一种多脉波整流移相变压器测试方法及系统与流程

本发明涉及变压器测试技术领域，尤其涉及一种多脉波整流移相变压器测试方法及系统。

背景技术：

多脉波整流移相变压器是一种专门为中高压变频器提供多相整流电源的装置，其温升试验是考核变压器安全性和使用寿命的重要指标之一，亦是变频器产品质量保障的必要手段。

目前对于该种变压器的温升试验以模拟负载法、相互负载法和直接负载法为主。模拟负载法的温升值通过短路试验（提供负载损耗）和空载试验（提供空载损耗）的组合来确定的。但短路试验无法测定在实际工况下变压器二次侧谐波对绕组温升的影响；相互负载法需要合适的辅助变压器或专用的调压变压器，陪试设备投入较大；直接负载法接线简单，辅助设备少，但其试验能耗大。

多脉波整流移相变压器的温升试验，如用模拟负载法无法模拟实际工况；相互负载法，陪试设备需要辅助变压器或专用调压变压器；直接负载法，试验能耗大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种陪试设备投入小，能耗低，成本小，并能对变压器在实际工况下的运行状态进行考核的多脉波整流移相变压器测试方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种多脉波整流移相变压器测试方法，将被试变压器的输入端与第一电网连接，输出端与变频器连接；将所述变频器的输出端通过电抗器与第二电网连接；

测试过程中，控制所述变频器按照测试需求运行，通过调节所述变频器的运行状态来使得所述被试变压器的运行状态满足测试需求，对被试变压器进行测试。

进一步地，所述被试变压器和所述变频器在测试过程中的电压和电流的相序一致。

进一步地，所述变频器为交直交型变频器。

进一步地，所述变频器为矢量控制变频器。

进一步地，在测试过程中，所述变频器由所述被试变压器提供全部所需电能；所述第一电网和所述第二电网为同一电网。

一种多脉波整流移相变压器测试系统，包括被试变压器、变频器的电抗器；所述被试变压器的输入端与第一电网连接，输出端与所述变频器连接；所述变频器的输出端通过所述电抗器与第二电网连接；所述变频器用于在测试过程中，通过调节自身的运行状态，使得所述被试变压器的运行状态满足测试需求。

进一步地，所述被试变压器和所述变频器在测试过程中的电压和电流的相序一致。

进一步地，所述变频器为交直交型变频器。

进一步地，所述变频器为矢量控制变频器。

进一步地，在测试过程中，所述变频器由所述被试变压器提供全部所需电能；所述第一电网和所述第二电网为同一电网。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明通过对变频器运行状态的调整来使得被试变压器的运行状态满足测试需求，控制精准，可以准确的反映出实际工况下被试变压器的真实运行状态，使得对被试变压器的测试更加准确，对被试变压器进行温升测试时，可以真实、准确的反映出实际运行时电流谐波对被试变压器二次侧绕组温升值的影响。

2、本发明只需要设置一台变频器就可以真实的模拟被试变压器的真实应用场景，结构简单、投资小，成本较低，并且变频器的低压功率单元数量可以任意调整，灵活性好。

3、本发明中变频器的输出可以反馈至电网，能耗低，对电网容量要求小，能适应各功率等级和电压等级被试变压器。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构示意图。

图2为本发明具体实施例的控制结构示意图。

图3为本发明具体实施例的能量流向图。

图4为本发明具体实施例的变频器中的功率单元的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例的多脉波整流移相变压器测试方法，将被试变压器的输入端与第一电网连接，输出端与变频器连接；将变频器的输出端通过电抗器与第二电网连接；测试过程中，控制变频器按照测试需求运行，通过调节变频器的运行状态来使得被试变压器的运行状态满足测试需求，对被试变压器进行测试。在测试中，可根据测试需求采集被试变压器的各类指标参数，从而完成对被试变压器的测试。

