单相三相一体化配电变压器抗短路承受能力试验装置

摘要

本发明公开了单相三相一体化配电变压器抗短路承受能力试验装置，属于配电变压器抗短路承受能力试验检测领域，包括进线单元、移相变压器、变频器和输出滤波器，所述进线单元连接有移相变压器，所述移相变压器连接有变频器，所述变频器连接有输出滤波器，所述输出滤波器输出变频电源，本发明通过进线单元、移相变压器、变频器和输出滤波器配合，在试验对象不同时通过输出高压接触器自动更改接线，完成三相和单相输出模式切换，实现单相和三相试验的集成化和一体化，具有良好的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及配电变压器抗短路承受能力试验检测领域，具体为单相三相一体化配电变压器抗短路承受能力试验装置。

背景技术

变压器正常运行时，二次侧突然发生了短路故障，绕组中将出现很大的过电流，在短路电流的作用下，绕组中会产生巨大的短路力，如果变压器设计不完善，抗短路能力不够的话，如此巨大的短路力，轻则使绕组绝缘及结构件受损，影响变压器的绝缘性能，重则使绕组松散，扭转和变形，导线折断，甚至整个绕组倒塌，或由于绝缘损坏引起匝间短路使绕组烧毁。

检验配电变压器抗短路冲击能力的方法是对变压器进行抗短路承受能力试验，但是目前短路承受能力试验对供电电源容量要求较大；目前有使用发电机组供电来完成变压器短路冲击试验，发电机组组成的变压器短路冲击试验系统包含电动机、发电机、冲击变压器等设备，整套系统由于含有旋转电机，需要配套润滑、保护、盘车等辅助设备，整个系统的造价十分昂贵。也有使用专用线路电网供电来取得试验电源，专用线路的取得除了造价高外，也比较难以申请，完成配电变压器短路冲击试验时，需要供电电源提供较大的瞬时容量。使用电网供电方式实现配电变压器短路冲击试验时，一般的试验环境及变压器制造厂难以满足试验电源的要求，试验时极易发生保护动作导致试验电源过流跳闸，引起大面积停电。

传统的变压器抗短路承受能力试验系统设备复杂且造价高昂，近年来随着电力电子储能技术的不断发展，基于电容器储能技术的配电变压器抗短路承受能力冲击试验系统已经研发成功，但是现有技术主要是针对配电变压器开展单相或者三相的试验装置，尚未有兼顾单相和三相试验的一体化试验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供单相三相一体化配电变压器抗短路承受能力试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单相三相一体化配电变压器抗短路承受能力试验装置，包括进线单元、移相变压器、变频器和输出滤波器，所述进线单元连接有移相变压器，所述移相变压器连接有变频器，所述变频器连接有输出滤波器，所述输出滤波器输出变频电源。

优选的，所述进线单元与输入供电电源连接，且输入供电电源为AC10KV、50HZ，实现10KV电源投切。

优选的，所述移相变压器将10kV电源转换成经过移相后的36组三相电源供给高压变频电源的功率单元使用。

优选的，所述变频器：由36个三相整流单相桥式逆变组成的功率单元组成，36个功率单元分成2组，每组18个功率单元的输出串联连接，2组的功率单元接成V型接线。

优选的，所述变频器为级联形变频器。

优选的，所述功率单元采用三相6脉波不可控整流供电，供电电源由移相变压器提供。

优选的，所述功率单元中a、b、c为移相变压器的一组绕组，ac1、ac2为功率单元的逆变输出；IGBT控制极g1、g2、g3、g4施加SPWM脉冲信号时，输出端ac1、ac2得到单相正弦波脉宽调制输出电压，多个单元级联时得到单元数量乘以单元电压的总输出电压。

优选的，所述功率单元的输入采用一个独立的电压源表示移相变压器的一组绕组；每组的每个功率单元的输出串联连接，每组的每个功率单元首端与最后一个功率单元的尾端之间得到10kV高压输出。

优选的，所述变频电源为AC0-10KV、20HZ-250HZ。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过进线单元、移相变压器、变频器和输出滤波器配合，在试验对象不同时通过输出高压接触器自动更改接线，完成三相和单相输出模式切换，实现单相和三相试验的集成化和一体化，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明的试验装置原理图；

图2为本发明的功率单元原理图；

图3为本发明的级联型变频器原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种单相三相一体化配电变压器抗短路承受能力试验装置，包括进线单元、移相变压器、变频器和输出滤波器(如图1所示)，进线单元与输入供电电源连接，且输入供电电源为AC10KV、50HZ，实现10KV电源投切，进线单元连接有移相变压器，移相变压器连接有变频器，移相变压器将10kV电源转换成经过移相后的36组三相电源供给高压变频电源的功率单元使用；

变频器：由36个三相整流单相桥式逆变组成的功率单元组成，36个功率单元分成2组，每组18个功率单元的输出串联连接，2组的功率单元接成V型接线；变频器为级联形变频器；功率单元采用三相6脉波不可控整流供电，供电电源由移相变压器提供，功率单元如图2所示中a、b、c为移相变压器的一组绕组，ac1、ac2为功率单元的逆变输出；IGBT控制极g1、g2、g3、g4施加SPWM脉冲信号时，输出端ac1、ac2得到单相正弦波脉宽调制输出电压，多个单元级联时得到单元数量乘以单元电压的总输出电压，功率单元的输入采用一个独立的电压源表示移相变压器的一组绕组；每组的每个功率单元的输出串联连接，每组的每个功率单元首端与最后一个功率单元的尾端之间得到10kV高压输出，级联形变频器(如图3所示)中的A、B、C为整机输出，根据试验对象不同通过输出高压接触器自动更改接线，完成三相和单相输出模式切换，A、B、C同时输出时为三相电源可对配电变压器三相同时开展抗短路承受能力试验，单相模式时通过高压输出接触器自动短接AC输出2个端子，单相电源由AB之间端子引出；

变频器连接有输出滤波器，输出滤波器输出变频电源，变频电源为AC0-10KV、20HZ-250HZ。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。