一种单相三相两用两电平低频电源电路制造技术

本发明专利技术公开一种单相三相两用两电平低频电源电路，包括变压器、第一整流器、第二整流器、具有第一桥臂和第二桥臂的第一单相逆变器、具有第三桥臂和第四桥臂的第二单相逆变器；变压器的输入端连接电源，变压器的第一输出端与第一整流器、第一单相逆变器依次级联，变压器的第二输出端与第二整流器、第二单相逆变器依次级联；还包括第一开关和第二开关，以可操作地同时关闭或断开第一桥臂与第二桥臂的电连接，使得第一桥臂和第二桥臂构成第一单相逆变器，或者使得第二桥臂和第二单相逆变器构成三相逆变器；第一单相逆变器、第二单相逆变器和三相逆变器均为两电平逆变器。本发明专利技术能够实现单相输出和三相输出两种输出，以用于大型电力变压器的现场干燥。

【技术实现步骤摘要】
一种单相三相两用两电平低频电源电路
本专利技术涉及低频电源
，特别涉及一种单相三相两用两电平低频电源电路。
技术介绍
变压器现场安装的过程中，防止变压器受潮是非常重要的一环。近年来，变压器的电压等级和单台容量的上升趋势十分明显，为了使高电压等级和大容量的变压器能够满足绝缘干燥的要求安全运行，并且尽量延长其使用寿命，变压器的干燥除湿技术是一个关键性的问题。目前常用变压器的水分主要是聚集在绝缘纸板和变压器油中，而这两个部分又是变压器主要的绝缘材料。当绝缘材料内的含水量过高时，会导致变压器的绝缘电阻降低，介质损耗增加，介质的击穿强度也随绝缘系统含水量增加而急剧下降，这会严重影响到变压器的安全运行，严重时还会造成放电击穿事故。变压器内绝缘纸中的含水量是影响变压器使用寿命的因素之一，当含水量过高时会明显的加剧变压器的老化。由于以上原因，变压器的干燥除湿技术现已引起各方面包括变压器维护部门的广泛关注。目前，我国的大型电力变压器现场安装依然采用传统方法即真空干燥除湿技术。这种干燥方式真空罐周围的加热器是以空气为载热介质，在大气压力下，将变压器器身或绕组逐步加热到105℃左右，再通过热的传导将热量传到内部。对于容量的改变，只是增加热油循环时间、抽真空时间及静放时间，现场处理时间长且效率低下。而且在环境温度很低的情况下，受到滤油机加热能力的限制，热油循环中变压器油只能加热到较低温度。在这种情况下，即使延长热油循环时间，也难以达到好的干燥效果。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种单相三相两用两电平低频电源电路，所述技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种单相三相两用两电平低频电源电路，包括变压器、第一整流器、第二整流器、具有第一桥臂和第二桥臂的第一单相逆变器以及具有第三桥臂和第四桥臂的第二单相逆变器；所述变压器的输入端连接外接电源，所述变压器的第一输出端与所述第一整流器、所述第一单相逆变器依次级联，所述变压器的第二输出端与所述第二整流器、所述第二单相逆变器依次级联；还包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关可操作地同时关闭或断开所述第一桥臂与所述第二桥臂的电连接，使得所述第一桥臂和所述第二桥臂构成所述第一单相逆变器，或者使得所述第二桥臂、所述第二单相逆变器构成三相逆变器；其中，所述第一单相逆变器、所述第二单相逆变器和所述三相逆变器均为两电平逆变器。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一整流器和所述第二整流器均采用三相桥式整流器。结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述第一桥臂、所述第二桥臂、所述第三桥臂和所述第四桥臂均包括一电容和两个IGBT管，两个所述IGBT管相串联再和所述电容并联，且每个所述IGBT管还反并联一二极管。结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，所述第一开关和所述第二开关均为单刀双掷开关；所述第一开关设置在所述第一整流器的高电平母线上；所述第二开关设置在所述第一整流器的低电平母线上。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一开关的动触点与所述第二桥臂连接，所述第一开关的两个静触点分别与所述第一桥臂、所述第二整流器的高电平母线相连接；所述第二开关的动触点与所述第二桥臂连接，所述第二开关的两个静触点分别与所述第一桥臂、所述第二整流器的低电平母线相连接。结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，每个桥臂的中点还分别串联有一输出电感。结合第一方面至第一方面的第五种任意一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，还包括第三开关，所述第三开关可操作地同时关闭所述第一桥臂的中点与所述第三桥臂的中点的电连接、以及所述第二桥臂的中点和所述第四桥臂的中点的电连接，使得所述第一单相逆变器与所述第二单向逆变器的输出并联。结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第三开关为一双刀单掷开关。结合第一方面至第一方面的第五种任意一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，还包括第四开关，所述第四开关可操作地关闭所述第一桥臂的中点与所述第四桥臂的中点的电连接，使得所述第一单相逆变器与所述第二单向逆变器的输出串联。结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，还包括第四开关，所述第四开关可操作地关闭所述第一桥臂的中点与所述第四桥臂的中点的电连接，使得所述第一单相逆变器与所述第二单向逆变器的输出串联。本专利技术实施例提供的单相三相两用两电平低频电源电路，具有以下有益效果：通过开关对不同桥臂之间进行电路组合，可以方便地组合出单相低频电源和三相低频电源，进而可以使用低频短路法对工作变压器进行加热，从内部将变压器器身绝缘加热到指定的温度，达到干燥变压器的效果。相对于热油循环方法，低频加热电源方法可大大加快温度上升的速度，缩短加热时间，改善干燥加热效果。另外在电源电路中采用的两电平逆变器具有简单可靠、控制成熟的优点，对于低频加热电源来说更加实用、且经济性较高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1本专利技术提供的一种单相三相两用两电平低频电源电路的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种单相三相两用两电平低频电源电路，该单相三相两用两电平低频电源电路通过开关对不同桥臂之间进行电路组合，可以方便地组合出单相低频电源和三相低频电源，进而可以使用低频短路法对工作变压器进行加热，从内部将变压器器身绝缘加热到指定的温度，达到干燥变压器的效果。其中，本专利技术实施例中的低频短路法，其基本原理是将变压器二次侧短路，将一次侧接入低频加热电源，低频加热电源逆变出低频的三相电压，使变压器的电抗大大减小，功率因数较大，流过一个较大的短路电流，由于总阻抗减小，所以所需电压大小也大大减小。短路电流使变压器绕组发热，从内而外地加热变压器，从而可以使得变压器的绝缘中的水分以及变压器油中的水分挥发出来，对单相变压器或三相变压器进行加热干燥。下面结合附图对本专利技术实施例提供的单相三相两用两电平低频电源电路作进一步说明。图1是本专利技术提供的一种单相三相两用两电平低频电源电路的结构示意图，如图1所示，单相三相两用两电平低频电源电路包括变压器10、第一整流器20、第二整流器30、具有第一桥臂40和第二桥臂50的第一单相逆变器(图中未标号)、具有第三桥臂60和第四桥臂70的第二单相逆变器(图中未标号)以及第一开关S1和第二开关S2，其中，第一单相逆变器的输出端口标示为A1和A2，第单相逆变器的输出端口标示为B1和B2。具体的，变压器10的输入端连接外接电源，变压器10的第一输出端与第一整流器20、第一单相逆变器依次级联，变压器10的第二输出端与第二整流器30、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单相三相两用两电平低频电源电路，其特征在于，包括变压器、第一整流器、第二整流器、具有第一桥臂和第二桥臂的第一单相逆变器以及具有第三桥臂和第四桥臂的第二单相逆变器；所述变压器的输入端连接外接电源，所述变压器的第一输出端与所述第一整流器、所述第一单相逆变器依次级联，所述变压器的第二输出端与所述第二整流器、所述第二单相逆变器依次级联；还包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关可操作地同时关闭或断开所述第一桥臂与所述第二桥臂的电连接，使得所述第一桥臂和所述第二桥臂构成所述第一单相逆变器，或者使得所述第二桥臂和所述第二单相逆变器构成三相逆变器；其中，所述第一单相逆变器、所述第二单相逆变器和所述三相逆变器均为两电平逆变器。

