CN102437746A - 一种用于超∕特高压cvt现场校准的分级补偿电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于超∕特高压CVT现场校准的串联变压器的分级补偿装置，由多级变压器串联组成，第一级变压器的低压输入绕组接供电电源，以后各级变压器的低压输入绕组接前一级变压器的串级励磁绕组，每一级变压器均包括低压输入绕组、高压输出绕组、无功补偿绕组和串级励磁绕组，其特征在于：各级变压器的无功补偿绕组分别接一个可调无功补偿装置，各级变压器的高压输出绕组串联。该装置在提供相同输出容量的条件下，减小了供电电源的容量和装置的总容量，提高了输出效率，减小了设备体积，减轻了设备重量，方便了设备的运输和安装。

Description

一种用于超∕特高压CVT现场校准的分级补偿电源装置
技术领域
本发明涉及一种用于超∕特高压CVT现场校准的分级补偿电源装置，属于对电力设备的校准、检定与检测技术领域。
背景技术
在超∕特高压交流输电系统中，电容式电压互感器（CVT）是测量输电系统一次电压的重要设备，在现场对CVT进行安装前的检定试验和周期性的校准试验具有重要的意义。但现场检定或校准试验需要相应的高压试验电源变压器，当单个变压器的电压超过500kV时，制造该种变压器存在如下问题：①所需费用随电压的上升而迅速增加；②在机械结构及绝缘设计上都有困难；③不便于运输和安装。因此，常规的高于500kV以上的电压等级的试验电源变压器，采用几个变压器串接，自耦式串级方式是目前最常用的串接方法。采用自耦式方法串接起来的变压器，当串联级数为                                                
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE001
时，有用输出容量为
Figure 629566DEST_PATH_IMAGE002
，需要的供电电源的容量为，装置的总容量为
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE003
，输出效率为，随着串接级数增多，装置的利用率显著降低，因此给现场检定/校准试验带来诸多不便及困难。特别是在实际的CVT现场检定/校准试验中，尽管负载所需要的有功功率很小，但高电压等级的自耦式串接变压器为此需要设计成无功功率很大的设备，造成设备的输出效率低下，因此，一种利用分级无功补偿原理提高装置输出效率的串级电压源成为必要。现有的文献及公开的专利中，未见可输出500KV以上电压等级的自耦式串联电源变压器，其有功功率及无功功率都是小容量的。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术提出的问题，提供一种用于超∕特高压CVT现场校准的串联变压器的分级补偿装置，该装置在提供相同输出容量的条件下，减小了供电电源的容量和装置的总容量，提高了输出效率，减小了设备体积，减轻了设备重量，方便了设备的运输和安装。
本发明的技术方案是：一种用于超∕特高压CVT现场校准的分级补偿电源装置，由多级变压器串联组成，第一级变压器的低压输入绕组接供电电源，以后各级变压器的低压输入绕组接前一级变压器的串级励磁绕组，每一级变压器均包括低压输入绕组、高压输出绕组、无功补偿绕组和串级励磁绕组，其特征在于：各级变压器的无功补偿绕组分别接一个可调无功补偿装置，各级变压器的高压输出绕组串联。其有益效果是：供电电源只需要提供有功功率，无功功率由各级可调无功补偿装置分别提供，通过各级变压器的无功补偿绕组传递给负载，在输出相同电压和相同容量的条件下，大大减小了供电电源和装置本身的容量，解决了超∕特高压CVT现场校准试验电源输出效率低，设备体积和重量大，运输、安装不便的问题。
如上所述的一种用于超∕特高压CVT现场校准的分级补偿电源装置，其特征在于：所述各级变压器的无功补偿绕组分别联接的可调无功补偿装置是可调电感装置，也可以是可调电容装置，还可以是电力电子装置。其有益效果是：可根据现场校准的需要灵活方便的组装。
附图说明
附图1为本发明采用两级串联时的分级无功补偿电源装置实施例原理图。
具体实施方式
附图中的标记：1—第一级变压器、2—第二级变压器、3—第一级低压输入绕组、4—第一级高压输出绕组、5—第一级无功补偿绕组、6—第一级串级励磁绕组、7—第二级低压输入绕组、8—第二级高压输出绕组、9—第二级无功补偿绕组、10—第二级串级励磁绕组。
