便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器，其包括220V插頭、電源控制裝置、兩鐵磁諧振變壓器、兩升壓變模組和電容分壓器，220V插頭通過電源控制裝置分別與兩鐵磁諧振變壓器相連接，兩升壓變模組相并聯(lián)，并分別與兩鐵磁諧振變壓器相連接，電容分壓器分別與兩鐵磁諧振變壓器和被測(cè)品相并聯(lián)；還公開了該試驗(yàn)變壓器的工作方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，巧妙地把升壓變壓器與可調(diào)電抗器合為一體，在普通試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上對(duì)變壓器鐵心增加了直流偏磁控制功能，通過對(duì)鐵心的直流偏磁使變壓器的勵(lì)磁阻抗與試品的容抗實(shí)現(xiàn)并聯(lián)諧振。該工作方法的優(yōu)點(diǎn)是工頻下諧振、無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備、免維護(hù)、使用方便，而且升壓容易。另外可做成干式，便于運(yùn)輸。
【專利說明】便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器及其工作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器及其工作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]試驗(yàn)變壓器主要用于給電氣設(shè)備或器件進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以找出被試品的絕緣缺陷或隱患。在耐壓試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)電壓加在被試品的絕緣上會(huì)產(chǎn)生容性無(wú)功電流，被試品的對(duì)地電容越大試驗(yàn)電流也越大，需要的電源功率也就越大。因此試驗(yàn)變壓器的負(fù)荷是純?nèi)菪詿o(wú)功負(fù)荷。對(duì)于大電容值的電力設(shè)備如交聯(lián)聚乙烯中低壓/高壓/超高壓電力電纜(乂…幻、全封閉高壓組合電器￠13)、發(fā)電機(jī)定子、大型變壓器、架空電力線路、電力電容器等，普通的低壓電源已無(wú)法滿足試驗(yàn)容量的要求。由于試驗(yàn)變壓器所帶負(fù)荷都是容性無(wú)功，因此可以通過提供相同的感性無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償?shù)霓k法來降低電源的容量。當(dāng)使用一臺(tái)電抗器使其電抗值與試品容抗值相等，如果電抗器與試品串聯(lián)則形成串聯(lián)諧振試驗(yàn)回路，如果電抗器與試品并聯(lián)聯(lián)則形成并聯(lián)諧振試驗(yàn)回路，發(fā)生諧振時(shí)，電抗器的感性無(wú)功與試品的容性無(wú)功完全抵消，電源只需要提供很小的有功功率，這就是諧振耐壓試驗(yàn)技術(shù)。根據(jù)電抗值調(diào)節(jié)方式的不同，諧振耐壓試驗(yàn)技術(shù)有變頻串聯(lián)諧振變壓器、機(jī)械調(diào)隙調(diào)感工頻諧振變壓器以及磁性工頻諧振變壓器等。
[0003]變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)變壓器是先人工粗調(diào)電感，再變頻調(diào)節(jié)至諧振的試驗(yàn)技術(shù)。該技術(shù)需要許多固定電感值的電抗器單元，試驗(yàn)前先要計(jì)算或測(cè)量試品的電容值，再根據(jù)電容值算出所需的電感值，然后用這些電抗器單元通過串并聯(lián)組合得到最接近計(jì)算值的電感，再調(diào)節(jié)電源頻率使電感感抗與被試設(shè)備的容抗在所調(diào)頻率下相等形成完全諧振，產(chǎn)生諧振后電抗器的感性無(wú)功功率與試品的容性無(wú)功功率相抵消，從而只需要很小的電源功率。變頻諧振試驗(yàn)設(shè)備需要大量的電抗器單元，而且每一次試驗(yàn)都需要精密的計(jì)算，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果去串并聯(lián)電抗器，因此變頻諧振試驗(yàn)的缺點(diǎn)是試驗(yàn)工作量很大，操作太復(fù)雜。
[0004]可調(diào)氣隙鐵心電抗器諧振變壓器通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)鐵心氣隙使電抗器的電抗值與試品容抗值相等發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在工頻下諧振，操作也方便，缺點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)要承受很大的電動(dòng)力，造成噪聲大、工作壽命短，而且產(chǎn)品體積重量都大，不便于移動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述不足，本發(fā)明目的之一在于，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、巧妙，使用方便、且可以做成干式，便于運(yùn)輸?shù)谋銛y式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器。
[0006]本發(fā)明的目的還在于，提供一種上述便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器的工作方法。
[0007]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所提供的技術(shù)方案是:
