CN107870270B - 变压器的直流偏磁测试设备 - Google Patents

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Abstract

变压器的直流偏磁测试设备，其串接于一个试验变压器和一个试验设备之间，包括直流支路，及并联于直流支路的交流支路和放电支路。直流支路向试验变压器输送直流电流，直流支路包括串接的直流电源、可变电阻器、电阻选择电路和选择开关。电阻选择电路包括数个分别串接直流电源的调节支路。选择开关能够选择一个调节支路与直流电源导通。交流支路包括一个电容器组。放电支路包括一个放电元件。直流电源、试验变压器和试验设备断电后，放电元件能够导通放电支路使其与交流支路、试验变压器和试验设备导通。放电元件能够释放电容器组、试验变压器和试验设备的电能。

Description

变压器的直流偏磁测试设备
技术领域
本发明涉及一种测试设备，尤其涉及一种用于变压器的直流偏磁测试设备。
背景技术
直流偏磁是指来自外部的直流电或近直流电进入变压器线圈，对变压器进行励磁，导致变压器铁心半周磁饱和，以及由此引起的一系列电磁效应。直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，有可能会对变压器和电网产生不良影响，例如会增大变压器的铁耗和铜耗、加剧噪音和振动及其他损害。
目前变压器的直流偏磁的试验线路及相关元器件均为临时定制搭建，不能通用，且存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器的直流偏磁测试设备，其可具有集成化设计，且使用方便、直流调节稳定、安全性高、成本低。
本发明提供了一种变压器的直流偏磁测试设备，直流偏磁测试设备能够串接于一个试验变压器和一个试验设备之间，试验设备能够承载试验变压器的交流变压，直流偏磁测试设备包括一个直流支路、一个交流支路和一个放电支路。直流支路能够向试验变压器输送直流电流，直流支路包括一个直流电源、一个可变电阻器、一个电阻选择电路和一个选择开关。可变电阻器串接于直流电源，电阻选择电路包括数个能够分别串接于直流电源的调节支路，各调节支路具有不同的电阻值。选择开关串接于直流电源，选择开关能够选择一个调节支路与直流电源导通。交流支路并联于直流支路，交流支路包括一个电容器组，电容器组用于承载试验变压器和试验设备输出的交流电流并存储电能。放电支路并联于直流支路，放电支路包括一个放电元件，直流电源、试验变压器和试验设备断电后，放电元件能够导通放电支路使其与交流支路、试验变压器和试验设备导通，放电元件能够释放电容器组、试验变压器和试验设备的电能。
上述变压器的直流偏磁测试设备中，直流支路输出的直流电流会在试验变压器中引起直流偏磁，可根据需要调整直流支路输出的直流电流大小，以改变试验变压器的直流偏磁情况，并根据试验变压器在不同直流偏磁状态时的工作情况，检测试验变压器的直流偏磁耐受能力。上述直流偏磁测试设备中的直流支路可实现在较大的范围内改变其输出的直流电流大小，可适用于具有不同额定电压的变压器的测试，还可以以很小的幅度调节直流电流，调节灵敏，可以更细致地观察直流偏磁对试验变压器造成的影响。上述直流支路的设计巧妙、节省成本，且有利于所述变压器的直流偏磁测试设备的集成化结构，使其可以直接插线使用，不用临时定制搭建试验线路。另外，放电支路在试验结束后，可以释放电容器组、试验变压器和试验设备中留存的电能，提高变压器的直流偏磁测试设备的使用安全性。
在变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式中，放电元件包括一个放电电阻和一个常开开关。常开开关串接于放电电阻，直流电源、试验变压器、试验设备断电后，闭合常开开关以导通放电支路使其与交流支路联通。
在变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式中，还包括一个过电压保护支路，其并联于直流支路，过电压保护支路包括一个放电球隙。以在出现过电压的情况下，保护直流支路和交流支路。
在变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式中，直流支路还包括一个串接于直流电源的电感元件。电感元件用于屏蔽试验变压器的交流电，保护直流电源。
