CN111865177A - 对变频器进行供电的供电系统、变频系统和预充磁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对变频器进行供电的供电系统。该供电系统包括移相整流变压器，其包括原边绕组、副边绕组和副边辅助绕组，并且在操作中用于对所述变频器进行供电。该供电系统还包括预充磁装置，其包括输入端和输出端，其中所述输入端与所述移相整流变压器的原边绕组并行连接于同一电网输出线，以便在操作中与所述移相整流变压器同步接收所述电网输出的高压交流电；所述输出端与所述移相整流变压器的副边辅助绕组连接，以便对所述移相整流变压器进行预充磁。本发明的供电系统将预充磁装置与移相整流变压器并行连接到同一电网上，并且通过小容量的变压器对大容量的移相整流变压器进行预充磁，从而避免了在移相整流变压器合闸的瞬间产生强涌流。

Description

对变频器进行供电的供电系统、变频系统和预充磁的方法

技术领域

本发明一般地涉及工业控制领域。更具体地，本发明涉及一种对变频器进行供电的供电系统、一种变频系统以及一种对变压器进行预充磁的方法。

背景技术

变压器是工业领域常用的设备，它的安全性和稳定性对供电电网以及负载设备来说十分重要。尤其在石油裂变开采领域，大容量变压器与变频器经常被布置于一个集装箱中从而作为一个变频系统使用，当该变频系统作为终端设备使用时，为了测试的需要，常常需要对其进行空载合闸操作。

当大容量的变压器接入高压电网的瞬时，如果变压器原边绕组的瞬间电压正好是过零点，由于变压器铁芯中的磁通相位落后电压相位90度，因此此时铁芯中所产生的交流磁通最大。但是由于铁芯的特性，导致磁通是不能突变的，所以在铁芯中会产生一个方向相反并且幅度随时间逐渐衰减的非周期磁通，来抵消这个最大磁通。经过半个周期后，这个非周期磁通又与交流磁通方向相同，二者相叠加，使得铁芯中的磁通达到最大值。这个最大值磁通将感应出高出变压器额定电流7～10倍的励磁涌流。此励磁涌流会对电网产生比较大的冲击，可能导致电网电压瞬间下降或者高压开关跳闸；还有可能损坏变压器的绝缘层，导致变压器绕组变形以及变压器保护装置误动作。特别地，当变压器空载接入电网时，所产生的励磁涌流比变压器带负载的情形下更大，其危害也更大。

为了减小励磁涌流对高压电网及变压器的损害，通常采取的方法是在合闸回路中通过串联电阻来限制涌流的幅度，但是该方法增加了投资费用和操作的复杂性。另外，现有技术中还出现了相分合闸的方法来抑制涌流，通过捕捉剩磁相位，以便找到最佳合闸角度，进而可将涌流抑制到3倍额定电流以下。但是，由于剩磁难以测量以及断路器动作的分散性等因素的影响，导致该方法在实际应用中还存在一些问题，而且当变压器由于断电时间过长而无剩磁的时候，该方法就无法应用。

另一种方法是通过改变原边和副边绕组的分布来抑制励磁涌流。该方法具体是通过增加合闸过程中变压器的自感，来达到抑制变压器励磁涌流的目的。然而，该方法改变了变压器的内部结构，因此可能导致变压器运行不稳定。其他的抑制涌流的方法还包括例如通过零启升压来抑制涌流，但是该方法只适合一台发电机对一台变压器的情况，而对多台电动机并联在母排上的情况就不适用了。另外，还有软启动抑制涌流的方法，但是该方法的缺点是如果需要双侧送电，则需要两个软启动，从而增加了方法的复杂性。

发明内容

为至少解决上述背景技术中的一个或多个问题，本发明提供了一种对变频器进行供电的供电系统。该供电系统采用移相整流变压器将电网输出的交流电进行转换，进而向所述变频器进行供电。当移相整流变压器连接电网之前，先通过预充磁装置对其进行预充磁，从而可以有效防止或大幅度减小移相整流变压器连接电网的瞬间所产生的强涌流，避免了强涌流对所述电网和移相整流变压器的破坏。