[0008]一種便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器，其包括2207插頭、電源控制裝置、兩鐵磁諧振變壓器、兩升壓變模組和電容分壓器，所述2207插頭通過所述電源控制裝置分別與兩鐵磁諧振變壓器相連接，兩升壓變模組相并聯(lián)，并分別與兩鐵磁諧振變壓器相連接，所述電容分壓器分別與兩鐵磁諧振變壓器和被測(cè)品相并聯(lián)。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述升壓變模組至多包括四個(gè)依次串聯(lián)升壓變單元。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述升壓變單元的功率為211^/0.1八。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述電源控制裝置包括電源控制箱及與該電源控制箱相連接的監(jiān)控后臺(tái)。
[0012]一種上述便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器的工作方法，通過電源控制裝置及鐵磁諧振變壓器的高壓繞組12提供被測(cè)品所需的試驗(yàn)電壓，升壓變模組將試驗(yàn)電流^按一定比例轉(zhuǎn)換成直流電流后注入鐵磁諧振變壓器的勵(lì)磁繞組\給鐵心直流偏磁，通過調(diào)整反饋鐵磁諧振變壓器的變比控制直流電流大小使交流勵(lì)磁電流與試驗(yàn)電流^相等，交流感性勵(lì)磁電流與容性試驗(yàn)電流抵消后電源電流只剩下有功電流。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，先將升壓變模組中的升壓變單元進(jìn)行串聯(lián)，再在低壓側(cè)通過磁性諧振變平衡容性無(wú)功電流。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述升壓變模組最多只能由四個(gè)升壓變單元依次串聯(lián)，升壓變單元的功率為211^/0.1八，通過串聯(lián)升壓變單元組合可得到21、42、63、84”的試驗(yàn)電壓。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，當(dāng)需擴(kuò)大容量時(shí)，兩升壓變模組按先串后并的原則接線，單組串時(shí)為0.1八，兩組并時(shí)為0.2八。
[0016]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，每四個(gè)升壓變單元配一個(gè)鐵磁諧振變壓器，不足四個(gè)升壓變單元時(shí)，也配一個(gè)鐵磁諧振變壓器。
[0017]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在額定電流下連續(xù)工作時(shí)間為90111111，在1.2倍額定電流下連續(xù)工作時(shí)間為1001??！。有效提升過載保護(hù)能力，進(jìn)而降低維護(hù)成本，保證工作的穩(wěn)定性，大大延長(zhǎng)使用壽命。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，巧妙地把升壓變壓器與可調(diào)電抗器合為一體，本發(fā)明產(chǎn)品是在普通試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上對(duì)變壓器鐵心增加了直流偏磁控制功能，通過對(duì)鐵心的直流偏磁使變壓器的勵(lì)磁阻抗與試品的容抗實(shí)現(xiàn)并聯(lián)諧振。這種工作方法的優(yōu)點(diǎn)是工頻下諧振、無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備、免維護(hù)、使用方便，而且升壓容易，沒有串聯(lián)諧振需要精密調(diào)節(jié)感抗才能產(chǎn)生高壓的缺點(diǎn)。另外先將升壓變?cè)O(shè)計(jì)成串級(jí)式結(jié)構(gòu)，再在低壓側(cè)通過磁性諧振變平衡容性無(wú)功電流，此舉簡(jiǎn)化了高壓試驗(yàn)變的絕緣結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明產(chǎn)品可以做成干式，便于運(yùn)輸，利于廣泛推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明中的磁性諧振變的工作原理圖。
[0020]圖2是本發(fā)明中的磁性調(diào)感原理圖。
[0021]圖3是本發(fā)明產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用原理圖。
[0022]圖4是本發(fā)明產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例:參見圖1，是磁性諧振變的工作原理圖。對(duì)于普通變壓器，勵(lì)磁阻抗\非常大，勵(lì)磁電流4很小，試驗(yàn)電流I按變壓器變比基本全部流入電源側(cè)，即I。?、(、折算到電源側(cè))。如果通過直流偏磁改變鐵心的磁導(dǎo)率，則X。下降，匕增加，當(dāng)匕=-1,時(shí)，I。^ 0，此時(shí)為變壓器的勵(lì)磁感抗與試品容抗相等形成并聯(lián)諧振，電源輸出功率只有有功功率。因此磁性諧振變實(shí)際上就是一種勵(lì)磁阻抗可調(diào)的試驗(yàn)變壓器。
[0024]參見圖2，為磁性調(diào)感原理圖，通過調(diào)壓器0及磁性變壓器高壓繞組12提供試品所需的試驗(yàn)電壓，反饋?zhàn)儔浩鱅？及整流器將試驗(yàn)電流I按一定比例轉(zhuǎn)換成直流電流后注入勵(lì)磁繞組\給鐵心直流偏磁，通過調(diào)整反饋?zhàn)儔浩鞯淖儽瓤刂浦绷麟娏鞔笮∈菇涣鲃?lì)磁電流與試驗(yàn)電流I相等，交流感性勵(lì)磁電流與容性試驗(yàn)電流抵消后電源電流只剩下有功電流。
[0025]參見圖3，為本發(fā)明產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用原理圖。先將升壓變模塊設(shè)計(jì)成串級(jí)式結(jié)構(gòu)，再在低壓側(cè)通過磁性諧振變平衡容性無(wú)功電流，此舉簡(jiǎn)化了高壓試驗(yàn)變的絕緣結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明產(chǎn)品可以做成干式，便于運(yùn)輸。
