变压器或电抗器的短路承受能力试验系统及其方法技术方案

公开了一种用于变压器或电抗器的短路承受能力试验系统包括电源、由补偿电容器C构成的电容补偿电路、待测变压器S或待测电抗器S；所述电容补偿电路与所述待测变压器S或待测电抗器S并联。还公开了一种短路试验方法。应用本发明专利技术提供的变压器或电抗器的短路承受能力试验系统及方法对大型产品试验，可提高试验容量，运行方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变压器或电抗器的测试领域，特别涉及一种变压器或电抗器的短路承受能力试验系统及方法。
技术介绍
电カ变压器或电抗器是电カ系统中最为关键的设备之一，在电カ系统中有着十分重要的地位。在电カ系统中，电カ设备受到各种エ况和故障的影响，其中短路故障是最严重的故障之一，因此变压器或电抗器的短路強度受到电カ行业和制造行业的极度关注，有关部门也为变压器或电抗器产品在承受短路的能力方面制订了强制性的基础标准GB1094. 5。所有变压器或电抗器产品在正式投入使用前必须依据上述标准进行相关试验。变压器或电抗器品种繁多，如变压器中有配电变压器，电カ变压器，变流变压器， 牵引变压器及各种特种变压器等；电抗器中有串联电抗器、限流电抗器、中性点接地电抗器等，各种设备标准中对短路试验项目名称也不尽相同，如短路承受能力试验，最大短时电流试验，短路试验等，但不管何种产品及对于不同试验项目名称，均采用了 GB1094. 5基础标准，因此引用了此标准的试验均属短路承受能力试验。变压器或电抗器短路承受能力试验是模拟当电カ系统短路时产品的工作情况，应通过系统的短路容量。变压器或电抗器短路承受能力试验主要困难是试验设备或系统需要提供很大的试验容量。目前提供试验容量的方式有三种，即电カ系统提供、冲击发电机提供和系统与发电机联合提供。目前世界上三种方式均有采用，而我国主要采用了前两种方式。相比之下，电カ系统直接提供比较经济，但其试验能力受电网容量及运行情况的限制，无法进行大容量的短路承受能力试验。单台或多台冲击发电机可提供较大容量，但投资大，运行复杂。而电网与发电机联合运行虽然能提供较大的试验容量，但投资巨大，且运行很复杂，其稳定性难以保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立ー种电容补偿用于变压器及电抗器的短路承受能力试验系统及方法，増加变压器或电抗器的短路承受能力试验系统的试验容量，減少变压器或电抗器的短路承受能力试验系统及发电机的有功及无功功率。根据本专利技术的ー个方面，提供一种变压器或电抗器的短路承受能力试验系统包括电源、由补偿电容器C构成的电容补偿电路、待测变压器S或待测电抗器S ;所述电容补偿电路与所述待测变压器S或待测电抗器S并联。根据本专利技术的另ー个方面，提供一种用于变压器或电抗器的短路试验方法包括在电源与待测变压器S或待测电抗器S之间接入所述电容补偿电路，以提高变压器及电抗器的短路试验系统的试验容量。根据本专利技术的另ー个方面，提供一种用于变压器及电抗器的短路试验方法包括在所述中间变压器T与待测变压器S或待测电抗器S之间接入所述电容补偿电路，以提高变压器及电抗器的短路试验系统的试验容量；或在电源与所述中间变压器T之间接入所述电容补偿电路，以提高变压器及电抗器的短路试验系统的试验容量。根据本专利技术提供的应用电容补偿电路的变压器或电抗器的短路承受能力试验系统对大型产品试验，可提高试验容量，运行方便，仅在现有的运行方式下在试验系统中接入电容补偿电路，不需多套控制系统，也不要系统与发电机的并联运行控制；減少系统及发电机的有功及无功功率，由电容补偿电路提供无功。不用发电机也可以避免发电机的噪音干扰。本专利技术提供的技术方案的有益效果主要包括以下几点I、采用本专利技术的短路承受能力试验系统进行短路承受能力试验可以大大降低试验设备投资。对大型产品试验，若现有条件下试验容量不足，则要增加发电机，按某一系统 供电情况粗略估计，采用本专利技术的短路承受能力试验系统创造同样容量的试验条件，其投资成本仅约为采用增加发电机扩大试验容量的10%左右。