專利名稱：大功率風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置。
技術(shù)背景自20世紀(jì)末以來，世界各國風(fēng)電發(fā)展突飛猛進(jìn)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造和使用等技術(shù)日漸成熟，隨著風(fēng)電行業(yè)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單臺容量越來越大。與之相對應(yīng)的風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)平臺的功率及變壓器的容量也越來越大，變壓器的安全性和穩(wěn)定性對試驗(yàn)臺平臺的運(yùn)行非常重要。系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，變壓器的勵(lì)磁電流只有其額定電流的1% 2%，當(dāng)變壓器空載投入電網(wǎng)時(shí)，由于變壓器鐵心磁通的飽和以及鐵心材料的非線性特征，
產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，這種勵(lì)磁電流對風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)和變壓器本身帶來很大的危害，例如產(chǎn)生大量的諧波導(dǎo)致電力系統(tǒng)電能質(zhì)量下降、變壓器各側(cè)負(fù)荷全部停電，影響周圍設(shè)備的正常運(yùn)行?，F(xiàn)有常規(guī)風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)平臺為電功率回饋型試驗(yàn)平臺，通常大功率風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)平臺驅(qū)動(dòng)端與被測端的電壓等級不同，所以采用一臺并網(wǎng)變壓器、一臺或多臺輔助變壓器；并網(wǎng)變壓器容量往往小于輔助變壓器容量；當(dāng)風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺輔助變壓器投入電網(wǎng)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，由于變壓器鐵心磁通的飽和以及鐵心材料的非線性特征，產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，其幅值達(dá)到額定電流的數(shù)十倍；沖擊并網(wǎng)開關(guān)柜，導(dǎo)致并網(wǎng)柜跳閘和合不上閘的情況時(shí)常發(fā)生的問題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種大功率風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置，以便有效地抑制勵(lì)磁涌流，降低并網(wǎng)柜頻繁跳閘和合不上閘的情況。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的一種大功率風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置包括設(shè)置在被充磁變壓器之內(nèi)的預(yù)充磁繞組；連接在所述被充磁變壓器與并網(wǎng)變壓器之間的并網(wǎng)開關(guān)；連接在所述預(yù)充磁繞組與充磁電源之間的充磁接觸器。優(yōu)選地，所述被充磁變壓器是輔助變壓器。優(yōu)選地，所述預(yù)充磁裝置還包括，用于發(fā)出充磁指令的充磁指令模塊；以及含有上述充磁接觸器的控制模塊；其中，所述充磁指令模塊連接所述控制模塊。優(yōu)選地，所述控制模塊還包括用于把充磁電源切換給所選被充磁繞組的充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)；用于控制所述充磁接觸器通斷的充磁總開關(guān)；[0017]用于按照所述充磁指令執(zhí)行充磁啟動(dòng)操作的充磁啟動(dòng)開關(guān)；以及用于響應(yīng)充磁啟動(dòng)開關(guān)的充磁啟動(dòng)操作，接通充磁總開關(guān)的啟動(dòng)執(zhí)行開關(guān)；其中，啟動(dòng)執(zhí)行開關(guān)繞組連接在由充磁啟動(dòng)開關(guān)控制的電源回路中，充磁總開關(guān)繞組連接在由啟動(dòng)執(zhí)行開關(guān)觸點(diǎn)控制的電源回路中；所述充磁接觸器繞組連接在由充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)和充磁總開關(guān)的觸點(diǎn)控制的電源回路中。優(yōu)選地，所述控制模塊還包括在充磁結(jié)束后切斷充磁總開關(guān)的時(shí)間繼電器，其繞組連接在充磁接觸器觸點(diǎn)控制的電源回路中，其觸點(diǎn)串接用于控制充磁總開關(guān)斷開的繼電器的繞組。優(yōu)選地，預(yù)充磁裝置還包括用于控制所述充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)操作的現(xiàn)場操作按 鈕。