一种电力变压器干燥用低频加热升压电路的制作方法

1.本实用新型涉及电力变压器干燥技术领域，具体涉及一种电力变压器干燥用低频加热升压电路。


背景技术：

2.变压器低频短路加热干燥法是在传统工频短路法的基础上发展起来的一种绝缘干燥方法，采用低频短路加热法进行变压器绝缘加热处理，可以明显减小所需电源容量，降低施压端所加电压，且无需专门无功补偿装置，克服了工频条件下短路加热存在的主要问题。
3.考虑到施工现场电源接线的方便和安全性，加热电源可采用380v厂用电。由于直接由380v整流后的直流电压最高仅537v，对于部分变压器该电压即使在直流情况下也无法达到额定电流相当的加热电流，不能充分发挥低频加热法在电力变压器绝缘干燥方面的优势，影响加热效果。因此，能采用380v厂用电对变压器进行低频加热来更好满足现场电力变压器绝缘干燥工艺要求，是现阶段本技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种电力变压器干燥用低频加热升压电路，可实现采用380v厂用电对变压器进行低频加热，使电力变压器绝缘干燥更好满足现场工艺要求。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
6.一种电力变压器干燥用低频加热升压电路，包括被试变压器，其中，所述被试变压器与厂用电之间设置有交-直-交拓扑结构的低频加热电路，低频加热电路包括依次连接的整流电路、升压斩波电路和逆变电路；所述厂用电通过与整流电路连接作为升压斩波电路的电源与升压斩波电路连接；所述被试变压器通过与逆变电路连接作为升压斩波电路的负载与升压斩波电路连接。
7.优选的，所述升压斩波电路包括电感、电容和第一二极管；所述电感一端与整流电路输出端连接，电感与第一二极管串联后连接于逆变电路的正极输入端，电感和第一二极管之间连接有第一开关器件，第一开关器件的另一端连接整流电路的负极输出端，第一开关器件两端并联有第二二极管；所述电容并联在逆变电路的两个输入端之间。
8.优选的，所述整流电路包括两两并联的六个第三二极管，厂用电的三相线分别连接在两个串联的第三二极管之间。
9.优选的，所述逆变电路为包括两两并联的六个第二开关器件的三相逆变桥，第二开关器件上均并联有第四二极管；所述被试变压器为三相变压器，被试变压器的三相线分别连接在两个串联的第二开关器件之间。
10.优选的，所述逆变电路为包括两两并联的四个第二开关器件的单相逆变桥，第二开关器件上均并联有第四二极管；所述被试变压器为单相变压器，被试变压器的两相线分
别连接在两个串联的第二开关器件之间。
11.由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
12.本实用新型通过设置的交-直-交拓扑结构的低频加热电路，并将低频加热电路的输入端与厂用电连接，输出端与被试变压器连接连接，根据需要，可控制逆变桥输出0.01～5hz正弦波或方波低频电压；在直流环节加入了igbt斩波器，通过控制斩波器的占空比来达到直流升压目的，进而对被试变压器进行低频加热，使被试变压器达到绝缘干燥的目的，更好满足现场工艺要求。
附图说明
13.图1为本实用新型的三相输出低频加热电源拓扑结构图；
14.图2为本实用新型的单相输出低频加热电源拓扑结构图。
15.其中：1.整流电路、11.第三二极管、2.升压斩波电路、21.电感、22.第一二极管、23.第一开关器件、24.第二二极管、25.电容、3.三相逆变桥、4.单相逆变桥、5.被试变压器。
具体实施方式
16.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。
17.一种电力变压器干燥用低频加热升压电路，结合图1至图2所示，包括被试变压器5，被试变压器5与厂用电之间设置有低频加热电路。低频加热电路为交-直-交拓扑结构，包括整流电路1、升压斩波电路2和逆变电路，整流电路1、升压斩波电路2和逆变电路依次连接；厂用电通过与整流电路1连接作为升压斩波电路2的电源与升压斩波电路2连接；被试变压器5通过与逆变电路连接作为升压斩波电路2的负载与升压斩波电路2连接，从而将被试变压器5的低压侧短路，高压侧由低频加热装置通入低频电流，利用被试变压器5负载损耗产生的热量加热被试变压器5绝缘，以达到绝缘干燥的目的。
18.升压斩波电路2包括电感21、第一二极管22和电容25，其中，电感21一端与整流电路1输出端连接，电感21与第一二极管22串联后连接于逆变电路的正极输入端；电感21和第一二极管22之间连接有第一开关器件23，第一开关器件23的另一端连接整流电路1的负极输出端，第一开关器件23两端并联有第二二极管24；电容25并联在逆变电路的两个输入端之间。
19.整流电路1包括两两并联的六个第三二极管11，厂用电的三相线分别连接在两个串联的第三二极管11之间，从而实现厂用电的交转直整流。
20.当被试变压器5为三相变压器时，逆变电路为三相逆变桥3，三相逆变桥3包括两两并联的六个第二开关器件，第二开关器件上均并联有第四二极管；被试变压器5的三相线分别连接在两个串联的第二开关器件之间，从而实现低频加热电路输出端的直转交并与被试变压器5连接，如图1所示。
21.当被试变压器5为单相变压器时，逆变电路为单相逆变桥4，单相逆变桥4包括两两并联的四个第二开关器件，第二开关器件上均并联有第四二极管；被试变压器5的两相线分别连接在两个串联的第二开关器件之间，从而实现低频加热电路输出端的直转交并与被试变压器5连接，如图2所示。
22.假设升压斩波电路2的igbt斩波周期为t，关断时间为t
off
，导通时间为t
on
：
23.1)t
on
期间，igbt斩波器导通，此时，电感21储能。电容25向负载提供能量。其中，电感21的电力增量为：
24.2)t
off
期间，igbt斩波器关断，此时，电感21释能，与整流电压ud共同向电容25充电。其中，电感21中的电流变化量为：
25.由于在稳定状态时，储存在电感21中的能量在igbt斩波器导通期间的增量等于igbt斩波器关断期间的减少量，因此有：
[0026][0027]
所以：
[0028]
其中，为占空比。
[0029]
由上式可知，当改变斩波器的占空比α，即可获得所需的电压值，由于占空比总是小于1，所以采用该电路结构能够提升换流器输出电压的幅值，达到升压的目的。
[0030]
当低频加热电路接入380v厂用电时，最大整流电压有效值ud为513v，根据式可知，当igbt占空比α＝0.5时，uc＝1026v。α取不同值时，可得到相应的电容电压uc值，进而可以提高低频电源输出电压的幅值。
[0031]
本实用新型在使用时，低频加热电路采用交-直-交拓扑结构，输入端接厂用电，输出端接被试变压器，根据需要，可控制逆变桥输出0.01～5hz正弦波或方波低频电压；在直流环节加入了igbt斩波器，通过控制斩波器的占空比来达到直流升压目的，进而对被试变压器进行低频加热，使被试变压器达到绝缘干燥的目的，更好满足现场工艺要求。