CN101889211A - 变压器测试设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有静态变频器(2)的用于测试变压器的设备。静态变频器(2)具有多个连接到滤波装置(6)的输出端(21、22、23)。滤波装置(6)也具有多个连接到匹配变压器(8)的输出端(31、32、33)，匹配变压器(8)与用于测试的变压器(15)相连。滤波装置(6)是滤波变压器(11)。

Description

变压器测试设备
技术领域
本发明涉及一种变压器测试设备。尤其地，本发明涉及这样一种变压器测试设备，其中该设备包括静态变频器，该静态变频器具有连接到一个过滤装置的多个输出端。过滤装置同样具有多个输出端，这多个输出端与匹配变压器相连接，其中匹配变压器连接到要用于测试的变压器。
此外，本发明还涉及根据本发明的设备在高压测试技术中的使用。
背景技术
在会议“European Conference on Power Electronics andApplications”的会议论文集中公开了标题为“High PerformanceDigital Control of UninterruptiblePower Supply(UPS)Using anApplications Specific Integrated Circuit(ASIC)”(利用专用集成电路(ASIC)的不间断电源(UPS)的高性能数字控制)的文章。这次会议于1991年9月3日至6日在佛罗伦萨举行。会议论文集同样在1991年公开。为了UPS***的完全数字控制，相应设计了ASIC，以便使得能够实现快速的电流和电压控制。通过使用该ASIC，用UPS***可以实现优秀的动态性能(快速的阶跃响应，在非线性负载的情况下很小的谐波干扰)。数字电路包括7个PI控制器、正弦波发生器、与模数转换器的接口和用于产生切换信号的脉宽调制(PWM)发生器。不间断电源(UPS)对于其中电气***即使在电力故障的情况下也必须工作的所有应用中是必需的。
德国公开文献DE 19 239 85公开了一种用于功率传输***的过滤器。在交流***中，经常要求过滤掉不期望的谐波振动。多相电功率传输***由多个具有一定电感的线路。这些线路被加载以既具有特性性的、也具有非特征性的谐波分量的交流电。而且，用于特征性的谐波成分的多个过滤器与这些线路耦接。而且，存在另一过滤器，其包含与这些线路耦接、并且用于衰减***电压的非特征性谐波分量的阻抗。通过电流的非特征性谐波分量与大阻抗的相互作用而产生该特征性谐波分量，该相互作用产生于谐波过滤器的阻抗和电感共振时。但是，该文件并没有提及变压器的测试。
德国专利文献DE 42 323 56公开了具有至少两个电流源的供电设备。每一个电流源经由至少一个相应的换流器输送到交流电网中。为了降低已有的特定谐波振荡的幅值，至少一个换流器的电压借助于控制角相对于至少一个其他换流器有相位差地输送到电网中。
德国专利文献DE 19 546 420也公开了一种不间断供电设备。不间断供电设备包括电网整流扼流圈(Netzkommutierungsdrossel)、具有相应控制装置的电压中间电路变流器、输出过滤器，输出过滤器由具有漏电感大的变压器和用于具有相应控制装置和手动旁路开关的电网换向装置的滤波电容器构成。使用驱动技术的变频器被用作为变流器。在该变频器的上游连接输入过滤器，其中在直流电压端子处设置电池耦接装置。由此，可以用驱动技术的商用构件以及用特定于USV的构件来构造不间断电源，该不间断电源在技术方面和在经济方面使用驱动技术的协作。该文件同样并不涉及变压器的测试。
EP 0 268 046 A2描述了用于以时序调节控制和调整三相逆变器的电路结构。该申请的重点在于对逆变器的时序调节的描述，该时序调节有利地在设备的不对称加载的情况下进行。在逆变器和过滤单元之间使用变压器被提出作为应用例子。其只用于电压转换。
DE 26 08 541 A1描述了一种电磁屏蔽的电源装置，其中为了抑制非对称的干扰量，除了变压器次级侧的静电屏蔽之外，电取消信号被获取并反相地输入到有效信号电流路径中。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于测试变压器的设备，该设备在抑制非对称干扰方面表现出改进。
上述问题通过包括权利要求1特征的设备来解决。
在本发明中，用于测试变压器的设备配备有静态变频器。该变频器具有多个连接到一个过滤装置的输出端，该过滤装置也具有多个又连接到一匹配变压器的输出端。匹配变压器本身与要用于测试的变压器连接。该过滤装置是滤波变压器。
在滤波变压器的初级侧和次级侧之间设置静电屏蔽。而且，在滤波变压器的次级侧上设置多个滤波电容器。其中，这些滤波电容器被设置为星形连接。
特别有利的是，静态变频器和滤波变压器与滤波电容器一起被放置在一个开关柜中。由此实现了抑制非对称干扰向进行测试的变压器的传播。
附图说明
下面将借助于附图更详细地解释本发明的实施例及其优点。
图1示出了变频器，其在变压器测试中使用。其中变频器是带有LC正弦滤波器的静态变频器。
图2示出了位于正弦滤波器后面的变频器的相线电压的示意图。
图3示出了逆变器输出端处导线-地电压的脉冲频率跳变的示图。
图4示出了根据本发明的设备，其中使用具有滤波变压器的静态变频器。
具体实施方式