優(yōu)選地，預(yù)充磁裝置還包括進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的遠(yuǎn)程操作按鈕；及轉(zhuǎn)換現(xiàn)場或遠(yuǎn)程操作的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換按鈕，該調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換按鈕可切換地連接現(xiàn)場操作按鈕和遠(yuǎn)程操作按鈕。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的技術(shù)效果是，有效抑制變壓器投入電網(wǎng)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，從而降低了電氣故障率，大大降低并網(wǎng)變壓器容量和并網(wǎng)費(fèi)用；為風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺節(jié)約大量成本費(fèi)用。具有如下的優(yōu)點(diǎn)I、很好的抑制了風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺合閘產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，并網(wǎng)柜發(fā)生頻繁跳閘情況得到了很好的控制，使得試驗(yàn)具有很好的穩(wěn)定性。2、預(yù)充磁繞組做于變壓器內(nèi)，減小了預(yù)充磁變壓器單獨(dú)做成的裝置，使得設(shè)計(jì)的空間比較緊湊。3、大大降低了風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺并網(wǎng)變壓器容量和并網(wǎng)費(fèi)用，使采用本發(fā)明裝置的試驗(yàn)臺具有很高的經(jīng)濟(jì)性。4、風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺通常采用兩臺輔助變壓器，通過該裝置可以實(shí)現(xiàn)兩臺變壓器一起充磁，減少充磁時(shí)間，縮短試驗(yàn)時(shí)間，提供了試驗(yàn)的效率性。5、通過調(diào)節(jié)選擇開關(guān)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場或遠(yuǎn)程操作預(yù)充磁過程，減低了危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)安全操作。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖I是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁電氣原理圖；圖2是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置電氣原理圖；圖3是顯示本實(shí)用新型的充磁指令模塊、充磁控制模塊、預(yù)充磁繞組和操作按鈕之間關(guān)系的不意圖圖4是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁控制模塊電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
圖I和圖2分別是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁電氣原理圖和風(fēng)力發(fā)電機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置電氣原理圖，如圖I、圖2所示，包括電網(wǎng)；并網(wǎng)變壓器Tl ;連接在所述電網(wǎng)與所述并網(wǎng)變壓器Tl之間的并網(wǎng)開關(guān)柜Ql ;被充磁變壓器T2和T3 ；設(shè)置在被充磁變壓器T2、T3之內(nèi)的預(yù)充磁繞組1、2，；連接在所述被充磁變壓器Τ2和Τ3與所述并網(wǎng)變壓器Tl之間的并網(wǎng)開關(guān)Q2和Q3 ;連接在所述預(yù)充磁繞組I和2與充磁電源之間的充磁接觸器KMl和KM2 ;用于把充磁電源切換給所選被充磁繞組的充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān) KSI, KSII ;用于控制所述充磁接觸器KM1、KM2通斷的充磁總開關(guān)Q4 ;用于進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的遠(yuǎn)程操作按鈕E ;用于轉(zhuǎn)換現(xiàn)場或遠(yuǎn)程操作的操作轉(zhuǎn)換按鈕SB4 ;用于控制所述充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)KSI、KSII操作的現(xiàn)場操作按鈕SB1、SB2和SB3。[0035]其中，所述被充磁變壓器T2和T3是輔助變壓器，[0036]此外，所述充磁接觸器KMl、KM2的繞組連接在由充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)KSI、KSII和充磁總開關(guān)Q4的觸點(diǎn)控制的電源回路中。