[發(fā)明專利]一種機車變壓器諧振頻率檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410726866.0
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104391204A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李小滿;殷強;黨浩;張樂;方亮
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電機有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王法男

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高鐵機車牽引系統(tǒng)的安全防范，具體涉及影響牽引系統(tǒng)的安全運行的變壓器諧振頻率檢測的方法及裝置。

背景技術(shù)

機車變壓器是用于高鐵牽引系統(tǒng)的核心部件，變壓器后端接濾波電抗器、變流器等負載。來自牽引變流器的諧波激勵，變壓器產(chǎn)生的諧振效應(yīng)，改變了變壓器的輸入、輸出阻抗特性和帶負載能力，造成整個牽引系統(tǒng)對變流器的不匹配，危害整個牽引系統(tǒng)的安全運行。

針對上述情況，研制出的機車變壓器，出廠前試驗驗證，確定其諧振頻率點。整體牽引系統(tǒng)工作頻率范圍必須避開變壓器、電抗器、變流器等核心部件的諧振點，從而避免變壓器運行過程中產(chǎn)生諧振，確保機車牽引系統(tǒng)的安全運行。

由以上所述，如何提供一種檢測方法和裝置，以實現(xiàn)對機車變壓器諧振頻率點的測量，從而避免變壓器運行過程中產(chǎn)生諧振的，確保機車牽引系統(tǒng)的安全運行。成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

通過國內(nèi)檢索發(fā)現(xiàn)以下專利與本發(fā)明有相似之處：

申請?zhí)枮?01410282756.X，名稱為“交流電氣化鐵道牽引網(wǎng)阻抗頻率特性測試裝置”的發(fā)明。此發(fā)明提供了一種交流電氣化鐵道牽引網(wǎng)阻抗頻率特性測試裝置，由降壓變壓器TP、諧波源HS、監(jiān)控裝置MC、電壓傳感器TV、電流傳感器TA構(gòu)成。監(jiān)控裝置MC控制諧波源HS發(fā)出諧波電流，通過降壓變壓器TP原邊繞組注入到牽引網(wǎng)中；電壓傳感器TV、電流傳感器TA分別檢測接觸網(wǎng)T和鋼軌G之間諧波電壓和向牽引網(wǎng)注入的諧波電流，監(jiān)控裝置MC接收電壓傳感器TV和電流傳感器TA的輸出信號，完成諧波阻抗計算。在接觸網(wǎng)通電情況下即可通過調(diào)整諧波源發(fā)出電流的頻率和幅值，獲得牽引網(wǎng)的阻抗頻率特性，進而得到諧振頻率。此發(fā)明可用于新建電氣化鐵路的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，也可用于既有線路，為解決諧振問題、保障供電安全提供技術(shù)支持。

申請?zhí)枮?01310219729.3，名稱為“工頻調(diào)感諧振裝置及其調(diào)頻判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法”的發(fā)明。此發(fā)明公開了一種工頻調(diào)感諧振裝置及其調(diào)頻判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法，包括變頻控制電源，為勵磁變壓器一次側(cè)提供電壓，勵磁變壓器二次側(cè)通過一高壓可調(diào)電抗器連接至被檢測試品；還包含一與變頻控制電源連接的電壓采集單元，變頻控制電源根據(jù)采集到的電壓信號，給出信號驅(qū)動電感電動調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)高壓可調(diào)電抗器，使整個系統(tǒng)在工頻下諧振。此方法采用變頻電源，當電抗器調(diào)節(jié)好以后，通過在低壓下自動諧振的方式來尋找諧振點，比較諧振頻率點與頻率點50Hz的差異來判斷諧振情況，指出電抗器氣隙的調(diào)節(jié)量和方向，能快速判斷諧振狀態(tài)和快速實現(xiàn)工頻諧振，便于實現(xiàn)電壓互感器現(xiàn)場校驗時的工頻諧振升壓，提高了勞動生產(chǎn)效率，具有良好的應(yīng)用前景。

雖然以上2個專利都是尋找諧振頻率的方法及裝置但在結(jié)構(gòu)和原理上都與本發(fā)明有較大的不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何針對變壓器產(chǎn)生的諧振效應(yīng)會影響到牽引系統(tǒng)的安全運行，提出一種有效的變壓器諧振頻率檢測的方法及裝置，以實現(xiàn)對變壓器諧振點的檢測。

針以上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：一種機車變壓器諧振頻率檢測的方法及裝置，包括掃頻分析儀、取樣電阻、電腦，其中掃頻分析儀包括信號發(fā)生器，高速采集卡，掃頻分析儀的輸出端口Vs直接與輸入端口Va連接，高速采集卡采集輸入端口Va的頻率、電壓和相位信號作為第一個參考信號；取樣電阻與掃頻分析儀的輸入端口Vb連接，高速采集卡采集輸入端口Vb的頻率、電壓和相位信號作為第二個參考信號，掃頻分析儀與電腦連接，將高速采集卡采集的第一個參考信號和第二個參考信號都輸入到電腦中，通過電腦中的軟件找出變壓器的諧振頻率。

進一步地，掃頻分析儀中的信號發(fā)生器與輸出端口Vs相連，使得輸出端口Vs能輸出0.05kHz-1MHz的頻率及10Vp-p的電壓。

進一步地，掃頻分析儀輸出端口Vs直接與輸入端口Va連接，使得輸入端口Va的頻率、電壓和相位總是與輸出端口Vs的頻率、電壓和相位相同，將輸入端口Va的頻率、電壓和相位信號作為第一個參考信號輸入到電腦中。

進一步地，取樣電阻有2個，根據(jù)變壓器的阻抗大小來選擇將取樣電阻a或取樣電阻b連接到電路中。

進一步地，變壓器次級線圈與取樣電阻連接，取樣電阻與掃頻分析儀的輸入端口Vb連接，高速采集卡采集輸入端口Vb的頻率、電壓和相位信號作為第二個參考信號輸入到電腦中。

進一步地，掃頻分析儀與電腦連接，掃頻分析儀的高速采集卡從輸入端口Va和輸入端口Vb采集到的頻率、電壓和相位信息傳輸?shù)诫娔X中進行處理。