变压器测试方法、电气测试系统、短路电路及阳极组件技术方案

本发明专利技术涉及一种测试被称为整流变压器的变压器(20)的方法，该整流变压器(20)被设计为安装在设备和具有至少一个相的电源电路之间的接口处，整流变压器(20)针对电源电路的每一个相包括初级绕组和次级绕组，次级绕组(220)用于通过整流电路(30)经由正支路和负支路连接到设备(40)，每个支路配备有磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)，该方法包括以下步骤：使每个正支路和对应的负支路短路，以及测量整流变压器(20)的阻抗和/或损耗。本发明专利技术还涉及一种电气测试系统(2)、短路电路(50)和阳极氧化单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于大功率整流电路的变压器，该大功率整流电路特别用于给诸如包括铝电解槽的装置之类的装置提供直流电流(DC)。
技术介绍
参照图1，用于整流电路的变压器20(以下称为“整流变压器”)通常被设计安装在具有至少一个相的电源电路10和诸如包括铝电解槽的装置之类的装置40之间的接口处。图1示出了安装在具有三个相的电源电路10和电解槽装置40之间的接口处的这种整流变压器20。针对每个相，这种整流变压器20包括两个绕组：初级绕组210和次级绕组220，所述绕组210、220适用于以三角形或星形配置连接，如图1所示。每个初级绕组210连接到电源电路10的相应的相，同时每个次级绕组220正支路和负支路，该正支路和负支路通过整流电路30连接到装置40上以致向所述设备提供直流电流(DC)。正支路和负支路中的每一个包括磁饱和电抗器(magnetictransductor)230a、b、c、d、e、f。这种磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f是通过使用磁路的饱和现象使得在整流电路30的输出路处的DC电压能够借助于独立的电流进行变化的装置。这种磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f因此使得DC输出电压能够以有限幅度快速变化。在2010年12月30日递交的法国专利No.2970109提供了对这种磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f的结构和操作的完整描述。因此，这种磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f包括一组导电母线。该组导电母线被设计连接在变压器的次级绕组和正输出路连接端子或负输出路(outlet)连接端子之间，该正输出路连接端子或负输出路连接端子被设计连接到整流电路30的正支路或负支路。一个或多个环型磁芯贯穿该组导电母线。磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f还具有一个或多个电路，该电路包括用于调节直流电压的控制电路。在每个饱和电抗器上，控制电路采用至少一个导电控制环或圈的形式，该至少一个导电控制环或圈环绕形成饱和电抗器的磁路的全部磁芯。从而使得可调节的直流电流流过那些电路来调节DC电压。然而，这种磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f会干扰短路测量，然而该短路测量是IEC60076-1标准要求的因此仍然必须限定能够满足IEC60076-1标准的令人满意的测量方法。尽管IEC61378-1标准的附录F(第二版)中实际上提到了两种测量方法，但是这些方法仍然不够。第一种方法在于搭建定尺寸电容器堆，该电容器适合于补偿由磁饱和电容器的磁芯的存在引起的额外的无功功率，并使用测量系统来确定由磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f的磁芯的存在引起的电流和电压中的谐波分量。对于该第一种方法，可以补偿与磁饱和电容器的磁芯的存在相关联的谐波效应，并因此能够修正作为针对整流变压器20测量的短路阻抗和损耗值。尽管如此，由于没有在指定频率下使用实际上的正弦曲电压进行测量，所以该方法不能完全满足IEC60076-1标准的规定。第二种方法要求所有待测量的变压器20在干燥时(即，在包含介电流体的绝缘油箱外侧)进行阻抗和损耗的前期测试。然后，只有一个变压器被安装在该变压器的电容器堆内而没有连接到该变压器的磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f上，以便于进行符合IEC60076-1标准规定的短路测试。