一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统，该基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统包括高压变频电源、中间变压器、无功及谐波功率补偿滤波装置和测量控制装置，所述高压变频电源的输出点a、b分别连接到中间变压器的两组输入点a1、b1和a2、b2，中间变压器的两组输出点A1、B1和A2、B2分别连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输出点连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的滤波器组两组输入点。通过上述方式，能够克服传统电源设备如发电机、调压器等的诸多不足和缺陷，特别适合于高电压、大容量变压器的特性参数试验。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变压器特性(包括空载特性、负载特性及温升试验)试验系统，特别是涉及一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统。
技术介绍
随着电网电压等级的提高，电力系统变压器的容量也越来越大。特别的，对于大容量变压器，如± IlOOkV特高压直流换流变压器等，受限于运输和制造条件，一般倾向于采用现场组装并现场做出厂试验的形式交付用户。且多为三台单相构成一台三相变压器的形式，这对其特性参数试验设备提出了极高的要求，尤其是其中电源装置以及非线性无功和谐波滤波补偿装置的容量需求，现有试验设备和方法难以满足。现有的变压器特性试验设备中的电源装置主要为同步发电机组、调压器和低压变频电源。同步发电机组体积庞大、笨重，运输和安装工作量大，且投资高，不易移动，不适合现场使用。高压调压器尤其是单相产品容量较小，难以满足试验要求，并且存在接触噪声和发热问题，运行时间短，负载能力和调压性能较差，且将导致系统负载严重不平衡。低压变频电源输出电压低，需要配套的大变比中间变压器难以制造，同时，因输出电流大，可靠性低。另一方面，受限于所用电子器件(IGBT)的规格，容量难以做大，无法满足需求。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统，其能够满足高电压、大容量变压器特性试验的经济、有效的试验系统，且便于运输及现场使用。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是提供一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统，该基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统包括高压变频电源、中间变压器、无功及谐波功率补偿滤波装置和测量控制装置，所述高压变频电源的输出点a、b分别连接到中间变压器的两组输入点al、bl和a2、b2，中间变压器的两组输出点A1、B1和A2、B2分别连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输出点连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的滤波器组两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置的滤波器组两组输出点分别连接到测量控制装置的电压取样装置的两组输入点Cl、dl和c2、d2，电压取样装置的2个输出点并联有电压表Vl和V2，电压表V2连接到测量控制装置，电压表Vl连接到高压变频电源。优选的是，所述无功及谐波功率补偿滤波装置还包括低压补偿装置和非线性无功滤波补偿装置，所述低压补偿装置和非线性无功滤波补偿装置分别并联到高压变频电源的输出点a和b。优选的是，所述测量控制装置还包括电流取样装置，电流取样装置分别连接到中间变压器的两个输出点BI和A2，电流取样装置还与测量控制装置连接。本技术的有益效果是本技术一种基于高压变频电源的变压器特性试验系统，由于采用高压变频电源作为系统电源装置，能够获得满足高电压、大容量变压器特性试验所需的足够大的电源容量，且能方便地进行现场试验；能长时间持续运行；电源装置的变频特性在变压器空载励磁特性试验中具有突出的优势，可以通过适当改变频率，调整补偿量，实现负载特性从弱感性或容性向强感性的平滑过渡。通过改变中间变压器的变比实现多种幅度的电压输出，从而也能满足较低电压等级或较小容量变压器的特性试验的需求。线性和非线性补偿滤波装置的采用，大幅度地降低了对系统电源容量的需求，改善了试验电压的波形质量，使其失真度满足试验要求，同时也改善了作为系统电源装置的高压变频电源的工况，使其乃至本专利技术所述的整个试验系统的工作稳定性和可靠性大大增强。