具体地，在一个方面中，本发明公开了一种对变频器进行供电的供电系统。该系统包括移相整流变压器，其包括原边绕组、副边绕组和副边辅助绕组，并且在操作中用于对所述变频器进行供电。该系统还包括预充磁装置，其包括输入端和输出端，其中所述预充磁装置的输入端与所述移相整流变压器的原边绕组并行连接于同一电网输出线，以便在操作中与所述移相整流变压器同步接收所述电网输出的高压交流电。所述预充磁装置的输出端与所述移相整流变压器的所述副边辅助绕组连接，以便对所述移相整流变压器进行预充磁。

在一个实施例中，所述预充磁装置包括预充磁变压器和电源变压器，其中所述预充磁变压器的原边绕组与所述电源变压器的副边绕组连接。所述预充磁变压器的副边绕组与所述移相整流变压器的副边辅助绕组连接，以便对所述移相整流变压器进行预充磁。所述电源变压器的原边绕组与所述移相整流变压器的原边绕组并行连接于同一电网输出线，以便与所述移相整流变压器同步接收所述电网输出的高压交流电。所述电源变压器在操作中用于对所述电网输出的高压交流电进行变压，以便向所述预充磁变压器进行输出。

在另一个实施例中，所述预充磁变压器的容量为所述移相整流变压器容量的2％～3％，所述电源变压器的容量为所述移相整流变压器容量的3％～5％。

在又一个实施例中，所述电源变压器的副边绕组还布置有用于与其他设备进行电连接的一个或多个接口，以便通过所述一个或多个接口对其他设备进行供电。

在一个实施例中，本发明的供电系统还包括多个开关断路器，其分别布置于：所述电源变压器与所述电网之间；所述预充磁变压器两侧；以及所述移相整流变压器与所述电网之间。

在另一个实施例中，本发明的供电系统还包括控制单元，其与所述多个开关断路器分别连接，以便控制所述开关断路器闭合或者断开。

在另一个方面中，本发明还公开了一种变频系统。该变频系统包括：上述实施例中所述的供电系统；以及变频器，其在操作中用于将所述移相整流变压器输出的交流电进行频率转换，以便驱动负载。

在一个实施例中，所述预充磁变压器的副边绕组与所述变频器连接，并且在操作中用于对所述变频器进行电气保护和控制。

在又一个方面中，本发明还公开了一种使用所述预充磁装置对所述移相整流变压器进行预充磁的方法。该方法包括：闭合所述电源变压器与所述电网之间的开关断路器；闭合所述预充磁变压器两侧的开关断路器；闭合所述移相整流变压器与所述电网之间的开关断路器；以及断开预充磁变压器两侧的开关断路器。

在一个实施例中，所述闭合所述预充磁变压器两侧的开关断路器包括闭合所述开关断路器长达2秒～20秒；以及在闭合所述移相整流变压器与所述电网之间的开关断路器长达2秒后，断开预充磁变压器两侧的开关断路器。

本发明的供电系统设计精巧。其包括两个小容量的变压器和一个大容量的变压器，并且采用多个开关断路器对充磁过程和变压器合闸过程进行控制。其次，本发明的供电系统操作方便。其采用控制单元对多个开关断路器进行智能闭合和断开，使得所述充磁过程和变压器合闸过程不通过人工操作就可以完成。

另外，本发明的供电系统在预充磁过程中稳定可靠并且效果明显。其采用将两个变压器并行连接到同一电网输出线，并且使用特殊的预充磁流程和方法，使得在预充磁过程中，在所述移相整流变压器的铁芯上所产生的磁通的方向与合闸瞬间在铁芯上产生的磁励的方向一致，从而避免了强涌流的产生。进一步，本发明的供电系统还可以与变频器进行结合从而构成变频系统，以便驱动电动机等负载。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出根据本发明实施例的供电系统的组成框图；