然后将相对于油箱外侧的同一整流变压器在阻抗和损耗中的差值添加到在干燥时确定的其它整流变压器20的每一个的阻抗和损耗值上。因此，虽然这种通过采用参考变压器的测量来校正的干式测量使得能够满足IEC60076-1标准的规定，但是它们呈现了一定数量的缺点。在变压器上进行系统的干式测量会干扰校正操作，因此应该避免。此外，干式测量搭建起来相对比较繁琐而且代价昂贵，尤其是考虑到参考变压器，在参考变压器中执行在油箱中的测量，这是由于所述油箱必须清空它的油并被卸完所有东西以便于安装饱和电抗器230a、b、c、d、e、f。为了克服上述那些缺陷，已知可以根据2010年12月30日递交的法国专利No.2970109来改变磁饱和电抗器的布置。在该专利中，提出了为给定绕组的正支路和负支路的磁饱和电抗器230a、b、c、d、e，f使用公共磁芯。因此，当整流变压器的次级电路短路时，由于正支路和负支路被短路，所以由负支路中流过的相反方向的电流来补偿在正支路的磁饱和电抗器中流过的电流。因此，在该配置中，针对每个磁芯，通过经由负支路流过的电流来补偿由正支路中的电流创建的磁场。这种配置因此使得能够进行IEC60076-1标准要求的短路测量，而不受任何与可能由磁饱和电抗器的出现生成的谐波效应相关联的干扰。尽管如此，这种配置呈现出了缺点，即：有关由磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f进行的电压控制。使用这种配置，当整流变压器用于仅给部分(即，比连接到整流变压器20的全部的电解槽少)安装操作提供动力时，不可能使用由磁饱和电抗器230a、b、c、d、e、f进行的电压控制。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种能够在变压器上进行测量的方法，该变压器包括传统的磁饱和电抗器，即每个磁饱和电抗器包括专用的环形磁芯，以在正弦电压下进行IEC60076-1标准要求的短路测量，而不要求对所述变压器进行干式测量。为此，本专利技术涉及测试变压器的方法，该变压器被称为整流变压器，该整流变压器被安装在具有至少一个相的电源电路和诸如包括铝电解槽的设备之类的设备之间，整流变压器针对电源电路的每个相包括初级绕组和次级绕组，初级绕组用于连接到电源电路的对应相处，次级绕组用于通过整流电路经由正支路和负支路连接到设备，正支路和负支路的每一个配备有磁饱和电抗器，该方法包括以下步骤：·将每个正支路与对应的负支路短路以使电流仅在一个方向上在所述正支路和负支路之间流过，从而在阻抗和/或损耗测量期间使所述正支路和负支路的磁饱和电抗器磁饱和；以及·测量整流变压器的阻抗和/或损耗，变压器的磁饱和电抗器借助于短路来磁饱和。在上述这种方式中，在测量阻抗和/或损耗的步骤期间，在每个磁饱和电抗器中电流仅在一个方向上流过，因此，这些磁饱和电抗器的每个磁芯受到由具有不随时间变化方向的电流生成的磁场的作用。由于磁场不随时间的变化而改变方向，所以磁芯保持在同一磁状态下，饱和电抗器因此处于自饱和状态。在这种自饱和状态下，因为磁芯保持在同一磁状态，所以大大减少了短路测量期间出现的非线性和谐波效应。因此，使用这种测量阻抗和/或损耗的方法，正如IEC60076-1标准所要求的，能够在没有与磁饱和电抗器的存在有关的而显著干扰的情况下进行短路测量。整流变压器可以被设计为安装在设备和具有至少两个相的电源电路之间的接口处；并且在短路步骤期间，使全部正支路和全部负支路短路。应该注意的是，在本专利技术的优选配置中，整流变压器是用于在设备和具有三相的电源电路之间的接口处的设备，因此在具有如上所述的至少两相的配置中，在短路步骤期间，优选地使全部正支路和负支路短路。短路装置和测量装置可以被实现，前述测量阻抗的步骤然后包括以下子步骤，包括：·进行短路装置和测量装置的初步标定，以便于针对所述短路装置和测量装置确定标定值；·使用测量装置测量阻抗和/或损耗；以及·基于针对短路装置和测量装置确定标定值补偿阻抗和/或损耗测量值，从而针对整流变压器确定阻抗和/或损本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试变压器(20)的方法，所述变压器(20)被称为整流变压器，所述整流变压器被设计为安装在具有至少一个相的电源电路(10)和诸如包括铝电解槽的设备之类的设备(40)之间，所述整流变压器(20)针对所述电源电路的每个相包括初级绕组(210)和次级绕组(220)，，所述初级绕组用于连接到所述电源电路(10)的对应相处，所述次级绕组通过整流电路(30)经由正支路和负支路连接到所述设备(40)，所述正支路和所述负支路中的每一个配备有磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)，所述方法包括以下步骤：·将每个正支路与对应的负支路短路以使电流仅在一个方向上在正支路和负支路之间流过，从而在阻抗和/或损耗测量期间使所述正支路和所述负支路的磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)磁饱和；·测量所述整流变压器(20)的阻抗和/或损耗，所述整流变压器(20)的所述磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)借助于短路来磁饱和。