專(zhuān)利名稱(chēng)：一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的裝置，屬于電力系統(tǒng)應(yīng)用研究技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變壓器空載運(yùn)行時(shí)，是其一側(cè)繞組(高壓或低壓)帶電，其它繞組開(kāi)路。繞組中的電流為勵(lì)磁電流，鐵心中的磁通為工作磁通Om。當(dāng)合閘瞬間電壓為零值時(shí)，它在鐵芯中所建立的穩(wěn)態(tài)磁通最大值為(一 Om)。由于鐵芯中的磁通不能突變，且合閘前鐵芯中磁通為零，則合閘后瞬間也應(yīng)保持磁通為零。因此，此時(shí)刻在鐵芯中就出現(xiàn)一個(gè)非周期分量的瞬態(tài)磁通Otr，其幅值為Om。這時(shí)，鐵芯里的總磁通①應(yīng)看成兩個(gè)磁通疊加而成。鐵芯中磁通開(kāi)始為零，到1/2 T時(shí)，兩個(gè)磁通相加達(dá)最大值，O波形的最大值是接近的兩倍。如果合閘時(shí)鐵芯中有剩磁Or，且Or的極性與Otr相同。磁通O還會(huì)更大，超過(guò)鐵心的飽 和磁通Os。這種狀態(tài)使變壓器產(chǎn)生瞬時(shí)峰值很大的勵(lì)磁涌流。對(duì)大型電力變壓器而言，穩(wěn)態(tài)的勵(lì)磁電流只有額定工作電流的千分之幾。這種勵(lì)磁涌流其幅值可能達(dá)到勵(lì)磁電流的幾千倍，達(dá)到額定電流的幾倍或幾十倍。這就使得變壓器空載合閘，或斷電后恢復(fù)電壓時(shí)，斷路器往往動(dòng)作跳閘，致使電力變壓器不能正常及時(shí)的投運(yùn)。保護(hù)裝置跳閘，同時(shí)大的涌流對(duì)繞組產(chǎn)生大的電動(dòng)力，可能引起繞組受力變形損壞等。斷開(kāi)大的勵(lì)磁涌流可能引起過(guò)電壓，其值超過(guò)一般電網(wǎng)的操作沖擊電壓，對(duì)變壓器的絕緣造成危害。勵(lì)磁涌流引起鐵心過(guò)飽和，由于鐵心硅鋼片的磁致伸縮效應(yīng)，變壓器振動(dòng)和噪音會(huì)增大，危害變壓器。同時(shí)，變壓器空投產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，誘發(fā)鄰近其他電站正在運(yùn)行的變壓器產(chǎn)生“和應(yīng)涌流”而誤跳閘，造成大面積停電；勵(lì)磁涌流中的直流分量導(dǎo)致電流互感器磁路被過(guò)度磁化而大幅降低測(cè)量精度和繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率；勵(lì)磁涌流中的大量諧波對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的裝置，用于研究勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生情況，以研究解決單相變壓器空載合閘時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，引起電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的裝置，包含試驗(yàn)系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)，單相變壓器、斷路器、晶閘管和控制板組成試驗(yàn)系統(tǒng)，示波器或錄波儀、電流表鉗、電壓表鉗組成測(cè)量系統(tǒng)；單相變壓器的一側(cè)繞組開(kāi)路，另一側(cè)繞組連接斷路器、晶閘管和控制板，控制板產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，控制晶閘管的導(dǎo)通，產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。所說(shuō)的晶閘管是反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管，串入電路中，在電源電壓的正半周觸發(fā)正向?qū)ǖ木чl管，在負(fù)半周觸發(fā)反向?qū)ǖ木чl管。測(cè)量系統(tǒng)的示波器或錄波儀，配合電流表鉗、電壓表鉗完成對(duì)勵(lì)磁涌流電流的測(cè)量。本實(shí)用新型適合在試驗(yàn)室內(nèi)完成相關(guān)的研究任務(wù)，脫離大型電力系統(tǒng)不安全、不適合研究的場(chǎng)所。本實(shí)用新型使用方法，包含如下步驟在變壓器的一側(cè)串聯(lián)反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管，形成相控開(kāi)關(guān)，另一側(cè)繞組開(kāi)路，形成空載狀態(tài)；串聯(lián)反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管接入交流電源，通過(guò)控制反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管給定的觸發(fā)脈沖，在電源電壓的正半周觸發(fā)正向?qū)ǖ木чl管，在負(fù)半周觸發(fā)反向?qū)ǖ木чl管；設(shè)定第一個(gè)觸發(fā)脈沖的初始角，以后的觸發(fā)脈沖在電壓過(guò)零時(shí)觸發(fā)，保證晶閘管完成續(xù)流任務(wù)，保證勵(lì)磁涌流電流延續(xù)；用示波器或錄波儀，配合電流表鉗、電壓表鉗完成對(duì)勵(lì)磁涌流電流的測(cè)量。本實(shí)用新型只受晶閘管的導(dǎo)通控制，對(duì)正向?qū)ǖ木чl管進(jìn)行不同觸發(fā)角的控制，反向?qū)ǖ木чl管電壓過(guò)零時(shí)刻觸發(fā)，保證完成電流的續(xù)流工作，使勵(lì)磁涌流正常通過(guò)晶閘管，只使第一個(gè)脈沖的觸發(fā)工作完成產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的任務(wù)。本實(shí)用新型的有益效果是1、勵(lì)磁涌流的峰值可控；通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通交，可以控制勵(lì)磁涌流的大小。2、在低電壓的安全條件下，模擬電力系統(tǒng)勵(lì)磁涌流的狀況，分析各種勵(lì)磁涌流工況。3、形成可讀取數(shù)據(jù)的勵(lì)磁涌流波形，可與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，便于計(jì)算 與試驗(yàn)的比對(duì)驗(yàn)證，保證研究工作的正確性、可靠性。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例示意圖；圖2為本實(shí)用新型觸發(fā)電路的原理圖；圖中單相變壓器I、斷路器2、晶閘管3、控制板4、單片機(jī)控制核心11、過(guò)零檢測(cè)單元12、通訊單元13、驅(qū)動(dòng)模塊14、脈沖變壓器15。