图2是示出根据本发明实施例的供电系统的具体化的组成框图；

图3是示出根据本发明实施例的变频系统的组成框图；

图4是示出根据本发明实施例的预充磁方法的流程图；以及

图5是示出根据本发明实施例的预充磁方法的详细流程图。

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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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是示出根据本发明实施例的供电系统100的组成框图。为了便于理解本发明的供电系统的原理和功能，图1中还绘出了电网及变频器，其中所述电网通过电网输出线向所述供电系统100输出高压三相交流电，而所述供电系统将所述高压三相交流电进行处理以便向所述变频器进行输出。

如图1所示，本发明的供电系统100可以包括移相整流变压器110和预充磁装置120。进一步，所述移相整流变压器可以包括原边绕组111、副边绕组112和副边辅助绕组113。所述移相整流变压器用于对所述变频器进行供电。所述预充磁装置可以包括输入端121和输出端122，其中所述预充磁装置的输入端与所述移相整流变压器的原边绕组并行连接于同一电网输出线，以便在操作中与所述移相整流变压器同步接收所述电网输出的高压交流电。所述预充磁装置的输出端与所述移相整流变压器的所述副边辅助绕组连接，以便对所述移相整流变压器进行预充磁。

在一个实施例中，所述移相整流变压器还可以包括铁芯(或称磁芯)，所述原边绕组、副边绕组和副边辅助绕组分别缠绕于所述铁芯的原边和副边。所述移相整流变压器的容量很大，其可以将输入的高压交流电进行电压、电流和阻抗的变换，并且通过对副边绕组的不同连接方法(例如延边三角接法)，使输入电压和输出电压出现相位差，以便将所述高压交流电转换成适合于所述变频器进行使用的交流电。

当需要利用所述移相整流变压器向所述变频器提供电源时，所述原边绕组连接所述电网输出线。此时所述输出线上的高压交流电流经所述移相整流变压器的原边绕组。由于电磁感应进而在所述移相整流变压器的铁芯上产生交变磁通，该交变磁通在所述移相整流变压器的副边绕组上产生交变电流，最后将此交变电流向与副边绕组连接的所述变频器进行输出。

图2是示出根据本发明实施例的供电系统200的具体化的组成框图。这里需要指出的是，图2中的供电系统200可以理解为图1中的供电系统100的一种示例性的实现方式。因此，结合图1所描述的供电系统100的细节同样也适用于图2中的供电系统200的描述。与图1类似，为了便于理解本发明的供电系统的原理和功能，图2中还绘出了电网及变频器。下面将结合图2来描述本发明的供电系统200的组成和工作原理。

如图2所示，在一个实施例中，本发明的供电系统200可以包括移相整流变压器210、预充磁变压器220、电源变压器230、控制单元240以及多个开关断路器1～4。其中所述预充磁变压器和电源变压器构成所述预充磁装置。所述预充磁变压器的容量相对于所述移相整流变压器的容量很小，具体地，其容量可以为所述移相整流变压器容量的2％～3％。

进一步地，所述预充磁变压器可以包括原边绕组221、副边绕组222和铁芯，其中所述原边绕组和副边绕组分别缠绕于所述铁芯的原边和副边。所述原边绕组与所述电源变压器的副边绕组连接，所述副边绕组与所述移相整流变压器的副边辅助绕组连接，以便对所述移相整流变压器进行预充磁。

当需要利用所述预充磁变压器对所述移相整流变压器进行预充磁时，所述预充磁变压器的原边绕组接收来自所述电源变压器输出的交流电。由于电磁感应作用进而在所述预充磁变压器的铁芯上产生交变磁通，该交变磁通在所述预充磁变压器的副边绕组上产生交变电流。进一步地，该交变电流输出到所述移相整流变压器的副边辅助绕组，最后导致所述移相整流变压器的铁芯感应出交变磁通。

