CN110165904A - 一种变压器短路试验电源 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种变压器短路试验电源，该试验电源包括：第一断路器、第二断路器、交流电源、滤波器、预充电阻和链式全桥变流器，其中：闭合所述第一断路器，断开所述第二断路器和所述试验断路器，所述交流电源通过所述滤波器、所述预充电阻为所述链式全桥变流器充电，所述链式全桥变流器充电完成后，断开所述第一断路器，闭合所述第二断路器，所述链式全桥变流器放电，经过所述预充电阻、所述滤波器为所述待试验变压器供电。本发明实施例提供的变压器短路试验电源，通过链式全桥变流器的充电和放电，来实现对变压器电源的提供，并且本发明可以实现恒压供电，方便对变压器进行短路试验，具有灵活度高、操作方便和容易实现的优点。

Description

一种变压器短路试验电源
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种变压器短路试验电源。
背景技术
变压器短路试验是检验变压器动稳定的主要方法，通过变压器短路试验，能够发现变压器各部分存在的缺陷，是变压器制造部门改进设计及使用部门设备验收的有效手段。
由于变压器短路试验电源需要提供很大的供电容量，并且变压器额定容量越大，短路容量越大，所需要的短路试验电源的容量也就越大。
目前，变压器制造厂以及用户难以提供如此大容量的试验电源供变压器做短路试验用。国内仅有少数的检测机构使用发电机组供电来完成变压器短路试验，发电机组组成的短路试验系统包括电动机、发电机、试验变压器等设备，还需要一些其它的辅助设备，整套设备的造价十分昂贵。
针对目前变压器短路试验电源的现状，某储能式变压器短路冲击试验电源和一种配电变压器短路试验电源利用电容储能以及电力电子变换技术，该试验电源输出的电压幅值和相位均可快速调节，并且可以实现恒压供电，可以很方便实现变压器的短路试验，但是需要使用充电变压器，从而使得系统的设计比较复杂。
发明内容
本发明实施例提供一种变压器短路试验电源，用以解决现有技术中变压器短路试验电源昂贵、操作地点受限，并且仅能在某些特定的检测结构进行试验的缺陷。
第一方面，本发明实施例提供一种变压器短路试验电源，包括：试验断路器、第一断路器、第二断路器、交流电源、滤波器、预充电阻和链式全桥变流器，其中：
待试验变压器的低压侧与试验断路器的一端连接，所述待试验变压器的高压侧与所述第二断路器的一端连接，所述第二断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，所述滤波器的另一端与所述预充电阻的一端连接，所述预充电阻的另一端与所述链式全桥变流器连接；
所述交流电源与所述第一断路器的一端连接，所述第一断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，断开所述第二断路器和所述试验断路器,闭合所述第一断路器，所述交流电源通过所述滤波器、所述预充电阻为所述链式全桥变流器充电，所述链式全桥变流器充电完成后，断开所述第一断路器，闭合所述第二断路器和所述试验断路器，所述链式全桥变流器放电，经过所述预充电阻、所述滤波器为所述待试验变压器供电。
第二方面，本发明实施例提供一种变压器短路试验电源，包括：第一断路器、试验断路器、第二断路器、交流电源、滤波器、预充电阻和链式全桥变流器，其中：
待试验变压器的低压侧与所述试验断路器的一端连接，所述待试验变压器的高压侧与所述第二断路器的一端连接，所述第二断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，所述滤波器的另一端与所述预充电阻的一端连接，所述预充电阻的另一端与所述链式全桥变流器连接；
所述交流电源与所述第一断路器的一端连接，所述第一断路器的另一端与所述试验变压器的低压端连接，闭合所述第一断路器和所述第二断路器，断开所述第一试验断路器，所述交流电源通过所述待试验变压器进行升压，升压后的交流电源经过所述滤波器和所述预充电阻对所述链式全桥变流器进行充电，所述链式全桥变流器充电完成后，断开所述第一断路器，所述链式全桥变流器放电，经过所述预充电阻、所述滤波器为所述待试验变压器供电。