在变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式中，交流支路还包括一个串接于电容器组的互感器。可通过互感器感测交流支路中的交流电大小及变化。
在变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式中，直流偏磁测试设备还包括一个能够串接于直流电源的示波器。示波器用于测量直流支路输出的直流电流大小及波形。
在变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式中，试验设备为一个变压器或一个电抗器。
下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对变压器的直流偏磁测试设备的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1用以说明变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式的电路示意图，
图2用以说明变压器的直流偏磁测试设备的另一种示意性实施方式的电路示意图。
标号说明
10直流支路
11示波器
12直流电源
14可变电阻器
16电阻选择电路
17调节支路
18选择开关
19电感元件
20交流支路
22电容器组
24互感器
30放电支路
32放电元件
322 放电电阻
324 常开开关
40过电压保护支路
42放电球隙
50接线端
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
图1用以说明变压器的直流偏磁测试设备的一种示意性实施方式的电路示意图。直流偏磁测试设备可以检测被测变压器即试验变压器的直流偏磁耐受能力。如图1所示，直流偏磁测试设备能够通过两个接线端50串接于一个试验变压器(图中未画出)和一个试验设备之间(图中未画出)。试验变压器可以是单相变压器也可以是三相变压器。试验设备用于承载试验变压器的交流电压，其中试验设备也可以是一个变压器，根据试验情况不同，试验设备可以是与试验变压器相同的变压器，也可以是与试验变压器不相同的变压器。另外，试验设备还可以是一个能够承载试验变压器的交流电压的电抗器。
如图1所示，变压器的直流偏磁测试设备包括一个直流支路10、一个交流支路20和一个放电支路30，其中交流支路20和放电支路30都与直流支路10并联设置。
直流支路10能够向试验变压器输出直流电流，直流支路10包括一个直流电源12、一个可变电阻器14、一个电阻选择电路16和一个选择开关18。其中，可变电阻器14串接于直流电源12，直流电源12可以是由多个蓄电池串接的蓄电池组。电阻选择电路16包括四个调节支路17(图中仅示意性标识了其中一个)，各调节支路17具有不同的电阻值，如图中从上至下的四个调节支路，第一调节支路没有电阻，第二调节支路具有电阻R1、第三调节支路具有电阻R2、第四调节支路具有电阻R3。选择开关18串接于直流电源12，可通过操作选择开关18，选择一个调节支路17与直流电源12导通。通过电阻选择电路16中的四个阻值不同的调节支路17，可以使直流支路10输出的直流电流在一个较大的范围内可调，而通过可变电阻器14可以以很小的幅度调节直流电流大小，如以0.1A直流电流差值步进调整直流电流。其中，本领域技术人员可以理解，调节支路17的数量并不局限于图中所示。
交流支路20包括一个电容器组22，电容器组22用于承载试验变压器和试验设备输出的交流电流并存储电能，以防止交流电流流入直流支路10，保护直流支路10中的直流电源12。
放电支路30包括一个放电元件32，放电支路30在直流电源12、试验变压器和试验设备通电时不导通，而在直流电源12、试验变压器、试验设备断电后，放电元件32能够导通放电支路30使其与交流支路20、试验变压器和试验设备联通，放电元件32会释放电容器组22、试验变压器、试验设备中留存的电能。
上述变压器的直流偏磁测试设备中，直流支路10输出的直流电流会在试验变压器中引起直流偏磁，可根据需要调整直流支路10输出的直流电流大小，以改变试验变压器的直流偏磁情况，并根据试验变压器在不同直流偏磁状态时的工作情况，检测试验变压器的直流偏磁耐受能力。上述直流偏磁测试设备中的直流支路10可实现在较大的范围内改变其输出的直流电流大小，可适用于具有不同额定电压的变压器的测试，如从10.5千伏至500千伏的变压器皆可，还可以以很小的幅度调节直流电流，调节灵敏，可以更细致的观察直流偏磁对试验变压器造成的影响。上述直流支路10的设计巧妙、节省成本，且有利于所述变压器的直流偏磁测试设备的集成化结构，使其可以直接插线使用，不用临时定制搭建试验线路。另外，放电支路30在试验结束后，可以释放电容器组22、试验变压器和试验设备中留存的电能，提高变压器的直流偏磁测试设备的使用安全性。