附图说明图1是本技术一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统的一较佳实施例的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术较佳实施例进行详细阐述，以使技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本技术实施例包括一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统，该基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统包括高压变频电源(I)、中间变压器(2)、无功及谐波功率补偿滤波装置(3)和测量控制装置(4)，所述高压变频电源(I)的输出点a、b分别连接到中间变压器(2)的两组输入点al、bl和a2、b2，中间变压器(2)的两组输出点A1、B1和A2、B2分别连接到无功及谐波功率补偿滤波装置(3)的补偿电容器组(31)两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置(3)的补偿电容器组(31)两组输出点连接到无功及谐波功率补偿滤波装置(3 )的滤波器组(32 )两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置(3 )的滤波器组(32 )两组输出点分别连接到测量控制装置(4)的电压取样装置(41)的两组输入点Cl、dl和c2、d2，电压取样装置(41)的2个输出点并联有电压表Vl和V2，电压表V2连接到测量控制装置(4)，电压表Vl连接到高压变频电源I ;所述无功及谐波功率补偿滤波装置(3)还包括低压补偿装置(33)和非线性无功滤波补偿装置(34)，所述低压补偿装置(33)和非线性无功滤波补偿装置(34)分别并联到高压变频电源(I)的输出点a和b ;所述测量控制装置(4 )还包括电流取样装置(42 )，电流取样装置(42 )分别连接到中间变压器(2 )的两个输出点BI和A2，电流取样装置(42 )还与测量控制装置(4 )连接。如图1所示，一种基于高压变频电源的变压器特性试验系统包括用作系统电源装置的高压变频调压试验电源即高压变频电源(I)、用于适配被试变压器试验电压的中间变压器(2)、用于补偿试品无功及谐波功率的补偿滤波装置(3)，以及测量控制装置(4)。其中补偿滤波装置3包括补偿电容器组(31)(高压)、滤波器组(32)(高压)、低压补偿装置(33)以及非线性无功滤波补偿装置(34) (SVG)0电压取样装置(41) (TV)和电流取样装置(42)从属于测量控制装置(4)系统。高压变频电源(1)，变压器特性如附图1所示，输入电源一般为三相(特殊情况下，如只有单相电源供电时，也可以针对性的设计为单相输入)，输出端根据试品性质和试验需求的不同，可以为单相、三相，或单相和三相通用。输入电压一般为3kV至IOkV等级。电源输入后经过内部移相变压器移相得到多相低电压输出(如IOkv等级输出为24相或27相)，每组三相电给一个功率单元供电。移相后对于输入端而言，构成多相整流，功率因数可高达O. 97以上，对电网谐波污染极小。通过功率单元串联(非功率器件IGBT串联)，并利用移相调制技术，输出失真度5%左右的正弦波高电压。通过在输出端口上设置滤波器，进一步降低输出失真度，使其达到符合要求的3%以下。输出电压一般为3kV至IOkV等级的的高压。因输入、输出均为高电压，容量可做大至数十兆伏安，从而能够满足大容量变压器特性试验的大容量试验电源需求。通过程序控制高压变频电源功率单元的驱动，实现试验所需的输出电压和频率的独立调节，也可根据人为设定，实现电压和频率的关联调节。高压变频电源功率器件的选取以及通风散热装置的设计均按长时间运行考虑，因此完全满足变压器温升试验的长时间运行需求。试验时，通过在被试变压器电压输入端口取样(如图1中VI)，反馈回高压变频电源，实现闭环控制，可获得高度稳定的试验电压。如图1所示的中间变压器(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统，其特征在于：该基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统包括高压变频电源、中间变压器、无功及谐波功率补偿滤波装置和测量控制装置，所述高压变频电源的输出点a、b分别连接到中间变压器的两组输入点a1、b1和a2、b2，中间变压器的两组输出点A1、B1和A2、B2分别连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输出点连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的滤波器组两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置的滤波器组两组输出点分别连接到测量控制装置的电压取样装置的两组输入点c1、d1和c2、d2，电压取样装置的2个输出点并联有电压表V1和V2，电压表V2连接到测量控制装置，电压表V1连接到高压变频电源。

【技术特征摘要】
1.一种基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统，其特征在于该基于高压变频电源的大容量变压器特性试验系统包括高压变频电源、中间变压器、无功及谐波功率补偿滤波装置和测量控制装置，所述高压变频电源的输出点a、b分别连接到中间变压器的两组输入点al、bl和a2、b2，中间变压器的两组输出点A1、B1和A2、B2分别连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置的补偿电容器组两组输出点连接到无功及谐波功率补偿滤波装置的滤波器组两组输入点，无功及谐波功率补偿滤波装置的滤波器组两组输出点分别连接到测量控制装置的电压取样装置的两组输入点cl...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍清华，刘晓庄，郭守贤，张源斌，周洪，于芳，
申请(专利权)人：苏州华电电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：