专利名称：变压器测试设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变压器测试设备。尤其地，本发明涉及这样一种变压器测试设备， 其中该设备包括静态变频器，该静态变频器具有连接到一个过滤装置的多个输出端。过滤 装置同样具有多个输出端，这多个输出端与匹配变压器相连接，其中匹配变压器连接到要 用于测试的变压器。此外，本发明还涉及根据本发明的设备在高压测试技术中的使用。
背景技术：
在会议"European Conference on Power Electronics andApplications，，的会 议论文集中公幵了标题为“High PerformanceDigital Control of UninterruptiblePower Supply (UPS) Using anApplications Specific Integrated Circuit (ASIC)，，(利用专用 集成电路(ASIC)的不间断电源(UPS)的高性能数字控制)的文章。这次会议于1991年9 月3日至6日在佛罗伦萨举行。会议论文集同样在1991年公开。为了 UPS系统的完全数 字控制，相应设计了 ASIC，以便使得能够实现快速的电流和电压控制。通过使用该ASIC，用 UPS系统可以实现优秀的动态性能(快速的阶跃响应，在非线性负载的情况下很小的谐波 干扰)。数字电路包括7个PI控制器、正弦波发生器、与模数转换器的接口和用于产生切换 信号的脉宽调制(PWM)发生器。不间断电源(UPS)对于其中电气系统即使在电力故障的情 况下也必须工作的所有应用中是必需的。德国公开文献DE 19 239 85公开了一种用于功率传输系统的过滤器。在交流系 统中，经常要求过滤掉不期望的谐波振动。多相电功率传输系统由多个具有一定电感的线 路。这些线路被加载以既具有特性性的、也具有非特征性的谐波分量的交流电。而且，用于 特征性的谐波成分的多个过滤器与这些线路耦接。而且，存在另一过滤器，其包含与这些线 路耦接、并且用于衰减系统电压的非特征性谐波分量的阻抗。通过电流的非特征性谐波分 量与大阻抗的相互作用而产生该特征性谐波分量，该相互作用产生于谐波过滤器的阻抗和 电感共振时。但是，该文件并没有提及变压器的测试。德国专利文献DE 42 323 56公开了具有至少两个电流源的供电设备。每一个电 流源经由至少一个相应的换流器输送到交流电网中。为了降低已有的特定谐波振荡的幅 值，至少一个换流器的电压借助于控制角相对于至少一个其他换流器有相位差地输送到电 网中。德国专利文献DE 19 546 420也公开了一种不间断供电设备。不间断供电设备包 括电网整流扼流圈(Netzkommutierungsdrossel)、具有相应控制装置的电压中间电路变流 器、输出过滤器，输出过滤器由具有漏电感大的变压器和用于具有相应控制装置和手动旁 路开关的电网换向装置的滤波电容器构成。使用驱动技术的变频器被用作为变流器。在该 变频器的上游连接输入过滤器，其中在直流电压端子处设置电池耦接装置。由此，可以用驱 动技术的商用构件以及用特定于USV的构件来构造不间断电源，该不间断电源在技术方面 和在经济方面使用驱动技术的协作。该文件同样并不涉及变压器的测试。
EP 0 268 046 A2描述了用于以时序调节控制和调整三相逆变器的电路结构。该 申请的重点在于对逆变器的时序调节的描述，该时序调节有利地在设备的不对称加载的情 况下进行。在逆变器和过滤单元之间使用变压器被提出作为应用例子。其只用于电压转换。DE 26 08 541 Al描述了一种电磁屏蔽的电源装置，其中为了抑制非对称的干扰 量，除了变压器次级侧的静电屏蔽之外，电取消信号被获取并反相地输入到有效信号电流 路径中。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于测试变压器的设备，该设备在抑制非对称干扰方面 表现出改进。上述问题通过包括权利要求1特征的设备来解决。在本发明中，用于测试变压器的设备配备有静态变频器。该变频器具有多个连接 到一个过滤装置的输出端，该过滤装置也具有多个又连接到一匹配变压器的输出端。匹配 变压器本身与要用于测试的变压器连接。该过滤装置是滤波变压器。在滤波变压器的初级侧和次级侧之间设置静电屏蔽。而且，在滤波变压器的次级 侧上设置多个滤波电容器。其中，这些滤波电容器被设置为星形连接。特别有利的是，静态变频器和滤波变压器与滤波电容器一起被放置在一个开关柜 中。由此实现了抑制非对称干扰向进行测试的变压器的传播。
下面将借助于附图更详细地解释本发明的实施例及其优点。图1示出了变频器，其在变压器测试中使用。其中变频器是带有LC正弦滤波器的 静态变频器。图2示出了位于正弦滤波器后面的变频器的相线电压的示意图。图3示出了逆变器输出端处导线_地电压的脉冲频率跳变的示图。图4示出了根据本发明的设备，其中使用具有滤波变压器的静态变频器。
具体实施例方式图1示出了现有技术中用于测试能源动力技术的功率变压器的设备。到目前为 止，该测试用旋转的转换器(电动发电机组)而实现。这些旋转的转换器如图1所示由静 态变频器2代替。静态变频器与旋转的转换器相比在动力学、磨损、重量和可用性方面具有 明显的优点。静态变频器2被供给以交流电压10。交流电压10首先到达整流器。变频器 2具有第一输出端21、第二输出段22和第三输出端23。静态变频器是具有数字控制和调节 的电压中间电路变流器。其中，变频器2提供必要的可变输出电压、以及不同的所需的测试频率。其中测试 频率或测试电压必须满足特定的要求。在此，变频器2必须生成畸变因数小于5%的正弦 形的对称的交流电压。感应电压测试用于检查功率变压器的绝缘系统，其中在感应电压测 试中执行局部放电测量。影响该测量的外部干扰应当不超过Qs = IOOpC的TE基本干扰电 平。这包括由测试电压源自身导致的干扰。
