一种超低频大功率三相变压器的加热装置的制作方法

本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种适用于超低频大功率三相变压器的加热装置。

背景技术：

变压器在进行现场吊罩时，器身容易受潮，排出变压器内部潮气和水分的传统方法为采用真空注油和滤油机热油循环工艺，以及工频电流短路法加热(需真空热油循环配合)的方法。然而，上述两种方法存在着以下缺点：1、效率低、干燥周期长；2、设备体积庞大，且需要高压实验电压，安全性不能保证等缺点。

因此，针对上述问题，本实用新型提出进一步的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种超低频大功率三相变压器的加热装置，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种超低频大功率三相变压器的加热装置，其包括集成设置的：补偿器、整流电路、测量模块、测温模块以及控制箱；

所述补偿器对输入整流电路之前的三相电流进行滤波和补偿；所述整流电路输出整流后的电压和电流至测量模块；所述测量模块获得整流后电压和电流的有效值和波形，并与所述控制箱信号传输；所述测温模块实时检测三相变压器的温度信息，并与所述控制箱信号传输；所述控制箱根据接收的反馈信号，向所述整流电路发送控制输出电压电流升降的控制指令和对应的频率控制指令。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述补偿器包括滤波单元和无功补偿单元，所述滤波单元和无功补偿单元一体化设置。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述整流电路输出正弦或方波电压、电流信号。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述整流电路包括正负反向并联两组三相全控整流桥。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述测量模块包括霍尔电压检测单元和霍尔电流检测单元。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述测温模块包括多个测温点，所述多个测温点分布于三相变压器中的不同测温位置。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述控制箱包括：计算控制中心单元、电压电流信号接收单元、温度信号接收单元、 A/D转换器、计时控制单元、波形切换单元，所述电压电流信号接收单元经所述A/D转换器与所述计算控制中心单元相连接，所述温度信号接收单元经所述计时控制单元与所述计算控制中心单元相连接，所述波形切换单元连接于所述测量模块和计算控制中心单元之间。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述加热装置还包括触发控制器，所述触发控制器连接于所述控制箱与所述整流电路之间。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述加热装置还包括光纤集线器，所述光纤集线器具有连接所述补偿器、触发控制器、测量模块、测温模块以及控制箱的接口。

作为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置的改进，所述补偿器、整流电路、测量模块、测温模块以及控制箱集成设置于集装箱中，所述加热装置对外链接的线缆通过电动绕线盘固定于所述集装箱的内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在满足三相变压器干燥处理工艺的前提下，其体积重量不到工频加热装置的十分之一；

2、本实用新型采用一体化集成箱结构，整个加热装置均集成于集装箱中，实现了整个装置接线简化，系统工作搭建简单可靠，移动便捷的目的；

3、结合外部真空加热，同时使用对被处理变压器油进行加热，并采用变压器油多点温度反馈系统，可及时调节加热功率，控制加热温度，使变压器油温度均匀，防止油质劣化，脱水快，改善绝缘干燥效果，显著缩短变压器油处理周期；

4、由于输出频率可调低至0.01Hz，因此无需中间变压器和大容量无功补偿装置，与工频加热所需大容量高压电源的工况相比，该设备组成单元少，工作电压低，提高安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置一具体实施方式的爆炸示意图；

图2为图1中补偿器的电路原理图，其中，所述补偿器可针对5次、7次和11次谐波；

图3为图1中整流电路的电路原理图；

图4为图1中测量模块的电路原理图；

图5为图1中控制箱的电路原理图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的超低频大功率三相变压器的加热装置采用三相超低频交-交变换技术,对三相电源进行正负变换的三相零式整流电路结构，产生0.01Hz-1Hz的420V交流正弦或方波电压,通过控制变频装置的导通时间，满足整个加热装置的零起调压，达到额定电压时，满功率输出，施加在被处理变压器一侧绕组，而将另一侧适当的绕组短路，即可使绕组和铁心发热。

此外，还可结合外部真空加热同时使用，对被处理变压器油进行加热，并采用变压器油多点温度反馈系统可及时调节加热功率，控制加热温度，使变压器油温度均匀，防止油质劣化，脱水快，改善绝缘干燥效果，显著缩短变压器油处理周期。