【技术特征摘要】
1.一种单相三相两用两电平低频电源电路，其特征在于，包括变压器、第一整流器、第二整流器、具有第一桥臂和第二桥臂的第一单相逆变器以及具有第三桥臂和第四桥臂的第二单相逆变器；所述变压器的输入端连接外接电源，所述变压器的第一输出端与所述第一整流器、所述第一单相逆变器依次级联，所述变压器的第二输出端与所述第二整流器、所述第二单相逆变器依次级联；还包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关可操作地同时关闭或断开所述第一桥臂与所述第二桥臂的电连接，使得所述第一桥臂和所述第二桥臂构成所述第一单相逆变器，或者使得所述第二桥臂和所述第二单相逆变器构成三相逆变器；其中，所述第一单相逆变器、所述第二单相逆变器和所述三相逆变器均为两电平逆变器。2.根据权利要求1所述的单相三相两用两电平低频电源电路，其特征在于，所述第一整流器和所述第二整流器均采用三相桥式整流器。3.根据权利要求1所述的单相三相两用两电平低频电源电路，其特征在于，所述第一桥臂、所述第二桥臂、所述第三桥臂和所述第四桥臂均包括一电容和两个IGBT管，两个所述IGBT管相串联再和所述电容并联，且每个所述IGBT管还反并联一二极管。4.根据权利要求1所述的单相三相两用两电平低频电源电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关均为单刀双掷开关；所述第一开关设置在所述第一整流器的高电平母线上；所述第二开关设置在所述第一整流器的低电平母线上。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思逸，聂德鑫，程林，张杰，罗传仙，李飞，朱太云，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11