在另一个实施例中，所述电源变压器的容量相对于所述移相整流变压器的容量很小，具体地，其容量可以为所述移相整流变压器容量的3％～5％。所述电源变压器在操作中用于对所述电网输出的高压交流电进行变压，以便向所述预充磁变压器进行输出。

进一步地，所述电源变压器可以包括原边绕组231、副边绕组232、铁芯和一个或多个接口233，其中所述原边绕组和副边绕组分别缠绕于所述铁芯的原边和副边。所述电源变压器的原边绕组可以与所述移相整流变压器的原边绕组并行连接于同一电网输出线，以便与所述移相整流变压器同步接收所述电网输出的高压交流电。在一个实现场景中，所述电源变压器的一个或多个接口还可以连接其他设备，以便对所述其他设备(例如照明设备)进行供电。

当需要利用所述电源变压器对所述预充磁变压器进行供电时，所述电源变压器的原边绕组接收来自所述电网输出的高压三相交流电，由于电磁感应效应进而在所述电源变压器的铁芯上产生交变磁通。该交变磁通在所述电源变压器的副边绕组上产生交变电流。进一步地，该交变电流输出到所述预充磁变压器的原边绕组，或者通过所述一个或多个接口输出到一个或多个其他设备。

在一个实施例中，所述多个开关断路器可以分别为：布置于所述移相整流变压器与所述电网之间的开关断路器1；布置于所述电源变压器与所述电网之间的开关断路器2；布置于所述预充磁变压器原边侧的开关断路器3；以及布置于所述预充磁变压器副边侧的开关断路器4。

具体地，所述开关断路器1用于控制所述移相整流变压器与所述电网连接或者断开。基于节省电能和保护移相整流变压器的目的，在不需要移相整流变压器驱动负载时，可以将所述开关断路器1始终设置为断开状态。所述开关断路器2用于控制所述电源变压器与所述电网连接或者断开。当所述电源变压器用于对其他设备进行供电时，所述开关断路器2可以设置为始终处于闭合状态。所述开关断路器3用于连接所述预充磁变压器的原边绕组和所述电源变压器的副边绕组，以便将所述电源变压器变换之后的交流电向所述预充磁变压器输出。所述开关断路器4用于连接所述预充磁变压器的幅边绕组和所述移相整流变压器的副边辅助绕组，以便通过所述预充磁变压器变换之后的交流信号向所述移相整流变压器进行充磁。

在另一个实施例中，所述控制单元与所述多个开关断路器1～4分别连接，以便控制所述开关断路器1～4闭合或者断开。所述控制单元可以包括控制器及其附属电路，其中所述控制器例如可以是由CPU或者是其他具有计算、分析和判断功能的芯片或电路组成。在一个实现场景中，所述控制单元还可以包括延时保护器，通过设置延时保护器的响应时间进而控制所述开关断路器闭合或者断开。例如当开关断路器1闭合后，延时保护器开始计时，当时长达到2秒后，延时保护器自动断开开关断路器3或者4。进一步，所述控制单元还可以用来接收并处理外部系统发送来的控制信号，以便对所述开关断路器进行控制。

另外，尽管本发明在图2中示出利用一个控制单元来控制四个开关断路器，但本领域技术人员可以理解这里的图示仅仅是示例性的。基于本发明的公开和教导，本领域技术人员可以想到利用多个控制单元来控制这些开关断路器，例如每个开关断路器布置有控制其通断的一个控制单元，或者物理上距离近的开关断路器共享一个控制单元。在一些场景中，控制单元也可以通过人工输入来执行对开关断路器的操控。

图3是示出根据本发明实施例的变频系统300的组成框图。为了说明本发明的变频系统的原理和功能，图3中还绘出了负载电动机M。

如图3所示，本发明的变频系统包括上述对变频器进行供电的供电系统310和变频器320。可以理解的是，图3中的供电系统310可以是图2中的供电系统200并且图3中所示的供电系统310的结构和功能可以与图2中的供电系统200相同或类似。因此，上述关于图1和图2所示供电系统的描述同样也适用于图3中所示的供电系统310，此处不再赘述。

