一种空载电压波形系数控制器的制作方法

本实用新型涉及一种空载电压波形系数控制器，属于变压器空载试验设备技术领域。

背景技术：

空载电压波形系数是空载电压的波形平均值和有效值的比值。在变压器出厂试验中，根据以往的标准只要求进行100%额定电压的空载试验，对于更高电压下的空载试验不做要求。而新颁布的gb109.1中明确要求要进行90%和110%电压下的空载损耗测量。很多变压器公司的试验发电机在100%额定电压下做空载试验时，空载电压波形系数符合要求，而在110%额定电压下时空载电压波形系数数值大幅增加，无法满足标准要求。对于大容量变压器产品，该现象更为明显，严重超过标准要求。

分析其形成原因主要是在测量过程中的变压器铁心饱和引起的谐波电流显著增加，使发电机出口电压波形发生严重畸变，无法满足标准规定的电压波形系数小于3%的要求，目前，国内已经开始这方面的研究，主要是通过容性电流补偿和谐波治理两个角度进行，目前以无源滤波和固定容量为主。不过由于变压器容量不同，出厂试验电压等级不同，使得治理效果不稳定。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种空载电压波形系数控制器，采用闭环控制，空载电压波形系数控制电路采集发电机母线、有源滤波单元、变压器的电压电流信号；通过比较发电机母线电压信号与系统参考值，得到控制信号，经过驱动模块放大，控制有源滤波单元中的电流，不用按传统方法切换开关，就可以使滤波装置以最适合的容量吸收发电机母线上的谐波，实现不间断滤波容量调节，达到滤除发电机母线谐波的目的，使发电机母线电压波形符合标准要求，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：一种空载电压波形系数控制器，包含空载电压波形系数控制电路、电压电流采样装置一、电压电流采样装置二、发电机、驱动模块、电压电流采样装置三、变压器和有源滤波单元，所述空载电压波形系数控制电路通过电压电流采样装置一与发电机互相连接，空载电压波形系数控制电路通过电压电流采样装置二与有源滤波单元互相连接，空载电压波形系数控制电路通过电压电流采样装置三与变压器互相连接，空载电压波形系数控制电路通过驱动模块与有源滤波单元互相连接，有源滤波单元与发电机互相连接。

所述空载电压波形系数控制电路通过电阻r2连接电压电流采样装置一，采集发电机母线电压电流信号；空载电压波形系数控制电路通过电阻r3连接电压电流采样装置二，采集有源滤波单元的电压电流信号；空载电压波形系数控制电路通过电阻r4连接电压电流采样装置三，采集变压器的电压电流信号；空载电压波形系数控制电路通过比较三种电压电流信号，得到控制信号连接到驱动模块，控制有源滤波单元中的电流。

所述有源滤波单元由igbi功率单元、电感l与电容器cc构成，电容器cc为电压维持电容，igbi功率单元有三组，分别为d组、e组和f组，发电机通过电感l连接到d组、e组和f组三组igbi功率单元。

本实用新型的有益效果是：采用闭环控制，空载电压波形系数控制电路采集发电机母线、有源滤波单元、变压器的电压电流信号；通过比较发电机母线电压信号与系统参考值，得到控制信号，经过驱动模块放大，控制有源滤波单元中的电流，不用按传统方法切换开关，就可以使滤波装置以最适合的容量吸收发电机母线上的谐波，实现不间断滤波容量调节，达到滤除发电机母线谐波的目的，使发电机母线电压波形符合标准要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型空载电压波形系数控制电路的结构图；

图3是本实用新型有源滤波单元的结构图；

图中：空载电压波形系数控制电路1、电压电流采样装置一2、电压电流采样装置二3、发电机4、驱动模块5、电压电流采样装置三6、变压器7、有源滤波单元8。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明。

一种空载电压波形系数控制器，包含空载电压波形系数控制电路1、电压电流采样装置一2、电压电流采样装置二3、发电机4、驱动模块5、电压电流采样装置三6、变压器7和有源滤波单元8，所述空载电压波形系数控制电路1通过电压电流采样装置一2与发电机4互相连接，空载电压波形系数控制电路1通过电压电流采样装置二3与有源滤波单元8互相连接，空载电压波形系数控制电路1通过电压电流采样装置三6与变压器7互相连接，空载电压波形系数控制电路1通过驱动模块5与有源滤波单元8互相连接，有源滤波单元8与发电机4互相连接。

所述空载电压波形系数控制电路1通过电阻r2连接电压电流采样装置一2，采集发电机4母线电压电流信号；空载电压波形系数控制电路1通过电阻r3连接电压电流采样装置二3，采集有源滤波单元8的电压电流信号；空载电压波形系数控制电路1通过电阻r4连接电压电流采样装置三6，采集变压器7的电压电流信号；空载电压波形系数控制电路1通过比较三种电压电流信号，得到控制信号连接到驱动模块5，控制有源滤波单元8中的电流。