[0026]參見圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供一種便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器，其包括220乂插頭1、電源控制裝置2、兩鐵磁諧振變壓器3、兩升壓變模組4和電容分壓器5，所述220乂插頭1通過所述電源控制裝置2分別與兩鐵磁諧振變壓器3相連接，兩升壓變模組4相并聯(lián)，并分別與兩鐵磁諧振變壓器3相連接，所述電容分壓器5分別與兩鐵磁諧振變壓器3和被測(cè)品6相并聯(lián)。
[0027]所述升壓變模組4至多包括四個(gè)依次串聯(lián)升壓變單元。所述升壓變單元的功率為
21^/0.1 八。
[0028]所述電源控制裝置2包括電源控制箱21及與該電源控制箱21相連接的監(jiān)控后臺(tái)22。
[0029]一種上述便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器的工作方法，通過電源控制裝置2及鐵磁諧振變壓器3的高壓繞組12提供被測(cè)品6所需的試驗(yàn)電壓，升壓變模組4將試驗(yàn)電流I按一定比例轉(zhuǎn)換成直流電流后注入鐵磁諧振變壓器3的勵(lì)磁繞組\給鐵心直流偏磁，通過調(diào)整反饋鐵磁諧振變壓器3的變比控制直流電流大小使交流勵(lì)磁電流與試驗(yàn)電流^相等，交流感性勵(lì)磁電流與容性試驗(yàn)電流抵消后電源電流只剩下有功電流。
[0030]先將升壓變模組4中的升壓變單元進(jìn)行串聯(lián)，再在低壓側(cè)通過磁性諧振變平衡容性無(wú)功電流。所述升壓變模組4最多只能由四個(gè)升壓變單元依次串聯(lián)，升壓變單元的功率為211^/0.1八，通過串聯(lián)升壓變單元組合可得到21、42、63、84”的試驗(yàn)電壓。當(dāng)需擴(kuò)大容量時(shí)，兩升壓變模組4按先串后并的原則接線，單組串時(shí)為0.1八，兩組并時(shí)為0.2八。每四個(gè)升壓變單元配一個(gè)鐵磁諧振變壓器3，不足四個(gè)升壓變單元時(shí)，也配一個(gè)鐵磁諧振變壓器3。
[0031]在額定電流下連續(xù)工作時(shí)間為900111，在1.2倍額定電流下連續(xù)工作時(shí)間為1001?。?。有效提升過載保護(hù)能力，進(jìn)而降低維護(hù)成本，保證工作的穩(wěn)定性，大大延長(zhǎng)使用壽命。
[0032]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。如本發(fā)明上述實(shí)施例所述，采用與其相同或相似的步驟或結(jié)構(gòu)而得到的其它變壓器及其工作方法，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器，其特征在于，其包括220V插頭、電源控制裝置、兩鐵磁諧振變壓器、兩升壓變模組和電容分壓器，所述220V插頭通過所述電源控制裝置分別與兩鐵磁諧振變壓器相連接，兩升壓變模組相并聯(lián)，并分別與兩鐵磁諧振變壓器相連接，所述電容分壓器分別與兩鐵磁諧振變壓器和被測(cè)品相并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器，其特征在于，所述升壓變模組至多包括四個(gè)依次串聯(lián)升壓變單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器，其特征在于，所述升壓變單元的功率為21kV/0.1A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器，其特征在于，所述電源控制裝置包括電源控制箱及與該電源控制箱相連接的監(jiān)控后臺(tái)。
5.一種權(quán)利要求1-4之一所述便攜式磁性工頻諧振試驗(yàn)變壓器的工作方法，其特征在于，通過電源控制裝置及鐵磁諧振變壓器的高壓繞組W2提供被測(cè)品所需的試驗(yàn)電壓，升壓變模組將試驗(yàn)電流Ix按一定比例轉(zhuǎn)換成直流電流后注入鐵磁諧振變壓器的勵(lì)磁繞組Wd給鐵心直流偏磁，通過調(diào)整反饋鐵磁諧振變壓器的變比控制直流電流大小使交流勵(lì)磁電流與試驗(yàn)電流Ix相等，交流感性勵(lì)磁電流與容性試驗(yàn)電流抵消后電源電流只剩下有功電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工作方法，其特征在于，先將升壓變模組中的升壓變單元進(jìn)行串聯(lián)，再在低壓側(cè)通過磁性諧振變平衡容性無(wú)功電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工作方法，其特征在于，所述升壓變模組最多只能由四個(gè)升壓變單元依次串聯(lián)，升壓變單元的功率為21kV/0.1A，通過串聯(lián)升壓變單元組合可得到21、42、63、84kV的試驗(yàn)電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工作方法，其特征在于，當(dāng)需擴(kuò)大容量時(shí)，兩升壓變模組按先串后并的原則接線，單組串時(shí)為0.1A，兩組并時(shí)為0.2A。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工作方法，其特征在于，每四個(gè)升壓變單元配一個(gè)鐵磁諧振變壓器，不足四個(gè)升壓變單元時(shí)，也配一個(gè)鐵磁諧振變壓器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工作方法，其特征在于，在額定電流下連續(xù)工作時(shí)間為90min，在1.2倍額定電流下連續(xù)工作時(shí)間為lOmin。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK104422855SQ201310370127
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】張宗有, 金鑫, 王光輝 申請(qǐng)人:青島菲特電器科技有限公司