在一个实施例中，所述变频器与所述移相整流变压器的副边绕组连接，以便接收经过所述移相整流变压器变压处理之后输出的交流电。具体地，所述变频器可以包括整流单元、中间直流环节和逆变单元。其中所述整流单元可以配置用于将移相整流变压器的副边绕组输出的三相交流电转换为直流电。所述直流回路可以配置用于将所述直流电进行缓冲和储能，同时还可以减小电压或电流的波动。所述逆变单元可以包括三相桥式逆变电路，通过有规律地控制逆变器中开关的闭合或者断开，可以得到任意频率的三相交流电，从而将所述直流电转换为频率可变的交流电，以便驱动所述负载电动机。在另一个实施例中，所述变频器可以与所述预充磁变压器的副边绕组连接，以便在操作中用于对所述变频器进行电气保护和控制。

图4是示出根据本发明实施例的预充磁方法400的流程图。需要说明的是，本发明的预充磁方法400基于图2所示的供电系统200。因此，对所述预充磁方法400中的相关结构的解释和描述可以参考结合图2对所述供电系统200的描述，此处不再赘述。

如图4所示，在一个实施例中，本发明的一种通过预充磁装置对所述移相整流变压器进行预充磁的方法400可以包括如下步骤：首先，在步骤401处，闭合所述电源变压器与所述电网之间的开关断路器2。接着，在步骤402处，闭合所述预充磁变压器两侧的开关断路器3和4。然后，在步骤403处，闭合所述移相整流变压器与所述电网之间的开关断路器1。最后，在步骤404处，断开预充磁变压器两侧的开关断路器3和4。

图5是示出根据本发明实施例的预充磁方法500的详细流程图。可以理解的是，图5所示的预充磁方法500是图4所示的预充磁方法400的一个具体实施方式，因此对图4所示预充磁方法400的描述同样也适用于对图5所示的预充磁方法500的描述。

如图5所示，当开始对本发明的移相整流变压器进行预充磁时，首先，在步骤501处，闭合开关断路器2，以使得电源变压器接通高压交流电网，此时电源变压器开始工作，于是将所述高压交流电进行降压处理。接着，在步骤502处，控制单元接收到来自外部的“开始预充磁”指令。随后，预充磁方法500开始执行步骤503，于是控制单元控制开关断路器3和4闭合，同时启动计时器开始计时。此时预充磁变压器接收到经过电源变压器降压之后的交流电，并且将其进一步进行电压转换，以便向所述移相整流变压器的副边辅助绕组进行输出，进而对所述移相整流变压器进行充磁。

随后，方法500前进到步骤504，在此步骤处，控制器检测并判断开关断路器3和4的闭合时长是否介于2秒到20秒之间，以保证所述移相整流变压器上的充磁磁通处于稳定状态。当控制器检测并判断开关断路器3和4的闭合时长小于2秒时，则继续保持预充磁变压器对移相整流变压器的充磁状态，同时继续执行步骤504的检测和判断操作。当控制器检测并判断开关断路器3和4的闭合时长介于2秒到20秒之间时，方法500前进到步骤505。

在步骤505处，控制单元控制闭合开关断路器1并开始计时，以便将所述移相整流变压器的原边绕组与所述高压交流电网接通。在开关断路器1闭合的瞬间，在移相整流变压器的铁芯中产生一个较大的磁通，但是由于此前预充磁变压器通过预充磁过程已经在该铁芯中产生了一个与该较大的磁通方向相同的磁通，因此使得铁芯中的磁通不会产生突变，从而避免了强涌流的发生。