因此本专利技术具有极大的经济价值；2、本专利技术的短路承受能力试验系统运行方便。本专利技术的试验系统可以以现有的试验系统为基础，仅需在现有的运行方式下在试验系统中接入电容补偿电路即可实现，不需多套控制系统，也不需要系统与发电机的并联运行控制；3、本专利技术的短路承受能力试验系统节能环保。采用本专利技术的短路承受能力试验系统能达到较大的试验容量，比现有的其他方法能減少系统及发电机的有功及无功功率，本专利技术可由电容补偿电路提供无功。同时，不用发电机也可以避免发电机的噪音干扰和能源消耗。附图说明图I是本专利技术实施例提供的电容补偿的原理图；图2是本专利技术实施例提供的采用单相或两相电源供电、带有中间变压器并且电容补偿电路并联在待测变压器S (或待测电抗器S)与中间变压器T之间的短路承受能力试验系统的电路结构图；图3是本专利技术实施例提供的采用三相电源供电、带有中间变压器并且电容补偿电路并联在所述待测变压器S (或待测电抗器S)与中间变压器T之间的短路承受能力试验系统的电路结构图；图4是图2所不电路结构的等值回路不意图。具体实施例方式本专利技术的变压器或电抗器的短路承受能力试验系统主要是利用了电容补偿原理，采用电容补偿法，将补偿电容器与电感负载并联，用电容电流补偿电感电流。 如图I所示，本专利技术电容补偿的原理图，此回路的并联阻抗Z = -^随L2和C的改变而改变，可为正负或无限大，即为感性负载或容性负载。在短路強度试验中，取分母(I-W2L2C)为正值(即为感性)，在I O间，Z在GJL2与无限大间，若Z变大，则电源容量减小，在 =时不需要电源容量。此回路电容电流i3越前电压(u)90°，电感电流i2落后于(u)90°，即合成电流れ为“、i3相减，ii小于“，即保证试验电流“下减少电源电流I1，减少从电源吸收的容量。在短路承受能力试验情况下，补偿电容电流与试品电流及电源电流亦有类似关系，但复杂得多。目前，国内外均没有应用电容补偿法进行短路承受能力试验，此法的实际应用在理论上和实施上都要解决很多关键的技术问题。本专利技术提供的应用于变压器或电抗器的短路承受能力试验系统主要包括电源、待测变压器S (或待测电抗器S)以及主要由补偿电容器C构成的电容补偿电路。电容补偿电路与待测变压器S(或待测电抗器S)并联。电容补偿电路的主要器件为补偿电容C。为了能够更好地调整波形，可以在电容补偿电路串联波形调整电阻。 为了测量电容补偿电路的电流情況，可以在电容补偿电路上设置第三电流互感器CT3O在第三电流互感器CT3与补偿电容C之间可以设置第二隔离开关κ2。为了保护补偿电容C不被试验过程中产生的不正常过电压损坏，电容补偿电路还可包括由保护电阻R5及保护球隙或间隙P2串联构成的放电保护电路。电源输出电压可能无法直接满足试验所需，如用系统供电，只能试验同一电压系统的待测变压器S (或待测电抗器S)或较低电压系统的待测变压器S (或待测电抗器S)，此时可加入中间变压器T来调整电压，或不用中间变压器T而利用较大的电抗器L来调整电压。当用较低的电压系统或发电机作为电源，而待测变压器S(或待测电抗器S)电压较高吋，则要用中间变压器T来升高电压，以满足较高电压的待测变压器S (或待测电抗器S)的试验要求。当不使用中间变压器T吋，电容补偿电路连接在待测变压器S (或待测电抗器S)的输入端；当使用中间变压器T时，电容补偿电路连接在待测变压器S(或待测电抗器S)的输入端(中间变压器T与待测变压器(或待测电抗器)S之间)，或中间变压器T的输入端(电源与中间变压器T之间)，根据电源相数、有无中间变压器T以及有中间变压器T时电容补偿接入点的不同情况，分别有不同的试验系统I.采用单相或两相电源供电、带有中间变压器并且电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器或电抗器的短路承受能力试验系统，其特征在于，包括 电源、由补偿电容器C构成的电容补偿电路、待测变压器S或待测电抗器S ;所述电容补偿电路与所述待测变压器S或待测电抗器S并联。