装置，其特征是：包括移相变压器和交流-交流变频装置，所述移相变压器的输入端连接三相交流电源，移相变压器的输出端连接所述交流-交流变频装置的输入端，交流-交流变频装置的输出端与被加热变压器的一侧端口连接，用于在被加热变压器的另一侧端口短接时对被加热变压器进行低频加热；所述交流-交流变频装置包括两个反向并联连接的三相整流桥。

在所述被加热变压器上设有温度传感器。

所述交流-交流变频装置设有输出电压频率调节装置。

一种利用上述装置的大型电力变压器低频加热的实现方法，其特征在于，按照下述过程实现低频加热：

一、确定低频加热装置的输出电流为被加热变压器的额定电流，所需的低频加热装置的功率S按下式计算：

            式（1）；

式中，P_h为额定电流下被加热变压器的直流电阻发热功率，为低频加热装置的功率因数，η为加热效率；

低频加热装置的输出电压U=0.707R_ZI_N         式（2），

其中，R_Z是折算到网侧的被加热变压器的直流电阻，I_N为被加热变压器的额定电流；

二、确定移相变压器的参数：

确定移相变压器的额定输出电压为U，变比为其中，U₀为输入的三相交流电源；移相变压器的移相角为30度；

三、确定所述低频加热装置的控制方式，为方波调制方式和正弦波调制方式之一；

四、初始调节低频加热装置中交流-交流变频装置的输出电压频率，按照下列加热电流的有效值和交流-交流变频装置输入电压有效值的关系式计算：

Ih=2URz(1-0.17·f)]]>                式（3）；