一种高频变压器运行试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高频变压器运行试验装置，通过调节高频电压产生单元，输出的电压波形为等幅值的高频方波或不同幅值的纺锤形正弦调制方波。通过串联、并联输出端子，输出串联三个单相电压、并联三个单相电压、两相电压或三相电压，输出端可接三相变单相高频变压器、两相变单相高频变压器、或单相变单相高频变压器，输出端接线灵活能满足单相、两相以及三相高频变压器的试验需求。根据不同的应用场景，通过对地电位支撑单元电源改变输出端对地电位，真实模拟不同工况下高频变压器的运行工况。高频逆变模块通过多个桥臂错位输出，提高输出电压的等效频率，用常规的IGBT功率器件即可实现，降低对功率器件频率的要求，提高了器件乃至整个装置的可靠性。

A High Frequency Transformer Operation Test Device

【技术实现步骤摘要】
一种高频变压器运行试验装置
本技术涉及高频变压器
，具体涉及一种高频变压器运行试验装置。
技术介绍
随着大规模分布式电源的接入以及负荷需求的多样化发展，混合交直流配电网在接纳直流电源以及直流负荷，提高供配电的效率，降低电网建设的投资成本等方面体现出了巨大的优势，是未来配电网的重要发展趋势。在交直流混合配电网发展形势下，传统配电变压器已经无法满足交直流电压供电的灵活性、经济性和电能质量等方面的要求。高频变压器在电力电子变压器中起着高低压之间以及高压侧三相之间的电气隔离、以及电压变换的关键作用。为了保证高频变压器在电力电子变压器中安全可靠运行，验证高频变压器的电气参数是否满足电力电子电路与拓扑结构的工作要求，需要建立能够模拟高频变压器的真实运行环境的试验电源，进行高频变压器各项参数测试和工作特性的优化，考察高频变压器工作频率、漏感、寄生电容、温升以及高次谐波带来的冲击电压和冲击电流等各种因素综合影响下的性能，为高频变压器的设计及运行提供支撑。现有技术中模拟高频变压器的真实运行环境的试验电源对IGBT器件的要求比较高，且输出的波形单一，不能进行调节，很难满足实际工况的多种情况的需求。
技术实现思路
因此，本技术提供一种高频变压器运行试验装置，克服现有技术中对IGBT器件的要求比较高，输出波形单一，很难满足实际工况的多种情况的需求的缺陷。本技术实施例提供一种高频变压器运行试验装置，包括：高频电压产生单元及对地电位支撑单元，其中，所述高频电压产生单元接收电网系统输入的电压，将所述电网系统输入的电压转换成预设频率的高频输出电压；所述对地电位支撑单元将所述预设频率的高频输出电压的对地电位提高。优选地，所述的高频变压器运行试验装置，还包括：能量回馈负载单元，所述能量回馈负载单元将被测高频变压器输出的高频电压回馈给所述电网系统。优选地，所述高频电压产生单元包括：输入侧整流变压器、三相整流模块、直流储能模块、交直流调压模块及输出高频逆变模块，其中，所述输入侧整流变压器用于实现所述电网系统输入的电压与所述预设频率的高频输出电压的电压相匹配，输出调整后的电压；所述三相整流模块用于将所述输入侧整流变压器的输出电压进行整流，转换为直流电压；所述直流储能模块用于将整流后的直流电压进行平波处理；所述交直流调压模块将平波处理后的直流电压进行幅值或/和波形处理，输出幅值可调的直流电压或交流电压；所述输出高频逆变模块将所述交直流调压模块的输出电压逆变成具有预设频率的高频方波。优选地，所述高频电压产生单元还包括：预充电回路，所述预充电回路分别与所述电网系统和所述输入侧整流变压器相连接，通过电阻限制启动充电过程中的过电流的冲击。优选地，所述预充电回路包括：回路开关、旁路开关及充电电阻，在启动充电时，闭合与所述充电电阻相连接的回路开关，在充电结束后打开所述回路开关同时闭合所述旁路开关。优选地，所述交直流调压模块包括：H桥功率子模块以及与电源输出侧连接的电抗器及电容器，通过控制H桥功率子模块中的IGBT和二极管的开通和关断，调节所述平波处理后的直流电压的幅值或/和波形，输出幅值可调的直流电压或交流电压。优选地，所述对地电位支撑单元包括：直流对地电位偏置电源和交流对地电位偏置电源，所述直流对地电位偏置电源用于对所述预设频率的高频输出电压的对地电压进行直流偏置，所述交流对地电位偏置电源用于对所述预设频率的高频输出电压的对地电压进行交流偏置，或所述直流对地电位偏置电源与所述交流对地电位偏置电源共同作用对所述预设频率的高频输出电压进行对地偏置。优选地，所述能量回馈负载单元包括：高频整流模块和三相逆变模块，所述高频整流模块将待测高频变压器输出的高频电压进行整流成直流电压，所述直流电压通过所述三相逆变模块转换为交流电压后，回馈给所述电网系统。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供的高频变压器运行试验装置，通过控制交直流调压模块和高频逆变模块，输出的电压波形不仅可以为等幅值的高频方波，也可以为不同幅值的纺锤形正弦调制方波，使得二次侧输出多样化，能够满足单相、两相以及三相高频变压器的试验需求。2.本技术提供的高频变压器运行试验装置，通过串联、并联输出端的端子，输出可以为串联三个单相电压实现更高单相电压输出、并联三个单相电压实现更大电流输出、两相电压或三相电压，输出端可以接三相变单相变压器或单相变单相变压器，输出端接线灵活。3.本技术提供的高频变压器运行试验装置，可以调节对地支撑电位，提高二次侧的输出端电压，能够根据不同的应用场景，分别调节直流偏置电源和交流偏置电源，改变输出端对地电压，从而真实模拟不同工况下高频变压器的运行状态。4.本技术提供的高频变压器运行试验装置，其中的输出高频逆变模块，采用了并联多个桥臂，采用错位输出的方式，有效降低单个功率器件的工作频率，通过多个桥臂错位输出，提高输出的等效的高频电压，可以采用常规的IGBT功率器件即可实现，降低对功率器件频率的要求，从而提高了器件乃至整个装置的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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为本技术实施例提供的高频变压器测试装置的一个具体示例的组成图；图2为本技术实施例提供的高频变压器测试装置的另一个具体示例的组成图；图3为本技术实施例提供的能量回馈负载单元组成及连接图；图4为本技术实施例提供的等幅高频方波波形示意图；图5为本技术实施例提供的纺锤形正弦调制方波示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本技术实施例提供一种高频变压器运行试验装置，如图1所示，包括：高频电压产生单元1及对地电位支撑单元2，其中，高频电压产生单元1接收电网系统输入的电压，将电网系统输入的电压转换成预设频率的高频输出电压，即，将电网系统工频电源输入的50Hz电压变换成高频率的输出电压；对地电位支撑单元2将预设频率的高频输出电压的对地电位提高，满足不同工况下高频变压器的运行状态。在本技术的一些实施例中，上述的高频电压产生单元1包括：输入侧整流变压器11、三相整流模块12、直流储能模块13、交直流调压模块14及输出高频逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频变压器运行试验装置，其特征在于，包括：高频电压产生单元及对地电位支撑单元，其中，所述高频电压产生单元接收电网系统输入的电压，将所述电网系统输入的电压转换成预设频率的高频输出电压；所述对地电位支撑单元将所述预设频率的高频输出电压的对地电位提高。