2.根据权利要求I所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，所述电容补偿电路还包括 波形调整电阻，所述波形调整电阻与所述补偿电容器C串联。3.根据权利要求2所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，所述波形调整电阻包括 第一波形调整电阻R3和第二波形调整电阻R4 ； 所述第一波形调整电阻R3通过第二波形调整电阻R4与所述补偿电容器C连接。4.根据权利要求3所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，所述电容补偿电路还包括 第三电流互感器CT3以及第二隔离开关K2;所述第三电流互感器CT3依次通过所述第二隔离开关K2、所述第一波形调整电阻R3、所述第二波形调整电阻R4与所述补偿电容器C串联。5.根据权利要求4所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，所述电容补偿电路还包括 由保护电阻R5和保护球隙或间隙P2串联构成的放电保护电路；所述放电保护电路与所述第二波形调整电阻R4及补偿电容C构成的支路并联，与所述第一波形调整电阻R3连接。6.根据权利要求I至5任一项所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，还包括 电抗器L、第一隔离开关K1、第一电压互感器PT1、第一断路器K3、第二断路器K4、第一电流互感器CT1、第二电流互感器CT2、避雷器Pl及第二电压互感器PT2 ； 当所述电源为单相或二相时，所述电源的一相输出支路上电源的一输出端通过所述第一电压互感器PT1、第一断路器K3、第二断路器K4、第一隔离开关I、电抗器L、第一电流互感器CT1分别与所述电容补偿电路及所述CT2连接；所述CT2 —端通过所述避雷器P1、电压互感器PT2与所述待测变压器S或待测电抗器S连接，另一端分别与所述第一电流互感器CT1及所述电容补偿电路连接； 当所述电源为三相时，在电源的每相输出支路上所述电源的每相输出通过第一电压互感器PT1、第一断路器K3、第二断路器K4、第一隔离开关I、电抗器L、第一电流互感器CT1分别与所述电容补偿电路及所述CT2连接；所述CT2 —端通过所述避雷器P1、电压互感器PT2与所述待测变压器S或待测电抗器S连接，另一端分别与所述第一电流互感器CT1及所述电容补偿电路连接。7.根据权利要求I至5任一项所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，还包括 中间变压器T，用于调整电源电压；所述中间变压器T连接在所述电源与所述待测变压器S或待测电抗器S之间。8.根据权利要求7所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，还包括 第三隔离开关K5、第三电流互感器CT4、第三断路器K6、电压互感器PT3、第四断路器K7 ；当电源为单相、二相或三相时，所述电源的每相通过串联的第三隔离开关K5、第三电流互感器CT4、第三断路器K6、电压互感器PT3及第四断路器K7与所述中间变压器T连接。9.根据权利要求8所述的短路承受能力试验系统，其特征在于，还包括 电抗器L、第一隔离开关K1、第一电压互感器PT1、第一断路器K3、第二断路器K4、第一电流互感器CT1、第二电流互感器CT2、避雷器Pl及第二电压互感器PT2 ； 当所述电源为单相或二相时，所述中间变压器T的一相输出支路上所述中间变压器T的一相输出端通过所述第一电压互感器PT1、第一断路器K3、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道辉，杜建松，陈奎，
申请(专利权)人：沈阳变压器研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：