静态变频器2的第一输出端21、第二输出端22和第三输出端23被馈送到正弦滤 波器6。正弦滤波器6作为被实现为LC滤波器的低通滤波器。正弦滤波器6具有第一输出 端31、第二输出端32和第三输出端33。正弦滤波器6的第一输出端31、第二输出端32和 第三输出端33连接到匹配变压器8。匹配变压器8自己又连接到应该受到测试的变压器 15。应用静态变频器2的缺点是，其受原理限制产生畸变因数大的脉宽调制的矩形输 出电压，该输出电压以其形式首先不适于测试功率变压器。如图1所示，为此使用相应的正 弦滤波器6。使用该正弦滤波器6的结果在图2中示出。通过使用正弦滤波器6，可以产生 畸变因数< 5%的正弦形的相线电压。但是，图3示出了尽管使用了正弦滤波器6仍然出现的干扰。尽管使用了正弦滤 波器6，逆变器输出端处的导线-地电压的脉冲频率的跳变位被抑制(非对称干扰)。非对 称干扰因此从静态变频器2传导到待测试的变压器15，并且因此导致局部放电测量的显著 干扰。因此，需要进一步的措施，其中因此通过这些措施，即使出现非对称干扰也可能实现 局部放电测量。在以下对图4进行描述之前应当指出，这里对于与图1的特征相同的特征使用相 同的附图标记。通过滤波装置6的根据本发明的改进，可能既对变频器2的对称的输出电 压进行滤波，而且抑制非对称的干扰。由此，应当可能能够执行在待测试的变压器15处的 局部放电测量。根据本发明，代替前面的正弦滤波器，滤波装置包括滤波变压器11。滤波变压器 11连接到变频器2的第一输出端21、第二输出端22和第三输出端23。滤波变压器11包括 初级侧111和次级侧112。滤波变压器11 一方面通过其自己的漏电感或另一方面通过集成 的纵向电感提供需要的电感。滤波变压器11的次级侧112连接到设置为星形连接13的滤 波电容器。由星形连接13所产生的星形汇接点连接到地电势16。滤波变压器11产生第一 输出端21、第二输出端22和第三输出端23之间的电势隔离以及星形连接13的滤波电容
ο此外，在滤波变压器11的初级侧111和次级侧112之间设置静电屏蔽17。其中， 静电屏蔽17还有助于非对称干扰的漏导。当然，静电屏蔽17也接地。由滤波电容器的星形连接13和滤波变压器11构成的滤波装置6由第一输出端 31、第二输出端32和第三输出端33连接到匹配变压器8。如已经在图1中描述的那样，匹 配变压器连接到应当受到测试的变压器15。特别有利的是，滤波变压器11与滤波电容器的 星形连接13 —起被设置在变流器开关柜中。通过这种空间安排，可以抑制非对称干扰进一 步传输到待测试的变压器15中。因此，有可能执行局部放电测量，因为非对称干扰已经被 过滤掉。特别有利的是，在高电压测试技术中使用滤波变压器11。在特定情况下，在测试 功率变压器时使用滤波变压器11，以便抑制静态变频器2的局部放电干扰发射(非对称扰 动)。如上所述，将滤波变压器11设置在变流器柜中还导致了非对称干扰不被进一步传递 到测试系统中，并且在那里妨碍局部放电测量。参考一实施方式描述了本发明。但是，能够想到，可以执行变化和修改，而不背离 以下权利要求保护范围。
权利要求
一种用于变压器的高电压测试的设备，具有静态变频器(2)，所述静态变频器(2)具有多个连接到滤波装置(6)的输出端(21、22、23)，所述滤波装置(6)也具有多个连接到匹配变压器(8)的输出端(31、32、33)，所述匹配变压器(8)能与待测试的变压器相连，其特征在于，所述滤波装置(6)具有滤波变换器(11)，在所述滤波变压器(11)的初级侧(111)和次级侧(112)之间设置接地的静电屏蔽(17)，在所述滤波变压器(11)的次级侧(112)的每个输出端处分接滤波电容器(C1、C2、C3)，所述滤波电容器(C1、C2、C3)相互连接为具有星形汇接点(13)以星形连接，并且所述星形汇接点(13)也接地。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述静态变频器(2)和所述滤波变压器 (11)与所述滤波电容器(Cl、C2、C3) 一起被设置在开关柜中，使得没有非对称干扰到达受 测试的变压器(15)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，由连接到电压源(4)的静态变频器 (2)导致的局部放电测量的干扰被抑制，并且不到达受测试的变压器(15)。
全文摘要
本发明公开了一种具有静态变频器(2)的用于测试变压器的设备。静态变频器(2)具有多个连接到滤波装置(6)的输出端(21、22、23)。滤波装置(6)也具有多个连接到匹配变压器(8)的输出端(31、32、33)，匹配变压器(8)与用于测试的变压器(15)相连。滤波装置(6)是滤波变压器(11)。
文档编号G01R31/14GK101889211SQ200880119691
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月3日 优先权日2007年12月8日
发明者A·蒂德, U·史蒂芬, 黄育龙 申请人:赖茵豪森机械制造公司