[發(fā)明專利]基于交流低頻加熱的三相配電變壓器溫升試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710118179.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN106841875A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫學(xué)武;李濤;羅軍;趙富強(qiáng);任社宜;尹奎龍;任煒;杜曉平;李繼東;宋媛媛;王廣濤;蔣玉營(yíng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)山東省電力公司物資公司;山東達(dá)順電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于交流低頻加熱的三相配電變壓器溫升試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，包括：三相四線低壓輸入電源、三相可調(diào)低頻變頻電源、輸出信號(hào)采集模塊、測(cè)溫傳感器模塊以及主控單元；

所述三相四線低壓輸入電源、三相可調(diào)低頻變頻電源和被試變壓器依次串聯(lián)連接，所述輸出信號(hào)采集模塊和測(cè)溫傳感器模塊分別與被試變壓器連接，所述主控單元與三相可調(diào)低頻變頻電源、輸出信號(hào)采集模塊以及測(cè)溫傳感器模塊分別連接；

所述主控單元根據(jù)輸出信號(hào)采集模塊、測(cè)溫傳感器的反饋信號(hào)對(duì)三相可調(diào)低頻變頻電源發(fā)出調(diào)壓調(diào)頻指令；

所述三相可調(diào)低頻變頻電源根據(jù)變壓器鐵芯勵(lì)磁飽和曲線，確定被試變壓器在不同頻率下對(duì)應(yīng)的飽和點(diǎn)電壓值；同時(shí)根據(jù)接收到的指令不斷調(diào)整輸出頻率和電壓值，以實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁飽和、頻率、電壓的均衡調(diào)整，實(shí)現(xiàn)變壓器溫升試驗(yàn)時(shí)變壓器鐵芯和繞組同時(shí)加熱。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于交流低頻加熱的三相配電變壓器溫升試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，采用三相可調(diào)低頻變頻電源對(duì)被試變壓器高壓側(cè)繞組進(jìn)行調(diào)頻、加壓，建立變壓器鐵芯勵(lì)磁飽和曲線，確定被試變壓器在不同頻率下對(duì)應(yīng)的飽和點(diǎn)電壓值，以確定變壓器鐵芯發(fā)熱量最大的勵(lì)磁電流值，對(duì)變壓器鐵芯進(jìn)行加熱；

然后將變壓器低壓側(cè)短路，根據(jù)變壓器額定容量參數(shù)選定溫升試驗(yàn)第一階段所施加總損耗最優(yōu)的試驗(yàn)頻率、電流和電壓幅值，三相可調(diào)低頻變頻電源產(chǎn)生三相可調(diào)交流電源，在變壓器低壓側(cè)感應(yīng)出短路電流，調(diào)整低頻電源施加到變壓器的額定電流，對(duì)繞組進(jìn)行加熱。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于交流低頻加熱的三相配電變壓器溫升試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，根據(jù)變壓器鐵芯勵(lì)磁飽和曲線，確定被試變壓器在不同頻率下對(duì)應(yīng)的飽和點(diǎn)：當(dāng)施加電流值增加50％，而勵(lì)磁出的電壓值增加不大于10％時(shí)為勵(lì)磁特性曲線的拐點(diǎn)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于交流低頻加熱的三相配電變壓器溫升試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，上電后可調(diào)低頻變頻電源以最低電壓及最低頻率對(duì)被試變壓器進(jìn)行試驗(yàn)；

輸出采集模塊采集被試變壓器的電壓、電流、相位以及頻率信息并將所述信息反饋至主控單元；

測(cè)溫傳感器模塊將采集到的變壓器鐵芯以及高低壓側(cè)繞組的溫度信息反饋至主控單元；

主控單元根據(jù)反饋信息不斷發(fā)送指令至三相可調(diào)低頻變頻電源，三相可調(diào)低頻變頻電源不斷調(diào)整頻率和電壓值以實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁飽和、頻率、電壓的均衡調(diào)整；滿足變壓器溫升試驗(yàn)時(shí)應(yīng)達(dá)到最大總損耗以及調(diào)整至額定損耗下溫度保持1h的試驗(yàn)電流要求；

當(dāng)測(cè)溫傳感器檢測(cè)到被試變壓器溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，減小可調(diào)低頻變頻電源輸出電壓，同時(shí)提高輸出頻率，保證輸出電流在額定電流范圍內(nèi)波動(dòng)不超過(guò)10％。

5.一種基于交流低頻加熱的三相配電變壓器溫升試驗(yàn)方法，其特征是，包括：

(1)在變壓器中施加最大總損耗，使變壓器工作在額定工作狀態(tài)，檢測(cè)變壓器油鐵芯以及繞組的溫升；

采用三相可調(diào)低頻變頻電源對(duì)被試變壓器高壓側(cè)繞組進(jìn)行調(diào)頻、加壓，建立變壓器鐵芯勵(lì)磁飽和曲線，確定被試變壓器在不同頻率下對(duì)應(yīng)的飽和點(diǎn)電壓值，以確定變壓器鐵芯發(fā)熱量最大的勵(lì)磁電流值，對(duì)變壓器鐵芯進(jìn)行加熱；

然后將變壓器低壓側(cè)短路，根據(jù)變壓器額定容量參數(shù)選定溫升試驗(yàn)第一階段所施加總損耗最優(yōu)的試驗(yàn)頻率、電流和電壓幅值，三相可調(diào)低頻變頻電源產(chǎn)生三相可調(diào)交流電源，在變壓器低壓側(cè)感應(yīng)出短路電流，調(diào)整低頻電源施加到變壓器的額定電流，對(duì)繞組進(jìn)行加熱；

(2)測(cè)定各部位溫度后，立即將輸入繞組中的電流降至額定電流，繼續(xù)試驗(yàn)1h，并繼續(xù)觀察各部位溫度；

(3)額定電流1h結(jié)束，記錄好各部位溫度之后，迅速把電流降至最小，切斷電源，斷開試品與溫升試驗(yàn)電源的連線，測(cè)量繞組熱電阻；

(4)試驗(yàn)終結(jié)時(shí)快速斷開電源，拆除短路線，并在設(shè)定時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)出繞組的電阻值；每隔設(shè)定時(shí)間讀取一次，記錄斷電以后設(shè)定時(shí)間段內(nèi)繞組的電阻值，根據(jù)測(cè)得的電阻值描繪出變壓器溫升曲線。