图1示出了现有技术中用于测试能源动力技术的功率变压器的设备。到目前为止，该测试用旋转的转换器(电动发电机组)而实现。这些旋转的转换器如图1所示由静态变频器2代替。静态变频器与旋转的转换器相比在动力学、磨损、重量和可用性方面具有明显的优点。静态变频器2被供给以交流电压10。交流电压10首先到达整流器。变频器2具有第一输出端21、第二输出段22和第三输出端23。静态变频器是具有数字控制和调节的电压中间电路变流器。
其中，变频器2提供必要的可变输出电压、以及不同的所需的测试频率。其中测试频率或测试电压必须满足特定的要求。在此，变频器2必须生成畸变因数小于5％的正弦形的对称的交流电压。感应电压测试用于检查功率变压器的绝缘***，其中在感应电压测试中执行局部放电测量。影响该测量的外部干扰应当不超过Qs＝100pC的TE基本干扰电平。这包括由测试电压源自身导致的干扰。
静态变频器2的第一输出端21、第二输出端22和第三输出端23被馈送到正弦滤波器6。正弦滤波器6作为被实现为LC滤波器的低通滤波器。正弦滤波器6具有第一输出端31、第二输出端32和第三输出端33。正弦滤波器6的第一输出端31、第二输出端32和第三输出端33连接到匹配变压器8。匹配变压器8自己又连接到应该受到测试的变压器15。
应用静态变频器2的缺点是，其受原理限制产生畸变因数大的脉宽调制的矩形输出电压，该输出电压以其形式首先不适于测试功率变压器。如图1所示，为此使用相应的正弦滤波器6。使用该正弦滤波器6的结果在图2中示出。通过使用正弦滤波器6，可以产生畸变因数＜5％的正弦形的相线电压。
但是，图3示出了尽管使用了正弦滤波器6仍然出现的干扰。尽管使用了正弦滤波器6，逆变器输出端处的导线-地电压的脉冲频率的跳变位被抑制(非对称干扰)。非对称干扰因此从静态变频器2传导到待测试的变压器15，并且因此导致局部放电测量的显著干扰。因此，需要进一步的措施，其中因此通过这些措施，即使出现非对称干扰也可能实现局部放电测量。
在以下对图4进行描述之前应当指出，这里对于与图1的特征相同的特征使用相同的附图标记。通过滤波装置6的根据本发明的改进，可能既对变频器2的对称的输出电压进行滤波，而且抑制非对称的干扰。由此，应当可能能够执行在待测试的变压器15处的局部放电测量。
根据本发明，代替前面的正弦滤波器，滤波装置包括滤波变压器11。滤波变压器11连接到变频器2的第一输出端21、第二输出端22和第三输出端23。滤波变压器11包括初级侧111和次级侧112。滤波变压器11一方面通过其自己的漏电感或另一方面通过集成的纵向电感提供需要的电感。滤波变压器11的次级侧112连接到设置为星形连接13的滤波电容器。由星形连接13所产生的星形汇接点连接到地电势16。滤波变压器11产生第一输出端21、第二输出端22和第三输出端23之间的电势隔离以及星形连接13的滤波电容器。
此外，在滤波变压器11的初级侧111和次级侧112之间设置静电屏蔽17。其中，静电屏蔽17还有助于非对称干扰的漏导。当然，静电屏蔽17也接地。
由滤波电容器的星形连接13和滤波变压器11构成的滤波装置6由第一输出端31、第二输出端32和第三输出端33连接到匹配变压器8。如已经在图1中描述的那样，匹配变压器连接到应当受到测试的变压器15。特别有利的是，滤波变压器11与滤波电容器的星形连接13一起被设置在变流器开关柜中。通过这种空间安排，可以抑制非对称干扰进一步传输到待测试的变压器15中。因此，有可能执行局部放电测量，因为非对称干扰已经被过滤掉。
特别有利的是，在高电压测试技术中使用滤波变压器11。在特定情况下，在测试功率变压器时使用滤波变压器11，以便抑制静态变频器2的局部放电干扰发射(非对称扰动)。如上所述，将滤波变压器11设置在变流器柜中还导致了非对称干扰不被进一步传递到测试***中，并且在那里妨碍局部放电测量。
参考一实施方式描述了本发明。但是，能够想到，可以执行变化和修改，而不背离以下权利要求保护范围。

Claims (3)

1.一种用于变压器的高电压测试的设备，具有静态变频器(2)，所述静态变频器(2)具有多个连接到滤波装置(6)的输出端(21、22、23)，所述滤波装置(6)也具有多个连接到匹配变压器(8)的输出端(31、32、33)，所述匹配变压器(8)能与待测试的变压器相连，其特征在于，所述滤波装置(6)具有滤波变换器(11)，在所述滤波变压器(11)的初级侧(111)和次级侧(112)之间设置接地的静电屏蔽(17)，在所述滤波变压器(11)的次级侧(112)的每个输出端处分接滤波电容器(C1、C2、C3)，所述滤波电容器(C1、C2、C3)相互连接为具有星形汇接点(13)以星形连接，并且所述星形汇接点(13)也接地。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述静态变频器(2)和所述滤波变压器(11)与所述滤波电容器(C1、C2、C3)一起被设置在开关柜中，使得没有非对称干扰到达受测试的变压器(15)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，由连接到电压源(4)的静态变频器(2)导致的局部放电测量的干扰被抑制，并且不到达受测试的变压器(15)。
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