其中，在本文中，电路图中的各个元件的并联和串联位置并不局限于图中所示，其可以是本领域技术人员可以理解的任意一种并联和串联位置。如图1所示的并联于直流电路的放电支路30，其也可以是图2所示的排布情况。
在图1所示的实施方式中，放电支路30中的放电元件32包括一个放电电阻322和一个能够串接于放电电阻322的常开开关324，常开开关324在直流电源12、试验变压器和试验设备通电时，即在直流偏磁测试设备的测试状态时，常开开关324处于其打开状态，而在直流电源12、试验变压器和试验设备断电后，闭合常开开关324，以导通放电支路30使其与交流支路20、试验变压器和试验设备联通，以释放电容器组22、试验变压器和试验设备中留存的电能。
图2用以说明变压器的直流偏磁测试设备的另一种示意性实施方式的电路示意图。如图2所示，直流偏磁测试设备还包括一个过电压保护支路40，过电压保护支路40并联于直流支路10，其包括一个放电球隙42。以在出现过电压的情况下，保护直流支路和交流支路。
在图2所示的实施方式中，直流支路10还包括一个串接于直流电源12的电感元件19。电感元件19用于屏蔽试验变压器的交流电，保护直流电源，可以达到使99％的交流电都进入交流支路的效果。
在图2所示的实施方式中，交流支路20还包括一个串接于电容器组22的互感器24。可通过互感器感测交流支路中的交流电大小及变化，以获取在直流偏磁状态时，试验变压器的输出变化。
在图2所示的实施方式中，直流偏磁测试设备还包括一个能够串接于直流电源12的示波器11。示波器11用于测量直流支路输出的直流电流大小及波形。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.变压器的直流偏磁测试设备，其特征在于，所述直流偏磁测试设备能够串接于一个试验变压器和一个试验设备之间，所述试验设备能够承载所述试验变压器的交流变压，所述直流偏磁测试设备包括：
一个直流支路(10)，其能够向所述试验变压器输送直流电流，所述直流支路(10)包括：
一个直流电源(12)；
一个串接于所述直流电源(12)的可变电阻器(14)；
一个电阻选择电路(16)，其包括数个能够分别串接于所述直流电源(12)的调节支路(17)，各所述调节支路(17)具有不同的电阻值；和
一个串接于所述直流电源(12)的选择开关(18)，其能够选择一个所述调节支路(17)与所述直流电源(12)导通；
一个交流支路(20)，其并联于所述直流支路(10)，所述交流支路(20)包括一个电容器组(22)，所述电容器组(22)用于承载所述试验变压器和所述试验设备输出的交流电流并存储电能；及
一个放电支路(30)，其并联于所述直流支路(10)，所述放电支路(30)包括一个放电元件(32)，所述直流电源(12)、所述试验变压器和所述试验设备断电后，所述放电元件(32)能够导通所述放电支路(30)使其与所述交流支路(20)、所述试验变压器和所述试验设备导通，所述放电元件(32)能够释放所述电容器组(22)、所述试验变压器和所述试验设备的电能，所述直流支路(10)还包括一个串接于所述直流电源(12)的电感元件(19)，所述放电元件(32)包括；一个放电电阻(322)；和一个串接于所述放电电阻(322)的常开开关(324)，所述直流电源(12)、所述试验变压器和所述试验设备断电后，闭合所述常开开关(324)以导通所述放电支路(30)使其与所述交流支路(20)联通。
2.如权利要求1所述的直流偏磁测试设备，其特征在于，还包括一个过电压保护支路(40)，其并联于所述直流支路(10)，所述过电压保护支路(40)包括一个放电球隙(42)。
3.如权利要求1所述的直流偏磁测试设备，其特征在于，所述交流支路(20)还包括一个串接于所述电容器组(22)的互感器(24)。
4.如权利要求1所述的直流偏磁测试设备，其特征在于，所述直流偏磁测试设备还包括一个能够串接于所述直流电源(12)的示波器(11)。
5.如权利要求1所述的直流偏磁测试设备，其特征在于，所述试验设备为一个变压器或一个电抗器。
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