本发明实施例提供的变压器短路试验电源，与传统的变压器短路试验电源相比，本发明通过链式全桥变流器的充电和放电，来实现对变压器电源的提供，并且本发明可以实现恒压供电，方便对变压器进行短路试验，具有灵活度高、操作方便和容易实现的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种变压器短路试验电源中试验电源为三相电源时的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种变压器短路试验电源中试验电源为单相电源时的结构示意图；
图3为本发明实施例中全桥子模块的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的一种变压器短路试验电源中试验电源为三相电源时的结构示意图；
图5为本发明又一实施例提供的一种变压器短路试验电源中试验电源为单相电源时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
图1为本发明实施例提供的一种变压器短路试验电源中试验电源为三相电源时的结构示意图，如图1所示，该电源包括：试验断路器、第一断路器、第二断路器、交流电源、滤波器、预充电阻和链式全桥变流器，其中：
待试验变压器的低压侧与所述试验断路器的一端连接，所述待试验变压器的高压侧与所述第二断路器的一端连接，所述第二断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，所述滤波器的另一端与所述预充电阻的一端连接，所述预充电阻的另一端与所述链式全桥变流器连接；
所述交流电源与所述第一断路器的一端连接，所述第一断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，断开所述第二断路器和所述试验断路器，闭合所述第一断路器，所述交流电源通过所述滤波器、所述预充电阻为所述链式全桥变流器充电，所述链式全桥变流器充电完成后，断开所述第一断路器，闭合所述第二断路器和所述试验断路器，所述链式全桥变流器放电，经过所述预充电阻、所述滤波器为所述待试验变压器供电。
具体地，本实施例中，待试验变压器就是指图1中的试验变压器，第一断路器就是图1中的断路器1，第二断路器就是图1中的断路器2，图1表示试验电源为三相电源时其结构示意图，若所述试验电源为三相电源，相应地，所述第一断路器和所述第二断路器均为三相断路器，所述交流电源为三相电源，所述滤波器由三相滤波电路组成，所述预充电阻由三相预充子电阻组成，所述链式全桥变流器由三相单元组成，每相单元有若干个子模块级联组成。
当试验电源为三相电源时，第一断路器和第二断路器均为三相断路器，并且，交流电源也为三相电源，本发明实施例中，以380V交流电源为例进行说明。预充电阻由三相预充电路组成。
试验变压器即为需要进行短路试验的变压器。
首先，试验断路器与试验变压器的低压端连接，第二断路器的一端与试验变压器的高压端连接，第二断路器的另一端与滤波器的一端连接，滤波器的另一端与链式全桥变流器连接。
需要说明的是，断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。
在使用该试验电源对试验变压器进行短路试验时，首先断开断路器2和试验断路器，闭合断路器1，380V交流电源通过断路器1滤波器、预充电阻为链式全桥变流器进行充电，并且测量充电电压，若充电电压达到预设电压值，说明充电完成。充电完成后断开断路器1，控制链式全桥变流器在电压/频率工作，输出试验变压器短路测试所需要的电压，从而进行变压器的短路试验。
断路器1和断路器2只是在工作过程中需要按照一定的逻辑控制其通断，其它没有什么区别，当交流电源给链式全桥变流器充电时，需要断开断路器2，闭合断路器1；充电完成后，断开断路器1，闭合断路器2，使链式全桥变流器工作在定电压/频率模式下，输出试验变压器短路试验所需要的电压，闭合试验断路器进行变压器短路试验，试验断路器的作用是在进行短路试验时将试验变压器的低压侧三相短路并接地。