所述有源滤波单元8由igbi功率单元、电感l与电容器cc构成，电容器cc为电压维持电容，igbi功率单元有三组，分别为d组、e组和f组，发电机4通过电感l连接到d组、e组和f组三组igbi功率单元。

在实际应用中，如图1，空载电压波形系数控制电路1通过电压电流采样装置一2与发电机4互相连接，通过电压电流采样装置二3与有源滤波单元8互相连接，通过电压电流采样装置三6与变压器7互相连接，通过驱动模块5与有源滤波单元8互相连接，有源滤波单元8与发电机4互相连接；通过电压电流采样装置一2采集发电机4母线的电压电流，通过电压电流采样装置二3采集有源滤波单元8的电压电流，通过电压电流采样装置三6采集变压器7的电压电流；通过驱动模块5控制有源滤波单元8，适应不同容量和电压等级的变压器空载试验的滤波要求。

如图2，载电压波形系数控制电路1通过电阻r2连接电压电流采样装置一2，采集发电机母线电压电流信号；通过电阻r3连接电压电流采样装置二3，采集有源滤波单元电压电流信号；通过电阻r4连接电压电流采样装置三6，采集变压器的电压电流信号；通过比较三种电压电流信号，得到控制信号连接到驱动模块5，控制有源滤波单元8中的电流，不用按传统方法切换开关，就可以使有源滤波单元8以最适合的容量吸收发电机母线上的谐波，达到滤除发电机母线谐波的目的。

如图3，igbi功率单元、电感l与电容器cc构成有源滤波单元，有源滤波单元中的电容器cc为电压维持电容，发电机通过电感l连接到d、e、f三组igbi功率单元，载电压波形系数控制电路1可在试验过程中实时不间断调节电流大小，维持ud的恒定。

综上所述，通过此新型空载电压波形系数控制器，能够实时不间断调节滤波容量，达到维持变压器母线电压波形稳定，符合标准要求的目的。

技术特征：

1.一种空载电压波形系数控制器，其特征在于：包含空载电压波形系数控制电路（1）、电压电流采样装置一（2）、电压电流采样装置二（3）、发电机（4）、驱动模块（5）、电压电流采样装置三（6）、变压器（7）和有源滤波单元（8），所述空载电压波形系数控制电路（1）通过电压电流采样装置一（2）与发电机（4）互相连接，空载电压波形系数控制电路（1）通过电压电流采样装置二（3）与有源滤波单元（8）互相连接，空载电压波形系数控制电路（1）通过电压电流采样装置三（6）与变压器（7）互相连接，空载电压波形系数控制电路（1）通过驱动模块（5）与有源滤波单元（8）互相连接，有源滤波单元（8）与发电机（4）互相连接。

2.根据权利要求1所述的一种空载电压波形系数控制器，其特征在于：所述空载电压波形系数控制电路（1）通过电阻r2连接电压电流采样装置一（2），采集发电机（4）母线电压电流信号；空载电压波形系数控制电路（1）通过电阻r3连接电压电流采样装置二（3），采集有源滤波单元（8）的电压电流信号；空载电压波形系数控制电路（1）通过电阻r4连接电压电流采样装置三（6），采集变压器（7）的电压电流信号；空载电压波形系数控制电路（1）通过比较三种电压电流信号，得到控制信号连接到驱动模块（5），控制有源滤波单元（8）中的电流。

3.根据权利要求1所述的一种空载电压波形系数控制器，其特征在于：所述有源滤波单元（8）由igbi功率单元、电感l与电容器cc构成，电容器cc为电压维持电容，igbi功率单元有三组，分别为d组、e组和f组，发电机（4）通过电感l连接到d组、e组和f组三组igbi功率单元。

技术总结
本实用新型涉及一种空载电压波形系数控制器，属于变压器空载试验设备技术领域。技术方案是：空载电压波形系数控制电路（1）通过电压电流采样装置一（2）与发电机（4）互相连接，空载电压波形系数控制电路（1）通过电压电流采样装置二（3）与有源滤波单元（8）互相连接，空载电压波形系数控制电路（1）通过电压电流采样装置三（6）与变压器（7）互相连接，空载电压波形系数控制电路（1）通过驱动模块（5）与有源滤波单元（8）互相连接，有源滤波单元（8）与发电机（4）互相连接。本实用新型的有益效果是：能够实时不间断调节滤波容量，达到维持变压器母线电压波形稳定，符合标准要求的目的。

技术研发人员：赵志强;王雪刚;张永刚;翟志强;刘玉龙;张晓光;王江浩;许亚朝;蔡林峰;郗悦
受保护的技术使用者：保定天威保变电气股份有限公司
技术研发日：2019.12.24
技术公布日：2020.09.15