【技术特征摘要】
1.一种高频变压器运行试验装置，其特征在于，包括：高频电压产生单元及对地电位支撑单元，其中，所述高频电压产生单元接收电网系统输入的电压，将所述电网系统输入的电压转换成预设频率的高频输出电压；所述对地电位支撑单元将所述预设频率的高频输出电压的对地电位提高。2.根据权利要求1所述的高频变压器运行试验装置，其特征在于，还包括：能量回馈负载单元，所述能量回馈负载单元将被测高频变压器输出的高频电压回馈给所述电网系统。3.根据权利要求1所述的高频变压器运行试验装置，其特征在于，所述高频电压产生单元包括：输入侧整流变压器、三相整流模块、直流储能模块、交直流调压模块及输出高频逆变模块，其中，所述输入侧整流变压器用于实现所述电网系统输入的电压与所述预设频率的高频输出电压的电压相匹配，输出调整后的电压；所述三相整流模块用于将所述输入侧整流变压器的输出电压进行整流，转换为直流电压；所述直流储能模块用于将整流后的直流电压进行平波处理；所述交直流调压模块将平波处理后的直流电压进行幅值或/和波形处理，输出幅值可调的直流电压或交流电压；所述输出高频逆变模块将所述交直流调压模块的输出电压逆变成具有预设频率的高频方波。4.根据权利要求3所述的高频变压器运行试验装置，其特征在于，所述高频电压产生单元还包括：预充电回路，所述预充电回路分别与所述电网系统和所述输入侧整流变压器相连接，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔光尧，邓占锋，靳艳娇，李卫国，赵国亮，曾洪涛，康伟，李芳义，石秋雨，王东，刘海军，苏铁山，陈明庆，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11