图2为本发明实施例提供的一种变压器短路试验电源中试验单相电源结构示意图，如图2所示，若所述试验电源为单相电源，相应地，所述第一断路器和所述第二断路器均为两相断路器，所述交流电源为两相电源，所述滤波器由单相电路组成，所述预充电阻由单相预充电阻组成，所述链式全桥变流器由若干个子模块级联而成。
具体地，当试验电源为单相电源时，断路器1和断路器2均为两相断路器，滤波器是由单相电路组成，链式全桥变流器直接由若干个全桥子模块级联而成。
图3为本发明实施例中全桥子模块的结构示意图，如图3所示，对于任意一个子模块，该子模块具体包括：该子模块为H桥结构，直流母线侧采用电容储能，每个桥臂采用全控器件，充电过程合理控制器件开断从而给电容充电，放电过程合理控制器件开断从而输出一定的交流电。
具体地，试验断路器的另一端与地连接。
图4为本发明另一实施例提供的一种变压器短路试验电源中试验电源为三相电源时的结构示意图，如图4所示，该试验电源包括：第一断路器、第一试验断路器、第二断路器、交流电源、滤波器、预充电阻和链式全桥变流器，其中：
待试验变压器的低压侧与所述第一试验断路器的一端连接，所述待试验变压器的高压侧与所述第二断路器的一端连接，所述第二断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，所述滤波器的另一端与所述预充电阻的一端连接，所述预充电阻的另一端与所述链式全桥变流器连接；
所述交流电源与所述第一断路器的一端连接，所述第一断路器的另一端与所述试验变压器的低压端连接，断开所述第一试验断路器，闭合所述第一断路器和所述第二断路器，所述交流电源通过所述待试验变压器进行升压，升压后的交流电源经过所述滤波器和所述预充电阻对所述链式全桥变流器进行充电，所述链式全桥变流器充电完成后，断开所述第一断路器，闭合所述第一试验断路器，所述链式全桥变流器放电，经过所述预充电阻、所述滤波器为所述待试验变压器供电。
同样地，第一断路器就是图4中的断路器1，第二断路器就是图4中的断路器2，若所述试验电源为三相电源，相应地，所述第一断路器和所述第二断路器均为三相断路器，所述交流电源为三相电源，所述滤波器由三相滤波电路组成，所述预充电阻由三相预充电路组成，所述链式全桥变流器由三相单元组成，每相单元有若干个子模块级联组成。第一试验断路器即为图中的试验断路器1，具体地，380V交流电源与断路器1的一端连接，断路器1的另一端与试验变压器的低压端连接，试验变压器的低压端还与试验断路器连接，试验变压器的高压端与断路器2的一端连接，断路器2的另一端与滤波器的一端连接，滤波器的另一端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与链式全桥变流器连接。
在使用该试验电源对试验变压器进行短路试验的过程中，首先，断开试验断路器1，闭合断路器1和断路器2，380V交流电源通过该试验变压器进行升压，升压后的交流电源经过断路器2、滤波器和预充电阻，对链式全桥变流器进行充电，充电过程中，测量链式全桥变流器的充电电压，如果充电电压达到预设电压值，说明充电完成。链式全桥变流器充电完成后，断开断路器1，闭合试验断路器1，链式全桥变流器经过预充电阻、滤波器和断路器2进行放电，为试验变压器提供电压。
图5为本发明又一实施例提供的一种变压器短路试验单相电源的结构示意图，如图5所示，在上述实施例的基础上，优选地，若所述试验电源为单相电源，相应地，还包括：所述第一试验断路器为两相断路器，所述第一断路器为两相断路器，所述第二断路器为三相断路器，所述第二试验断路器为单相断路器，所述第二断路器中的一相通过所述第二试验断路器与所述滤波器的一端连接，所述预充电阻由单相预充电路组成。