接着，方法流程来到步骤506。在此步骤处，控制单元通过检测计时器中的数据来判断开关断路器1的闭合时长是否大于2秒。当该时长小于2秒时，继续执行步骤506。当该时长大于2秒时，方法流程终止于步骤507，此时控制单元控制断开开关断路器3和4，以使得所述预充磁变压器断开与所述移相整流变压器和所述电源变压器的连接。至此，预充磁方法500结束，本发明的供电系统开始正常工作，从而向所述变频器进行供电。

为了便于本领域技术人员能够更好地理解本发明的功能和原理，下面以在石油开采领域中，通过本发明的供电系统向变频器供电进而向电动机供电为例，并结合图2和图5详细描述本发明的工作原理。

当本发明的变频系统需要空载合闸或者需要对电动机等负载进行供电时，首先，通过上位机后台的控制中心发送一个“预充磁”指令。该指令被传送到本发明的供电系统的控制单元。控制单元收到该指令后，控制开关断路器2闭合，从而将电源变压器与高压交流电网接通。可选地，为了利用电源变压器给其他设备进行供电，开关断路器2也可以在“预充磁”指令发送之前就已经处于闭合状态。

假设高压电网输出的高压交流电为10KV(千伏)，则此时电源变压器的原边绕组上的电压也为10KV。该电压通过电磁感应在铁芯中产生交变磁通。该交变磁通又在电源变压器的副边绕组上产生感应电压。通过改变原绕组和副边绕组的比例关系，例如可以获得副边绕组上的感应电压为380V。由于电源变压器的容量较小，通常为移相整流变压器容量的3～5％，因此流经电源变压器的原边绕组和副边绕组上的电流较小，使得在闭合开关断路器2的瞬间在电源变压器上所产生的涌流也很小，不会对所述电网产生损害。

接着，控制单元控制开关断路器3和4闭合，同时进行计时，这样电源变压器输出的380V交流电就通过开关断路器3流入预充磁变压器的原边绕组。该380V交流电通过电磁感应在预充磁变压器的铁芯中产生交变磁通。该交变磁通又在预充磁变压器的副边绕组上产生感应交流电压。通过改变原绕组和副边绕组的比例关系，例如可以在预充磁变压器的副边绕组上获得400V的感应交流电压。

上述在预充磁变压器的副边绕组上感应的交流电压，通过开关断路器4输出到移相整流变压器的副边辅助绕组，进而在移相整流变压器的铁芯上产生交变磁通，从而实现了对移相整流变压器进行充磁。由于预充磁变压器的容量较小，通常为移相整流变压器容量的2～3％，因此流经预充磁变压器的原边绕组和副边绕组上的电流较小，使得在闭合开关断路器3和4的瞬间在预充磁变压器上所产生的涌流也很小，不会对所述移相整流变压器和电源变压器产生损害。

当充磁过程结束后，控制单元自动闭合开关断路器1，使得移相整流变压器和高压电网进行连接。由于移相整流变压器的铁芯具有非线性的特性，并且铁芯上的磁通量不能突变，因此为了让移相整流变压器的铁芯获得稳定的磁通，通常需要将充磁时长设置为2～20秒。例如可以设置该时长为20秒，这样一旦开关断路器3和4闭合时长达到20秒，那么控制单元自动闭合开关断路器1，同时启动延时保护器进行定时，并且可以设置延时保护器的时长为2S。这时，电网中的10KV的高压交流电流经移相整流变压器的原边绕组，并在铁芯中产生交变磁通。

当闭合开关断路器1的瞬间正好是高压交流电经过零点时，由于铁芯中的磁通相位落后电压90度，因此此时在铁芯中产生的磁通最大，如果之前铁芯中没有磁通，那么在铁芯中将感应出很强的涌流，进而破坏高压电网和移相整流变压器。但是由于预充磁变压器已经对铁芯进行了20秒的充磁过程，因此此时铁芯中已经存在稳定的磁通。由于移相整流变压器和电源变压器以特殊的并联方式接入同一高压电网的输出线，因此二者接收的高压交流电是同步的，这使得预充磁过程在铁芯中所产生的磁通与闭合开关断路器1后高压电流在铁芯中所产生的磁通的方向相同。基于此，在闭合开关断路器1的瞬时，即使交流电压处于过零点处，在铁芯中也不会产生磁通的突然变化，由此所感应出的涌流强度大幅减小，从而避免了强涌流对高压电网和移相整流变压器的破坏。

