[发明专利]立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置及其方法

说明书

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置及其方法。本发明包括三相交流电源、被测单框铁心和中间变压器，所述中间变压器包括一个或者一个以上的铁心，每个所述铁心均具有铁心柱和单框铁轭；每个铁心还包括三组励磁绕组和一组输出绕组，所述三组励磁绕组分别缠绕在对应铁心的铁心柱上，所述输出绕组缠绕在对应铁心的单框铁轭上，三相交流电源的三个电源接口分别与三组励磁绕组连接，输出绕组与被测单框铁心的单框励磁绕组连接，被测单框铁心上还连有用于测量被测单框铁心损耗的功率表。本发明能够实现立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的精确测量。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置及其方法。

背景技术

立体卷铁心变压器的铁心由三个铁心单框组合而成，每两个铁心单框的边柱组成变压器中一相的铁心柱，由于三个铁心单框的磁路相互独立，且结构尺寸相同，设计铁心时只需计算单框损耗，研发时也只需加工测试单框，所以，测量铁心单框的损耗是铁心设计和测量硅钢片服役性能的重要依据。

变压器空载试验测量的立体卷铁心损耗是三个铁心单框的总损耗，一般是通过在励磁绕组上加载正弦电压进行测量，虽然在做变压器空载试验时，在铁心柱的励磁绕组上加载正弦电压，使铁心柱的合成磁通为正弦磁通，但是每个铁心单框内的磁通波形因为铁心用硅钢片的非线性磁化特性，是非正弦波形。因此，在测量单个铁心单框的损耗时，需要根据立体卷铁心的磁化特性，加载适合测量单框损耗的非正弦电压，而普通的三相交流电源无法为铁心单框励磁，普通试验站的交流电源，无法对被测铁心单框加载正确的非正弦电压，因此，三个铁心单框损耗测量结果的代数和与这三个铁心框组成的立体卷铁心损耗差别较大，无法精确测量单框铁心的损耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置及其方法，能够实现立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的精确测量。

为实现上述目的，本发明所设计的一种立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置，包括三相交流电源、被测单框铁心，所述被测单框铁心的单框铁轭上缠绕有单框励磁绕组；它还包括中间变压器，所述中间变压器包括一个或者一个以上的铁心，每个所述铁心由三个互成60°结构尺寸相同的单框铁心围合组成立体卷铁心结构，每个所述铁心均具有铁心柱和单框铁轭；每个铁心还包括三组励磁绕组和一组输出绕组，所述三组励磁绕组分别缠绕在对应铁心的铁心柱上，所述输出绕组缠绕在对应铁心的单框铁轭上，所述三组励磁绕组分别为A相励磁绕组、B相励磁绕组和C相励磁绕组，所述一组输出绕组为D输出绕组；所述三相交流电源的三个电源接口分别与A相励磁绕组、B相励磁绕组和C相励磁绕组连接，所述D输出绕组输出电压作为被测单框铁心的励磁电压加载到被测单框铁心的单框励磁绕组上，被测单框铁心上还连有用于测量被测单框铁心损耗的功率表。

作为优选方案，所述中间变压器包括两个铁心，两个铁心分别为第一铁心和第二铁心，所述第一铁心的铁心柱上缠绕有a1相励磁绕组、b1相励磁绕组、c1相励磁绕组以及缠绕在单框铁轭上的d1输出绕组；同样地，所述第二铁心的铁心柱上缠绕有a2相励磁绕组、b2相励磁绕组、c2相励磁绕组以及缠绕在单框铁轭上的d2输出绕组；所述a1相励磁绕组和a2相励磁绕组并联连接后与三相交流电源连接，所述b1相励磁绕组和b2相励磁绕组并联连接后与三相交流电源连接，所述c1相励磁绕组和c2相励磁绕组并联连接后与三相交流电源连接；所述d1输出绕组和d2输出绕组串联连接后与单框励磁绕组连接。

作为优选方案，所述第一铁心单框铁心的截面面积与第二铁心单框铁心的截面面积的比值为5～10:1。

一种测量立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的方法，包括步骤：

(1)、对被测单框铁心加载所需的非正弦励磁电压波形：