[发明专利]便携式磁性工频谐振试验变压器及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性工频谐振试验变压器技术领域，特别涉及一种便携式磁性工频谐振试验变压器及其工作方法。

背景技术

试验变压器主要用于给电气设备或器件进行耐压试验，以找出被试品的绝缘缺陷或隐患。在耐压试验过程中，试验电压加在被试品的绝缘上会产生容性无功电流，被试品的对地电容越大试验电流也越大，需要的电源功率也就越大。因此试验变压器的负荷是纯容性无功负荷。对于大电容值的电力设备如交联聚乙烯中低压/高压/超高压电力电缆(XLPE)、全封闭高压组合电器(GIS)、发电机定子、大型变压器、架空电力线路、电力电容器等，普通的低压电源已无法满足试验容量的要求。由于试验变压器所带负荷都是容性无功，因此可以通过提供相同的感性无功进行补偿的办法来降低电源的容量。当使用一台电抗器使其电抗值与试品容抗值相等，如果电抗器与试品串联则形成串联谐振试验回路，如果电抗器与试品并联联则形成并联谐振试验回路，发生谐振时，电抗器的感性无功与试品的容性无功完全抵消，电源只需要提供很小的有功功率，这就是谐振耐压试验技术。根据电抗值调节方式的不同，谐振耐压试验技术有变频串联谐振变压器、机械调隙调感工频谐振变压器以及磁性工频谐振变压器等。

变频串联谐振试验变压器是先人工粗调电感，再变频调节至谐振的试验技术。该技术需要许多固定电感值的电抗器单元，试验前先要计算或测量试品的电容值，再根据电容值算出所需的电感值，然后用这些电抗器单元通过串并联组合得到最接近计算值的电感，再调节电源频率使电感感抗与被试设备的容抗在所调频率下相等形成完全谐振，产生谐振后电抗器的感性无功功率与试品的容性无功功率相抵消，从而只需要很小的电源功率。变频谐振试验设备需要大量的电抗器单元，而且每一次试验都需要精密的计算，再根据计算结果去串并联电抗器，因此变频谐振试验的缺点是试验工作量很大，操作太复杂。

可调气隙铁心电抗器谐振变压器通过机械传动机构调节铁心气隙使电抗器的电抗值与试品容抗值相等发生串联或并联谐振，这种方法的优点是在工频下谐振，操作也方便，缺点是机械传动机构调节机构要承受很大的电动力，造成噪声大、工作寿命短，而且产品体积重量都大，不便于移动。

发明内容

针对上述不足，本发明目的之一在于，提供一种结构设计合理、巧妙，使用方便、且可以做成干式，便于运输的便携式磁性工频谐振试验变压器。

本发明的目的还在于，提供一种上述便携式磁性工频谐振试验变压器的工作方法。

本发明为实现上述目的，所提供的技术方案是：

一种便携式磁性工频谐振试验变压器，其包括220V插头、电源控制装置、两铁磁谐振变压器、两升压变模组和电容分压器，所述220V插头通过所述电源控制装置分别与两铁磁谐振变压器相连接，两升压变模组相并联，并分别与两铁磁谐振变压器相连接，所述电容分压器分别与两铁磁谐振变压器和被测品相并联。

作为本发明的一种改进，所述升压变模组至多包括四个依次串联升压变单元。

作为本发明的一种改进，所述升压变单元的功率为21kV/0.1A。

作为本发明的一种改进，所述电源控制装置包括电源控制箱及与该电源控制箱相连接的监控后台。

一种上述便携式磁性工频谐振试验变压器的工作方法，通过电源控制装置及铁磁谐振变压器的高压绕组W₂提供被测品所需的试验电压，升压变模组将试验电流I_x按一定比例转换成直流电流后注入铁磁谐振变压器的励磁绕组W_D给铁心直流偏磁，通过调整反馈铁磁谐振变压器的变比控制直流电流大小使交流励磁电流与试验电流I_x相等，交流感性励磁电流与容性试验电流抵消后电源电流只剩下有功电流。

作为本发明的一种改进，先将升压变模组中的升压变单元进行串联，再在低压侧通过磁性谐振变平衡容性无功电流。

作为本发明的一种改进，所述升压变模组最多只能由四个升压变单元依次串联，升压变单元的功率为21kV/0.1A，通过串联升压变单元组合可得到21、42、63、84kV的试验电压。

作为本发明的一种改进，当需扩大容量时，两升压变模组按先串后并的原则接线，单组串时为0.1A，两组并时为0.2A。

作为本发明的一种改进，每四个升压变单元配一个铁磁谐振变压器，不足四个升压变单元时，也配一个铁磁谐振变压器。