CN100386640C - 晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置，其主回路主要包括三相单相转换变压器、输出绕组可调温升变压器、可调负载电抗器组三大部分组成。三相单相转换变压器将三相电源转换为单相电源；三相单相转换变压器原副边的连接方式为：三相铁心柱，中间铁心柱不套线圈，两边铁心柱各套一个一次绕组和两个匝数为1/2原边绕组匝数的二次绕组，一次侧为三相V型接线，二次侧四个绕组串联接为单相输出。转换变压器的三相进线电流比为0.5∶1∶0.5，实现了三相进线电流的均衡化。输出绕组可调温升变压器和可调负载电抗器组用于实现电源出口端电流的可调，满足不同类型晶闸管阀或其它试品对于电流的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统和电力电子技术当中对晶闸管阀进行温升试验的装置，尤其是一种晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置。
背景技术
随着电力电子技术在电力系统中应用的逐步推广，基于晶闸管串联均压技术的高压阀成为各种大功率电力电子装置的核心部件。例如静止无功补偿器(SVC)、晶闸管控制串联补偿器(TCSC)、直流输电(HVDC)等。而晶闸管阀的运行试验是关系到提高各种高压串联晶闸管阀设计和制造水平，提高其可靠性的重要试验手段。目前温升试验是晶闸管阀运行试验一项重要内容。对于双向晶闸管阀，其温升试验的基本思想是采用一套低压大电流源为晶闸管阀提供灵活可调的低压大电流。
若大容量单相交流变压器直接接入三相交流系统，将会造成三相交流系统负荷严重不均衡，电源容量的利用率大幅降低，给三相交流系统运行带来不利的影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种新颖的三相转单相变压器，它通过对原副边绕组连接方式和相位的特殊设计，实现了在单相输出负荷下，三相电源进线电流的均衡化，最大限度的解决了三相交流负荷不平衡问题，提高了电源容量的利用率。
另外，晶闸管阀试品对于电流的要求也是千差万别的，从几十安培到数千安培不等，为了实现电源出口端电流的可调，同时不增加电源的容量，在转换变压器的下级又串联了一台输出绕组可以进行串并联调节的温升变压器，实现输出电压具有6000V、3000V、2000V、1000V四个档位，输出电流通过配合相应的电抗器具有500A、1000A、1500A、3000A和4000A五个档位。从而满足了各种晶闸管阀对于温升试验的电流要求，具有较高的灵活性。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置，其主回路主要包括三相单相转换变压器、输出绕组可调温升变压器、可调负载电抗器组三大部分组成，上述三相单相转换变压器、输出绕组可调温升变压器和可调负载电抗器组顺序联接。
三相单相转换变压器将三相电源转换为单相电源，以提高电源容量利用率，减少单相负荷对电源不平衡的影响；三相单相转换变压器原副边的连接方式为：三相铁心柱，中间铁心柱不套线圈，两边铁心柱各套一个一次绕组和两个匝数为1/2原边绕组匝数的二次绕组，一次侧为三相V型接线，二次侧四个绕组串联接为单相输出。
三相单相转换变压器一次绕组相量设计如图3，二次侧绕组相量设计如图4。三相单相转换变压器的三相进线电流比为0.5∶1∶0.5。
输出绕组可调温升变压器和可调负载电抗器组用于实现电源出口端电流的可调，该温升变压器二次侧为六个额定电压1000V，额定电流500A的绕组，可以有四种串并联方式运行，分别为：全串联、二并三串、三并二串和全并联，满足不同类型晶闸管阀或其它试品对于电流的要求。
由于采用了上述的技术方案，本发明具有的有益效果是：实现了三相进线电流的均衡化；提高了三相电源容量的利用率；实现了输出电流的可调，满足各类晶闸管阀试品的电流要求。
附图说明
图1是本发明的晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置主回路图；
图2是本发明的晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置的转换变压器原副边接线图；
图3本本发明的晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置的转换变压器原边接线相量图；
图4是本发明的晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置的转换变压器副边接线相量图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
平衡化灵活温升试验装置主电路如图1所示，它主要包括三相单相转换变压器、输出绕组可调温升变压器、可调负载电抗器组三大部分组成。
三相单相转换是将三相电源转换为单相电源，以提高电源容量利用率，减少单相负荷对电源不平衡的影响。转换变压器的接线如图2所示。
转换变压器原副边连接方式为：三相铁心柱，中间铁心柱不套线圈，两边铁心柱各套一个一次绕组和两个匝数为1/2原边绕组匝数的二次绕组，一次侧为三相V型接线，二次侧四个绕组串联接为单相输出。
转换变压器一次绕组相量设计如图3所示，二次侧绕组相量设计如图4所示。通过安匝平衡计算，可以得出转换变压器的容量利用率达到86.6％，从图3可以看出，转换变压器的三相进线电流比为0.5∶1∶0.5，和传统的直接接入三相交流系统两相(如A、C相)的单相变压器的三相进线电流比为1∶0∶1。可见三相电流的平衡度得到了较大的提高。
而温升变压器和可调负载电抗器组主要用来实现电源出口端电流的可调，满足不同类型晶闸管阀或其它试品对于电流的要求。二次侧为六个额定电压1000V，额定电流500A的绕组，可以有四种串并联方式运行，如下表所示：
| 串并方式 | 全串联 | 二并三串 | 三并二串 | 全并联 |
| 额定电压(V，有效值) | 6000 | 3000 | 2000 | 1000 |
| 额定电流(A) | 500 | 1000 | 1500 | 3000 |
| 2小时持续工作电流(A，有效值) | 670 | 1350 | 2000 | 4000 |
试品对于电流的要求也是千差万别的，从几十安培到数千安培不等，为了实现电源出口端电流的可调，同时不增加电源的容量，在转换变压器的下级又串联了一台输出绕组可以进行串并联调节的温升变压器，实现输出电压具有6000V、3000V、2000V、1000V四个档位，输出电流通过配合相应的电抗器具有500A、1000A、1500A、3000A和4000A五个档位。从而满足了各种晶闸管阀对于温升试验的电流要求，具有较高的灵活性。
Claims (1)
1.一种晶闸管阀平衡化灵活温升试验装置，其特征是：其主回路主要包括三相单相转换变压器、输出绕组可调温升变压器、可调负载电抗器组三大部分组成，所述三相单相转换变压器、输出绕组可调温升变压器和可调负载电抗器组顺序联接；
三相单相转换变压器将三相电源转换为单相电源，以提高电源容量利用率，减少单相负荷对电源不平衡的影响；三相单相转换变压器原副边连接方式为：三相铁心柱，中间铁心柱不套线圈，两边铁心柱各套一个一次绕组和两个匝数为1/2原边绕组匝数的二次绕组，一次侧为三相V型接线，二次侧四个绕组串联接为单相输出；
三相单相转换变压器的三相进线电流比为0.5∶1∶0.5；
输出绕组可调温升变压器和可调负载电抗器组用于实现电源出口端电流的可调，所述温升变压器二次侧为六个额定电压1000V，额定电流500A的绕组，可以有四种串并联方式运行，分别为：全串联、二并三串、三并二串和全并联，满足不同类型晶闸管阀或其它试品对于电流的要求。
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