连;所述电容C114的另一端分别连接所述整流电路11的另一输出端和所述二次滤波电容C217的一端;所述二次滤波电容C217的另一端与所述三极管T 13的发射极相连；
[0055]所述三极管T13的基极通过485连接电缆15与便携式计算机16相连;所述便携式计算机16通过控制所述三极管T 13的电流基准调节直流电流支路5的输出电流。
[0056]所述直流发生单元两端的电压和输出电流采用精度为0.5级的电子型电压表18和电流表19进行监测和显示。
[0057]所述直流电流支路5还包括与所述直流发生器单元1串联的电感单元2，用于减小流入直流电流支路5的交流负载电流;所述电感单元2的一端与二次滤波电容C217的一端相连，其另一端与被试变压器28的高压绕组相连;所述二次滤波电容C217的另一端与中间变压器27的另一高压绕组相连。
[0058]所述电感单元2为干式电抗器，所述干式电抗器由硅钢片铁心和绕制在所述硅钢片铁心上的绕组组成;其容量足够大，可确保电感单元2长期通过直流电流发生器单元最大输出直流电流的1.2倍电流。所述电感单元2采用精度为0.5级的电子型电压表18和电流表19显示电感单元2两端的交流电压和通过的交流电流，以实时监测电感单元2是否发生故障。所述交流电流支路6为由若干个薄膜电容串并联组成的电容柜;所述电容柜的电压和电流用精度为0.5级的电子型电压表18和电流表19测量，以实时监测所述电容柜是否发生故障；
[0059]所述电容单元3的阻抗比电感单元2的阻抗小至少2个数量级，并且其长期允许通流大于被试变压器28的1.5倍额定负载电流。
[0060]所述保护支路7包括电源29，开关控制器20、快速开关21、氧化锌阀片组24、电流互感器22;所述氧化锌阀片组24与所述快速开关21两端并联;所述氧化锌阀片组24由单片高能氧化锌阀片23依次并联组成;所述氧化锌阀片组24残压小于直流发生器单元1的最大耐受电压，快速开关21允许的长期通流电流大于被试变压器28的1.5倍额定负载电流，快速开关21的导通时间小于氧化锌阀片组24允许通流时间的1/5。
[0061]开关控制器20由220V电源29提供动力，以驱动快速开关21导通。采用本发明提出的试验电源29系统对大型变压器进行直流偏磁试验时，若在试验过程中发生电容单元3开路，被试变压器28的高压会全部施加在直流发生器单元1和电容单元3上，导致直流发生器单元1和电容单元3损坏并引起人员安全问题。所述保护支路7能够在发生上述故障时，由氧化锌阀片组24导通，使变压器负载电流全部通过氧化锌阀片组24，并瞬间将直流发生器单元1两端的电压降至氧化锌阀片组24残压(氧化锌阀片组24的残压小于直流发生器单元1的最大耐受电压)。由于氧化锌阀片组24只能短时通过变压器负载电流(允许通流时间通常小于Is)，因此保护支路7设置的保护逻辑为氧化锌阀片组24导通的同时，由电流互感器22检测电流信号，并将此电流信号传输至开关控制器20，由开关控制器20控制快速开关21导通(快速开关21的导通时间通常小于100ms)。当快速开关21导通以后，由于快速开关21导通电阻小，变压器负载电流会从氧化锌阀片组24瞬间转移至快速开关21回路，由快速开关21实现变压器负载电流的长期通流。
[0062]如附图4和图5所示，附图4为应用本发明实施单相电力变压器空载条件下的直流偏磁试验示意图，附图5为应用本发明实施三相电力变压器空载条件下的直流偏磁试验示意图。所述中间变压器27的低压绕组与发电机25的输出端相连，其高压绕组与所述被试变压器28的高压绕组并联;所述被试变压器28的低压绕组开路;所述电源29串联在所述中间变压器27与所述被试变压器28的高压绕组并联回路中，将直流电流注入到两台变压器的高压绕组中，进行变压器的直流偏磁试验。
[0063]如附图6和图7所示，附图6为应用本发明实施单相电力变压器负载条件下的直流偏磁试验示意图，附图7为应用本发明实施三相电力变压器负载条件下的直流偏磁试验示意图。所述中间变压器27的低压绕组与所述被试变压器28的低压绕组并联后与发电机25的输出端相连，其高压绕组与所述被试变压器28的高压绕组并联后一端接地;所述电源29串联在所述中间变压器27的接地高压绕组与所述被试变压器28的接地高压绕组之间，将直流电流注入到两台变压器的高压绕组中，进行变压器的直流偏磁试验。
[0064]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于:所述电源包括: 直流电流支路:串联在中间变压器和被试变压器的高压绕组之间，用于产生直流电流，并注入到所述中间变压器和被试变压器的高压绕组中； 交流电流支路:与所述直流电流支路并联，用于为所述中间变压器和被试变压器提供交流负载电流通路，防止中间变压器和被试变压器的交流负载电流流入所述直流电流支路； 保护支路:与所述直流电流支路并联，用于保护所述直流电流支路，防止所述交流电流支路发生故障时，所述中间变压器和被试变压器的高电压施加在所述直流电流支路上，损坏所述直流电流支路。2.