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的裝置，包含試驗(yàn)系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)，單相變壓器I、斷路器2、晶閘管3和控制板4組成試驗(yàn)系統(tǒng)，示波器或錄波儀、電流表鉗、電壓表鉗組成測(cè)量系統(tǒng)；單相變壓器的一側(cè)繞組開(kāi)路，另一側(cè)繞組連接斷路器、晶閘管和控制板，控制板產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，控制晶閘管的導(dǎo)通，產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。所說(shuō)的晶閘管是反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管，串入電路中，在電源電壓的正半周觸發(fā)正向?qū)ǖ木чl管，在負(fù)半周觸發(fā)反向?qū)ǖ木чl管。測(cè)量系統(tǒng)的示波器或錄波儀，配合電流表鉗、電壓表鉗完成對(duì)勵(lì)磁涌流電流的測(cè)量?？刂瓢逋ㄟ^(guò)串口通訊與計(jì)算機(jī)連接。參照附圖2，控制板包括單片機(jī)控制核心、過(guò)零檢測(cè)單元、通訊單元、驅(qū)動(dòng)模塊和脈沖變壓器，與單片機(jī)控制核心連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，分別與各自驅(qū)動(dòng)的晶閘管連接，通訊單元通過(guò)串口通訊與計(jì)算機(jī)連接。在實(shí)施例中，斷路器先合閘，保證系統(tǒng)只受晶閘管得導(dǎo)通控制。對(duì)正向?qū)ǖ木чl管進(jìn)行不同觸發(fā)角的控制，反向?qū)ǖ木чl管電壓過(guò)零時(shí)刻觸發(fā)，保證完成電流的續(xù)流工作，使勵(lì)磁涌流正常通過(guò)晶閘管，只使第一個(gè)脈沖的觸發(fā)工作完成產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的任務(wù)。本實(shí)用新型使用方法，包含如下步驟在變壓器的一側(cè)串聯(lián)反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管，形成相控開(kāi)關(guān)，另一側(cè)繞組開(kāi)路，形成空載狀態(tài)；反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管與交流電源串聯(lián)，通過(guò)控制反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管給定的觸發(fā)脈沖，在電源電壓的正半周觸發(fā)正向?qū)ǖ木чl管，在負(fù)半周觸發(fā)反向?qū)ǖ木чl管；設(shè)定第一個(gè)觸發(fā)脈沖的初始角，以后的觸發(fā)脈沖在電壓過(guò)零時(shí)觸發(fā)，保證晶閘管完成續(xù)流任務(wù)，保證勵(lì)磁涌流電流延續(xù)；用示波器或錄波儀，配合電流表鉗、電壓表鉗完成對(duì)勵(lì)磁涌流電流的測(cè)量。本實(shí)用新型只受晶閘管的導(dǎo)通控制，對(duì)正向?qū)ǖ木чl管進(jìn)行不同觸發(fā)角的控 制，反向?qū)ǖ木чl管電壓過(guò)零時(shí)刻觸發(fā)，保證完成電流的續(xù)流工作，使勵(lì)磁涌流正常通過(guò)晶閘管，只使第一個(gè)脈沖的觸發(fā)工作完成產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的任務(wù)。
權(quán)利要求1.一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的裝置，其特征在于包含試驗(yàn)系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)，單相變壓器(I)、斷路器(2)、晶閘管(3)和控制板(4)組成試驗(yàn)系統(tǒng)，示波器或錄波儀、電流表鉗、電壓表鉗組成測(cè)量系統(tǒng)；單相變壓器的一側(cè)繞組開(kāi)路，另一側(cè)繞組連接斷路器、晶閘管和控制板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述之一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的設(shè)備，其特征在于所說(shuō)的晶閘管是反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管，串入電路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的設(shè)備，其特征在于控制板包括單片機(jī)控制核心、過(guò)零檢測(cè)單元、通訊單元、驅(qū)動(dòng)模塊和脈沖變壓器，與單片機(jī)控制核心連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，分別與各自驅(qū)動(dòng)的晶閘管連接，通訊單元通過(guò)串口通訊與計(jì)算機(jī)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種單相變壓器研究勵(lì)磁涌流的裝置，屬于電力系統(tǒng)應(yīng)用研究技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含試驗(yàn)系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)，相變壓器(1)、斷路器(2)、晶閘管(3)和控制板(4)組成試驗(yàn)系統(tǒng)，示波器或錄波儀、電流表鉗、電壓表鉗組成測(cè)量系統(tǒng)；單相變壓器的一側(cè)開(kāi)路，另一側(cè)連接斷路器、晶閘管和控制板。本實(shí)用新型的有益效果是勵(lì)磁涌流的峰值可控；通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通交，可以控制勵(lì)磁涌流的大小。在低電壓的安全條件下，模擬電力系統(tǒng)勵(lì)磁涌流的狀況，分析各種勵(lì)磁涌流工況。形成可讀取數(shù)據(jù)的勵(lì)磁涌流波形，可與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，便于計(jì)算與試驗(yàn)的比對(duì)驗(yàn)證，保證研究工作的正確性、可靠性。
文檔編號(hào)H02H9/02GK202474818SQ201120553690
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者劉蘭榮, 劉濤, 張曉光, 王偉, 王淼, 趙志強(qiáng) 申請(qǐng)人:保定天威集團(tuán)有限公司