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 FR 14526781.一种测试变压器(20)的方法，所述变压器(20)被称为整流变压器，所述整流变压器被设计为安装在具有至少一个相的电源电路(10)和诸如包括铝电解槽的设备之类的设备(40)之间，所述整流变压器(20)针对所述电源电路的每个相包括初级绕组(210)和次级绕组(220)，，所述初级绕组用于连接到所述电源电路(10)的对应相处，所述次级绕组通过整流电路(30)经由正支路和负支路连接到所述设备(40)，所述正支路和所述负支路中的每一个配备有磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)，所述方法包括以下步骤：·将每个正支路与对应的负支路短路以使电流仅在一个方向上在正支路和负支路之间流过，从而在阻抗和/或损耗测量期间使所述正支路和所述负支路的磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)磁饱和；·测量所述整流变压器(20)的阻抗和/或损耗，所述整流变压器(20)的所述磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)借助于短路来磁饱和。2.根据权利要求1所述的测试方法，其中，所述整流变压器(20)安装在设备(40)和具有至少两个相的所述电源电路(10)之间的接口处；以及其中，在前述短路步骤期间，将全部正支路和全部负支路短路。3.根据权利要求1或2所述的测试方法，其中，短路装置和测量装置被实现，并且其中，前述测量阻抗的步骤包括以下子步骤：·对所述短路装置和所述测量装置进行初步标定，以便于针对所述短路装置和所述测量装置确定标定值；·使用所述测量装置测量阻抗和/或损耗；以及·基于针对所述短路装置和所述测量装置的所述标定值补偿阻抗测量值和/或损耗测量值，从而针对所述整流变压器(20)确定阻抗值和/或损耗值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试方法，其中，所述整流变压器(20)安装在设备(40)和具有至少一个相的电源电路(10)之间的接口处，前述整流变压器(20)短路步骤在于使所述整流电流(30)短路，所述整流变压器(20)借此连接到所述设备上以致电流能够仅在一个方向上在每个正支路和每个对应的负支路之间流过。5.一种电气测试系统(2)，包括用于测试的、被称为整流变压器的变压器(20)，所述整流变压器(20)被设计为安装在具有至少一个相的电源电路(10)和包括诸如铝电解槽的设备之类的设备(40)之间，所述整流变压器(20)针对所述电源电路的每个相包括初级绕组(210)和次级绕组(220)，，所述初级绕组用于连接到所述电源电路(10)的对应相处，所述次级绕组用于通过整流电路(30)经由正支路和负支路连接到所述设备(40)，所述正支路和所述负支路中的每一个配备有磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)，其特征在于，所述电气测试系统(2)包括：·短路装置，用于将每个正支路与对应的负支路短路以使电流仅在一个方向上在正支路和负支路之间流过，从而在阻抗和/或损耗测量期间使所述正支路和所述负支路的磁饱和电抗器(230a、b、c、d、e、f)磁饱和；以及·阻抗测量装置，适用于测量所述整流变压器(20)的阻抗，所述整流变压器(20)的所述磁饱和电抗器借助于短路来磁饱和。6.根据权利要求5所述的电气测试系统(2)，其中，所述短路装置包括短路电路(50)，所述短路电路(50)针对每个正支路包括将所述正支路连接到对应的负支路上的短路分支，每个短路支路包括至少一个与所述正支路相连的“正”二极管以使电流仅在一个方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：达维德·马尔奈，塞巴斯蒂安·路易斯，塞尔日·蒂里利，特里姆芬特·恩戈内格尤，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH