[發明專利]單相三相一體化配電變壓器抗短路承受能力試驗裝置

在審

• 申請號: 202011190512.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112305461A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 肖前波;王謙;劉熊;葛凱;陳詠濤;李永福;彭華東;李宏濤;羅驍梟;龍英凱;陳偉
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司;蘇州工業園區海沃科技有限公司
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G01R31/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 賀春林

本發明公開了單相三相一體化配電變壓器抗短路承受能力試驗裝置，屬于配電變壓器抗短路承受能力試驗檢測領域，包括進線單元、移相變壓器、變頻器和輸出濾波器，所述進線單元連接有移相變壓器，所述移相變壓器連接有變頻器，所述變頻器連接有輸出濾波器，所述輸出濾波器輸出變頻電源，本發明通過進線單元、移相變壓器、變頻器和輸出濾波器配合，在試驗對象不同時通過輸出高壓接觸器自動更改接線，完成三相和單相輸出模式切換，實現單相和三相試驗的集成化和一體化，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及配電變壓器抗短路承受能力試驗檢測領域，具體為單相三相一體化配電變壓器抗短路承受能力試驗裝置。

背景技術

變壓器正常運行時，二次側突然發生了短路故障，繞組中將出現很大的過電流，在短路電流的作用下，繞組中會產生巨大的短路力，如果變壓器設計不完善，抗短路能力不夠的話，如此巨大的短路力，輕則使繞組絕緣及結構件受損，影響變壓器的絕緣性能，重則使繞組松散，扭轉和變形，導線折斷，甚至整個繞組倒塌，或由于絕緣損壞引起匝間短路使繞組燒毀。

檢驗配電變壓器抗短路沖擊能力的方法是對變壓器進行抗短路承受能力試驗，但是目前短路承受能力試驗對供電電源容量要求較大；目前有使用發電機組供電來完成變壓器短路沖擊試驗，發電機組組成的變壓器短路沖擊試驗系統包含電動機、發電機、沖擊變壓器等設備，整套系統由于含有旋轉電機，需要配套潤滑、保護、盤車等輔助設備，整個系統的造價十分昂貴。也有使用專用線路電網供電來取得試驗電源，專用線路的取得除了造價高外，也比較難以申請，完成配電變壓器短路沖擊試驗時，需要供電電源提供較大的瞬時容量。使用電網供電方式實現配電變壓器短路沖擊試驗時，一般的試驗環境及變壓器制造廠難以滿足試驗電源的要求，試驗時極易發生保護動作導致試驗電源過流跳閘，引起大面積停電。

傳統的變壓器抗短路承受能力試驗系統設備復雜且造價高昂，近年來隨著電力電子儲能技術的不斷發展，基于電容器儲能技術的配電變壓器抗短路承受能力沖擊試驗系統已經研發成功，但是現有技術主要是針對配電變壓器開展單相或者三相的試驗裝置，尚未有兼顧單相和三相試驗的一體化試驗裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供單相三相一體化配電變壓器抗短路承受能力試驗裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種單相三相一體化配電變壓器抗短路承受能力試驗裝置，包括進線單元、移相變壓器、變頻器和輸出濾波器，所述進線單元連接有移相變壓器，所述移相變壓器連接有變頻器，所述變頻器連接有輸出濾波器，所述輸出濾波器輸出變頻電源。

優選的，所述進線單元與輸入供電電源連接，且輸入供電電源為AC10KV、50HZ，實現10KV電源投切。

優選的，所述移相變壓器將10kV電源轉換成經過移相后的36組三相電源供給高壓變頻電源的功率單元使用。

優選的，所述變頻器：由36個三相整流單相橋式逆變組成的功率單元組成，36個功率單元分成2組，每組18個功率單元的輸出串聯連接，2組的功率單元接成V型接線。

優選的，所述變頻器為級聯形變頻器。

優選的，所述功率單元采用三相6脈波不可控整流供電，供電電源由移相變壓器提供。

優選的，所述功率單元中a、b、c為移相變壓器的一組繞組，ac1、ac2為功率單元的逆變輸出；IGBT控制極g1、g2、g3、g4施加SPWM脈沖信號時，輸出端ac1、ac2得到單相正弦波脈寬調制輸出電壓，多個單元級聯時得到單元數量乘以單元電壓的總輸出電壓。

優選的，所述功率單元的輸入采用一個獨立的電壓源表示移相變壓器的一組繞組；每組的每個功率單元的輸出串聯連接，每組的每個功率單元首端與最后一個功率單元的尾端之間得到10kV高壓輸出。