以下结合附图对本发明实施例作进一步说明：参照附图1，本电源装置由第一级变压器1和第二级变压器2串联组成（也可以是多于2级的串联方式）。第一级变压器1包括第一级低压输入绕组3、第一级高压输出绕组4、第一级无功补偿绕组5和第一级串级励磁绕组6；第二级变压器2包括第二级低压输入绕组7、第二级高压输出绕组8、第二级无功补偿绕组9和第二级串级励磁绕组10。
具体实施时，将第一级低压输入绕组3接入供电电源U1，第一级串级励磁绕组6接入第二级低压输入绕组7（励磁电压为U2），第一级无功补偿绕组5和第二级无功补偿绕组9分别接各自的可调无功补偿装置，第一级高压输出绕组4和第二级高压输出绕组8串联。再升高供电电源的电压U1，调节第一级和第二级的可调无功补偿装置，第二级可调无功补偿装置处于高电位，实现输出电源电压为2U。
当负载需要的功率为
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE005
时，供电电源提供
Figure 70540DEST_PATH_IMAGE006
的有功功率给第一级变压器1，第一级变压器1将
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE007
的有功功率提供给负载，将
Figure 941194DEST_PATH_IMAGE007
的有功功率提供给第二级变压器2，同时，第一级的可调无功补偿装置通过第一级无功补偿绕组5，为负载提供
Figure 216317DEST_PATH_IMAGE008
的无功功率。第二级变压器2将第一级变压器1提供的
Figure 922105DEST_PATH_IMAGE007
有功功率传递给负载，同时，第二级的可调无功补偿装置通过第二级无功补偿绕组9，为负载提供
Figure 319588DEST_PATH_IMAGE008
的无功功率。该装置的供电电源只需要提供
Figure 612292DEST_PATH_IMAGE006
的有功功率，该装置第一级变压器1的总容量为
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE009
，第一级变压器1的输出容量为，该装置第二级变压器2的总容量为
Figure 313717DEST_PATH_IMAGE010
，第二级变压器2的输出容量为
Figure 147681DEST_PATH_IMAGE010
，该装置的总容量为
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE011
，输出容量为
Figure 659172DEST_PATH_IMAGE012
，输出效率为。当串联级数为
Figure 603994DEST_PATH_IMAGE001
时，输出容量为
Figure 18795DEST_PATH_IMAGE002
，供电电源只需要提供
Figure 23660DEST_PATH_IMAGE014
的有功功率，装置的总容量为
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE015
，输出效率为
Figure 25376DEST_PATH_IMAGE016
，其值小于背景技术所述的没有分级补偿的输出效率，本发明中，当无功功率
Figure 2011103740220100002DEST_PATH_IMAGE017
相对于有功功率
Figure 43197DEST_PATH_IMAGE018
越大时，其输出效率越高。

Claims (2)

1.一种用于超∕特高压CVT现场校准的分级补偿电源装置，由多级变压器串联组成，第一级变压器的低压输入绕组接供电电源，以后各级变压器的低压输入绕组接前一级变压器的串级励磁绕组，每一级变压器均包括低压输入绕组、高压输出绕组、无功补偿绕组和串级励磁绕组，其特征在于：各级变压器的无功补偿绕组分别接一个可调无功补偿装置，各级变压器的高压输出绕组串联。
2.如权利要求1所述的一种用于超∕特高压CVT现场校准的分级补偿电源装置，其特征在于：所述各级变压器的无功补偿绕组分别联接的可调无功补偿装置是可调电感装置，也可以是可调电容装置，还可以是电力电子装置。
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