当闭合开关断路器1的时长达到2秒后，延时保护器自动断开开关断路器3和4，使得预充磁变压器停止向移相整流变压器充磁。这样，移相整流变压器经过先充磁后合闸的过程后稳定地运行，并且通过设置移相整流变压器原边绕组和副边绕组的比例关系，进而向变频器输出降压后的交流电。进一步地，所述变频器将接收到的一定频率的交流电进行整流和逆变等处理，输出频率可变的交流电，以此来驱动电动机工作。

应当理解，本发明的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本发明。如在本发明说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

虽然本发明的实施方式如上，但所述内容只是为便于理解本发明而采用的实施例，并非用以限定本发明的范围和应用场景。任何本发明所述技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种对变频器进行供电的供电系统，包括：

移相整流变压器，其包括原边绕组、副边绕组和副边辅助绕组，并且在操作中用于对所述变频器进行供电；以及

预充磁装置，其包括输入端和输出端，其中所述预充磁装置的输入端与所述移相整流变压器的原边绕组并行连接于同一电网输出线，以便在操作中与所述移相整流变压器同步接收所述电网输出的高压交流电，并且所述预充磁装置的输出端与所述移相整流变压器的所述副边辅助绕组连接，以便对所述移相整流变压器进行预充磁。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其中所述预充磁装置包括预充磁变压器和电源变压器，其中

所述预充磁变压器的原边绕组与所述电源变压器的副边绕组连接，所述预充磁变压器的副边绕组与所述移相整流变压器的副边辅助绕组连接，以便对所述移相整流变压器进行预充磁；以及

所述电源变压器的原边绕组与所述移相整流变压器的原边绕组并行连接于同一电网输出线，以便与所述移相整流变压器同步接收所述电网输出的高压交流电，所述电源变压器在操作中用于对所述电网输出的高压交流电进行变压，以便向所述预充磁变压器进行输出。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其中所述预充磁变压器的容量为所述移相整流变压器容量的2％～3％，所述电源变压器的容量为所述移相整流变压器容量的3％～5％。

4.根据权利要求2所述的供电系统，其中所述电源变压器的副边绕组还布置有用于与其他设备进行电连接的一个或多个接口，以便通过所述一个或多个接口对其他设备进行供电。

5.根据权利要求1～4的任意一项所述的供电系统，还包括多个开关断路器，其分别布置于：

所述电源变压器与所述电网之间；

所述预充磁变压器两侧；以及

所述移相整流变压器与所述电网之间。

6.根据权利要求5所述的供电系统，还包括控制单元，其与所述多个开关断路器分别连接，以便控制所述开关断路器闭合或者断开。

7.一种变频系统，包括：

根据权利要求1～6中任意一项所述的供电系统；以及

变频器，其在操作中用于将所述移相整流变压器输出的交流电进行频率转换，以便驱动负载。

8.根据权利要求7所述的变频系统，其中所述预充磁变压器的副边绕组与所述变频器连接，并且在操作中用于对所述变频器进行电气保护和控制。

9.一种使用权利要求5或6所述的预充磁装置对所述移相整流变压器进行预充磁的方法，包括：

闭合所述电源变压器与所述电网之间的开关断路器；

闭合所述预充磁变压器两侧的开关断路器；

闭合所述移相整流变压器与所述电网之间的开关断路器；以及

断开预充磁变压器两侧的开关断路器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中

闭合所述预充磁变压器两侧的开关断路器包括闭合所述开关断路器长达2秒～20秒；以及

在闭合所述移相整流变压器与所述电网之间的开关断路器长达2秒后，断开预充磁变压器两侧的开关断路器。

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