如图1所示，具体地，所述加热装置包括集成设置的：补偿器1、整流电路2、测量模块3、测温模块4以及控制箱5。

在一个实施方式中，所述补偿器1、整流电路2、测量模块3、测温模块 4以及控制箱5集成设置于集装箱中。如此设置，整个加热装置均集成于集装箱中，实现了整个装置接线简化，系统工作搭建简单可靠，移动便捷的目的。同时，还有利于减小加热装置的体积，在满足三相变压器干燥处理工艺的前提下，其体积重量不到工频加热装置的十分之一。同时，所述加热装置对外链接的线缆通过电动绕线盘固定于所述集装箱的内部，如此设置，使得所有连接线缆可收放自如。

如图2所示，所述补偿器1用于对输入整流电路2之前的三相电流进行滤波和补偿。具体地，所述补偿器1包括滤波单元和无功补偿单元，所述滤波单元和无功补偿单元一体化设置。通过所述补偿器1，可对输入电源所产生的谐波和无功处理，此单元的投入能提高电源侧的带载能力，降低输入电源的总畸变率，同时对基波信号起到一定的补偿作用，可提高整个系统的功率因素。

如图3所示，所述整流电路2用于输出整流后的电压和电流至测量模块3。具体地，所述整流电路2可输出正弦或方波电压、电流信号至测量模块3，在一个实施方式中，所述整流电路2包括正负反向并联两组三相全控整流桥，从而，两组全控整流桥将输入电源整流和交替换向后输出正弦波或方波电压电流信号。

如图4所示，所述测量模块3用于获得整流后电压和电流的有效值和波形，并与所述控制箱5信号传输。具体地，所述测量模块3包括霍尔电压检测单元和霍尔电流检测单元。从而，通过所述测量模块3可输出电压、电流的有效值和波形，其中，输出的电压、电流幅值大小由所述霍尔电压检测单元和霍尔电流检测单元测量，并传送至控制箱5用于显示和反馈计算。

所述测温模块4用于实时检测三相变压器的温度信息，并与所述控制箱5 信号传输。具体地，为了对三相变压器进行全面的温度检测，所述测温模块4 包括多个测温点，所述多个测温点分布于三相变压器中的不同测温位置。从而，通过所述测温模块4可测量被试变压器温度计温升，同时，加热过程中实时检测并反馈至控制箱内，用于显示和进一步对温度进行调节控制。通过采用变压器油多点温度反馈系统，可及时调节加热功率，控制加热温度，使变压器油温度均匀，防止油质劣化，脱水快，改善绝缘干燥效果，显著缩短变压器油处理周期。

如图5所示，所述控制箱5根据接收的反馈信号，向所述整流电路2发送控制输出电压电流升降的控制指令和对应的频率控制指令。具体地，所述控制箱5包括：计算控制中心单元51、电压电流信号接收单元52、温度信号接收单元53、A/D转换器54、计时控制单元55、波形切换单元56。

其中，所述电压电流信号接收单元52经所述A/D转换器54与所述计算控制中心单元51相连接，所述温度信号接收单元53经所述计时控制单元55 与所述计算控制中心单元51相连接，所述波形切换单元56连接于所述测量模块3和计算控制中心单元51之间。

从而，通过所述控制箱5可实现远程交互控制和计算，测量模块3将输出电压、电流信息传输至所述电压电流信号接收单元52，并经所述A/D转换器54的处理，转化为所述计算控制中心单元51可识别的信号。同时，测温模块4将三相变压器的温度和升温信息传输至所述温度信号接收单元53，并经所述计时控制单元55的处理。根据接收的信号，所述控制箱5通过计算发送用于控制电压电流升降的控制指令，进而实现智能控制输出电压电流的幅值和频率的目的。

此外，为了实现对整流电路2的控制，所述加热装置还包括触发控制器6，所述触发控制器6连接于所述控制箱5与所述整流电路2之间。通过所述触发控制器6，可控制整流电路2的触发信号，即可达到加热所需的额定电流。

具体地，所述触发控制器6工作时，其定时开通对应的晶闸管，根据需要的输出频率产生相对应的精确的输出换向信号。触发控制器6通过检测输入电源的相位和过零时间点，然后计算开通脉冲的发出时间，进而开通整流电路2中的相应器件。

此外，为了方便加热装置中各模块之间的连接以及布线，所述加热装置还包括光纤集线器7，所述光纤集线器7具有连接所述补偿器1、触发控制器、测量模块3、测温模块4以及控制箱5的接口。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。