根据权利要求1所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述直流电流支路包括直流发生器单元，所述直流发生器单元包括: 交流电压源:其输出端与隔离变压器的输入端相连，用于输出交流电至所述隔离变压器； 隔离变压器:其输出端与整流电路输入端相连，用于对交流电压源输出的交流电进行隔离变压后输出至整流电路； 整流电路:其输出端与滤波电路输入端相连，用于将隔离变压器输出的交流电转换为直流电后输出至滤波电路； 滤波电路:其输出端与直流放大电路输入端相连，用于对整流电路输出的直流电进行滤波后输出至直流放大电路； 直流放大电路:其输出端与二次滤波电容C2相连，用于放大滤波电路输出的直流电，并将放大后的直流电输出至二次滤波电容C2; 二次滤波电容C2:与中间变压器和被试变压器的高压绕组相连，用于对直流放大电路输出的直流电进行二次滤波后输出平滑直流电流至中间变压器和被试变压器的高压绕组。3.根据权利要求2所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述交流电压源的输出端与所述隔离变压器的输入端之间还串联有控制开关和熔断器。4.根据权利要求2所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述整流电路为由二极管组成的全桥整流电路； 所述滤波电路包括电感L和电容C1;所述直流放大电路包括三极管T; 所述电感L的一端分别连接所述电容C1的一端和所三极管T的集电极，其另一端与整流电路的输出端相连;所述电容C1的另一端分别连接所述整流电路的另一输出端和所述二次滤波电容C2的一端;所述二次滤波电容C2的另一端与所述三极管T的发射极相连； 所述三极管T的基极通过485连接电缆与便携式计算机相连;所述便携式计算机通过控制所述三极管T的电流基准调节直流电流支路的输出电流。5.根据权利要求2所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述直流电流支路还包括与所述直流发生器单元串联的电感单元，用于减小流入直流电流支路的交流负载电流;所述电感单元的一端与二次滤波电容C 2的一端相连，其另一端与被试变压器的高压绕组相连;所述二次滤波电容C2的另一端与中间变压器的高压绕组相连。6.根据权利要求5所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述电感单元为干式电抗器，所述干式电抗器由硅钢片铁心和绕制在所述硅钢片铁心上的绕组组成;所述电感单元的允许通流电流为所述直流电流支路最大输出电流的1.2倍。7.根据权利要求1所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述交流电流支路为由若干个薄膜电容串并联组成的电容柜;所述电容柜的电压和电流用精度为0.5级的电子型电压表和电流表测量，以实时监测所述电容柜是否发生故障;所述电容柜的允许通流电流大于被试变压器的1.5倍额定负载电流。8.根据权利要求1所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述保护支路包括电源，开关控制器、快速开关、氧化锌阀片组、电流互感器;所述氧化锌阀片组与所述快速开关两端并联;所述电源连接并提供动力给所述开关控制器，所述电流互感器检测流经所述氧化锌阀片组的电流，并将检测到的电流值发送给所述开关控制器，所述开关控制器根据所述电流值控制所述快速开关的导通或关断。9.根据权利要求1所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述中间变压器的低压绕组与发电机的输出端相连，其高压绕组与所述被试变压器的高压绕组并联;所述被试变压器的低压绕组开路;所述电源串联在所述中间变压器与所述被试变压器的高压绕组并联回路中。10.根据权利要求1所述的一种变压器直流偏磁试验用电源，其特征在于: 所述中间变压器的低压绕组与所述被试变压器的低压绕组并联后与发电机的输出端相连，其高压绕组与所述被试变压器的高压绕组并联后一端接地;所述电源串联在所述中间变压器的接地高压绕组与被试变压器的接地高压绕组之间。
【专利摘要】本发明提供一种变压器直流偏磁试验用电源，包括：直流电流支路：串联在中间变压器和被试变压器的高压绕组之间，用于产生直流电流，并注入到中间变压器和被试变压器的高压绕组中；交流电流支路：与直流电流支路并联，用于为中间变压器和被试变压器提供交流负载电流通路，防止中间变压器和被试变压器的交流负载电流流入直流电流支路；保护支路：与直流电流支路并联，用于保护直流电流支路，防止交流电流支路发生故障时，中间变压器和被试变压器的高电压施加在直流电流支路上，损坏直流电流支路。本发明提供的技术方案可实现直流试验电流的精确调节、以及变压器直流偏磁试验的长时间稳定开展，可靠完成单相或三相大型电力变压器的直流偏磁试验。
【IPC分类】H02M1/32
【公开号】CN105450007
【申请号】CN201510900346
【发明人】李金忠, 汪可, 程涣超, 孙建涛, 高飞, 赵志刚, 赵晓宇, 徐征宇, 刘雪丽, 王健一, 汤浩, 郭锐, 吴超, 仇宇舟, 关键昕, 遇心如, 贾鹏飞, 申泽军, 邓俊宇, 古正香, 赵海博, 苗艳敏, 张亚楠, 王琳
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月9日