在本实施例中，在测试过程中，变频器由被试变压器提供全部所需电能；第一电网和第二电网为同一电网。被试变压器和变频器在测试过程中的电压和电流的相序一致。通过采用由被试变压器为变频器提供全部电能，并使得两者的电压和电流的相序一致，从而可以准确的反映出实际工况下被试变压器的真实运行状态，使得对被试变压器的测试更加准确，对被试变压器进行温升测试时，可以真实、准确的反映出实际运行时电流谐波对被试变压器二次侧绕组温升值的影响。

在本实施例中，变频器可以是交交型变频器、或交直交型变频器；可以是电流型变频器，或电压型变频器；可以是u/f控制变频器，或者是转差频率控制变频器，或者是矢量控制变频器。优选为变频器为交直交型变频器，矢量控制变频器。采用优选类型的变频器，对变频器的控制精度更高，电能质量更好，测试的效果更好，精度更高。

在本实施例中，变频器的每一相包括多个功率单元，每一相的多个功率单元的输出端串联。每个功率单元的结构如图4所示，将三相输入电能整流成直流，通过滤波等处理后，再通过逆变为单相交流输出。

在本实施例中，以温升测试为例，在测试开始前，记录环境温度，然后将断路器qf1合闸，使得变频器处于高压带电状态。然后，将断路器qf2合闸，启动变频器，通过变频器的控制系统调节变频器的输出功率，包括有功功率和无功功率，以使得被试变压器的额定容量、额定电流等指标满足考核要求，即被试变压器的输出功率的大小是通过对变频器的调节来实现的，其调节原理如图2所示。调节方式可以采用现有成熟的调节方式。在本实施例中，调节原理为：将功率分解为有功、无功功率，将输出电流进行三相坐标轴-两相坐标轴变换，并对有功、无功功率进行前馈控制，最终得出变频器输出调制比及相位角。根据测试要求，使得被试变压器达到额定的工作状态，并记录相关试验数据，如温度数据，完成相关试验。

在本实施例中，如图3所示，在试验过程中，能量从电网经被试变压器、变频器后再流向电网，整个测试过程中只需有设备自身功率的损耗，能耗小，对电网的容量大小要求低。

本实施例的多脉波整流移相变压器测试系统，如图1所示，包括被试变压器、变频器的电抗器；被试变压器的输入端与第一电网连接，输出端与变频器连接；变频器的输出端通过电抗器与第二电网连接；变频器用于在测试过程中，通过调节自身的运行状态，使得被试变压器的运行状态满足测试需求。

在本实施例中，在测试过程中，变频器由被试变压器提供全部所需电能；第一电网和第二电网为同一电网。被试变压器和变频器在测试过程中的电压和电流的相序一致。通过采用由被试变压器为变频器提供全部电能，并使得两者的电压和电流的相序一致，从而可以准确的反映出实际工况下被试变压器的真实运行状态，使得对被试变压器的测试更加准确，对被试变压器进行温升测试时，可以真实、准确的反映出实际运行时电流谐波对被试变压器二次侧绕组温升值的影响。

在本实施例中，变频器可以是交交型变频器、或交直交型变频器；可以是电流型变频器，或电压型变频器；可以是u/f控制变频器，或者是转差频率控制变频器，或者是矢量控制变频器。优选为变频器为交直交型变频器，矢量控制变频器。采用优选类型的变频器，对变频器的控制精度更高，电能质量更好，测试的效果更好，精度更高。

在本实施例中，以温升测试为例，在测试开始前，记录环境温度，然后将断路器qf1合闸，使得变频器处于高压带电状态。然后，将断路器qf2合闸，启动变频器，通过变频器的控制系统调节变频器的输出功率，包括有功功率和无功功率，以使得被试变压器的额定容量、额定电流等指标满足考核要求，即被试变压器的输出功率的大小是通过对变频器的调节来实现的，其调节原理如图2所示。根据测试要求，使得被试变压器达到额定的工作状态，并记录相关试验数据，如温度数据，完成相关试验。

在本实施例中，如图3所示，在试验过程中，能量从电网经被试变压器、变频器后再流向电网，整个测试过程中只需有设备自身功率的损耗，能耗小，对电网的容量大小要求低。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。