如果试验电源为单相电源，此时，还包括第二试验断路器，第二试验断路器即为图5中的试验断路器2，试验电源为单相电源时，链式全桥变流器由若干个全桥子模块级联组成，需要特别说明的是，断路器2为三相断路器，断路器2的一端与试验变压器的高压端连接，断路器2中的一相与试验断路器2的一端连接，试验断路器2的另一端与断路器2中的另外一相连接。
在上述实施例的基础上，第一试验断路器的另一端接地。
本发明实施例提供的变压器短路试验电源，与传统的变压器短路试验电源相比，本发明通过链式全桥变流器的充电和放电，来实现对变压器的短路实验提供电源，并且本发明可以实现恒压供电，方便对变压器进行短路试验，具有灵活度高、操作方便和容易实现的优点。

Claims (6)

1.一种变压器短路试验电源，其特征在于，包括：试验断路器、第一断路器、第二断路器、交流电源、滤波器、预充电阻和链式全桥变流器，其中：
待试验变压器的低压侧与所述试验断路器的一端连接，所述待试验变压器的高压侧与所述第二断路器的一端连接，所述第二断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，所述滤波器的另一端与所述预充电阻的一端连接，所述预充电阻的另一端与所述链式全桥变流器连接；
所述交流电源与所述第一断路器的一端连接，所述第一断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，断开所述第二断路器和所述试验断路器，闭合所述第一断路器，所述交流电源通过所述滤波器、所述预充电阻为所述链式全桥变流器充电，所述链式全桥变流器充电完成后，断开所述第一断路器，闭合所述第二断路器和所述试验断路器，所述链式全桥变流器放电，经过所述预充电阻、所述滤波器为所述待试验变压器供电。
2.根据权利要求1所述变压器短路试验电源，其特征在于，若所述试验电源为三相电源，相应地，所述第一断路器和所述第二断路器均为三相断路器，所述交流电源为三相电源，所述滤波器由三相滤波电路组成，所述预充电阻由三相预充电路组成，所述链式全桥变流器由三相单元组成，每相单元有若干个子模块级联组成。
3.根据权利要求1所述变压器短路试验电源，其特征在于，若所述试验电源为单相电源，相应地，所述第一断路器和所述第二断路器均为两相断路器，所述交流电源为两相电源，所述滤波器由单相电路组成，所述预充电阻由单相预充电路组成，所述链式全桥变流器由若干个子模块级联而成。
4.一种变压器短路试验电源，其特征在于，包括：第一试验断路器、第一断路器、第二断路器、交流电源、滤波器、预充电阻和链式全桥变流器，其中：
待试验变压器的低压侧与所述第一试验断路器的一端连接，所述待试验变压器的高压侧与所述第二断路器的一端连接，所述第二断路器的另一端与所述滤波器的一端连接，所述滤波器的另一端与所述预充电阻的一端连接，所述预充电阻的另一端与所述链式全桥变流器连接；
所述交流电源与所述第一断路器的一端连接，所述第一断路器的另一端与所述试验变压器的低压端连接，闭合所述第一断路器和所述第二断路器，断开所述第一试验断路器，所述交流电源通过所述待试验变压器进行升压，升压后的交流电源经过所述滤波器和所述预充电阻对所述链式全桥变流器进行充电，所述链式全桥变流器充电完成后，断开所述第一断路器，闭合所述第一试验断路器，所述链式全桥变流器放电，经过所述预充电阻、所述滤波器为所述待试验变压器供电。
5.根据权利要求4所述变压器短路试验电源，其特征在于，若所述试验电源为三相电源，相应地，所述第一断路器和所述第二断路器均为三相断路器，所述交流电源为三相电源，所述滤波器由三相滤波电路组成，所述预充电阻由三相预充电路组成，所述链式全桥变流器由三相电路组成，每相电路有若干个子模块级联组成。
6.根据权利要求4所述变压器短路试验电源，其特征在于，若所述试验电源为单相电源，相应地，还包括：第二试验断路器，所述第一断路器为两相断路器，所述第二断路器为三相断路器，所述第二试验断路器为单相断路器，所述第二断路器中的一相通过所述第二试验断路器与所述滤波器的一端连接，所述预充电阻由单相预充电路组成。
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