[0037]圖3顯示了充磁指令模塊、充磁控制模塊、預(yù)充磁繞組和操作按鈕之間關(guān)系，其中充磁指令模塊連接充磁控制模塊，用于向充磁控制模塊發(fā)出充磁指令；充磁控制模塊通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換按鈕SB4分別連接現(xiàn)場操作按鈕SB1-SB3和遠(yuǎn)程操作按鈕E，以便對第一預(yù)充磁繞組I或第二預(yù)充磁繞組2之一充磁進(jìn)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)程選擇；充磁控制模塊還分別與第一預(yù)充磁繞組I和第二預(yù)充磁繞組2連接，用于根據(jù)充磁指令，對選定的第一預(yù)充磁繞組I或第二預(yù)充磁繞組2進(jìn)行充磁。[0038]下面結(jié)合圖I、圖2和圖4對本實(shí)用新型的工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明。[0039]風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺投入運(yùn)行之前，需要對輔助變壓器進(jìn)行充磁。如圖I、圖2、圖3所示，試驗(yàn)之前輔助變壓器T2、T3的斷路器Q2、Q3以及斷路器Q4均斷開；通過圖2中SB2、 SB3、SBl按鈕選擇電源轉(zhuǎn)換開關(guān)KSI接通、或者KSII接通或者兩者都不接通，同時(shí)試驗(yàn)臺變頻器給定1#變壓器T2 (或者2#變壓器T3)充磁指令，如圖3所示，控制模塊接收到指令后，開關(guān)KIl接通(或者KI2接通)，使得繼電器Kl繞組(或K2繞組)通電，使Kl觸點(diǎn)(或 K2觸點(diǎn))接通；從而斷路器Q4合閘，使得接觸器KMl (KM2)繞組通電，其觸點(diǎn)接通；預(yù)充磁繞組I或2開始給所需充磁變壓器T2、T3進(jìn)行充磁，充磁一段時(shí)間后，延時(shí)繼電器KTl (ΚΤ2) 閉合，從而繼電器MCB1(MCB2)的常閉觸點(diǎn)斷開，斷路器Q4斷開，完成整個(gè)充磁系統(tǒng)；充磁系統(tǒng)完成后，試驗(yàn)臺變頻器給定指令閉合輔助變壓器Τ2、Τ3的斷路器Q2、Q3 ;試驗(yàn)臺投入正常運(yùn)行。[0040]此外，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換按鈕SB4實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場或遠(yuǎn)程操作預(yù)充磁過程，實(shí)現(xiàn)安全操作。[0041]盡管上文對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種大功率風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置，其特征在于，包括 設(shè)置在被充磁變壓器之內(nèi)的預(yù)充磁繞組； 連接在所述被充磁變壓器與并網(wǎng)變壓器之間的并網(wǎng)開關(guān)； 連接在所述預(yù)充磁繞組與充磁電源之間的充磁接觸器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的預(yù)充磁裝置，其特征在于，所述被充磁變壓器是輔助變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的預(yù)充磁裝置，其特征在于，還包括， 用于發(fā)出充磁指令的充磁指令模塊；以及 含有上述充磁接觸器的控制模塊； 其中，所述充磁指令模塊連接所述控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)充磁裝置，其特征在于，所述控制模塊還包括 用于把充磁電源切換給所選被充磁繞組的充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)； 用于控制所述充磁接觸器通斷的充磁總開關(guān)； 用于按照所述充磁指令執(zhí)行充磁啟動(dòng)操作的充磁啟動(dòng)開關(guān)；以及 用于響應(yīng)充磁啟動(dòng)開關(guān)的充磁啟動(dòng)操作，接通充磁總開關(guān)的啟動(dòng)執(zhí)行開關(guān)； 其中，啟動(dòng)執(zhí)行開關(guān)繞組連接在由充磁啟動(dòng)開關(guān)控制的電源回路中，充磁總開關(guān)繞組連接在由啟動(dòng)執(zhí)行開關(guān)觸點(diǎn)控制的電源回路中；所述充磁接觸器繞組連接在由充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)和充磁總開關(guān)觸點(diǎn)控制的電源回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)充磁裝置，其特征在于，所述控制模塊還包括在充磁結(jié)束后切斷充磁總開關(guān)的時(shí)間繼電器，其繞組連接在充磁接觸器觸點(diǎn)控制的電源回路中，其觸點(diǎn)串接用于控制充磁總開關(guān)斷開的繼電器的繞組。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)充磁裝置，其特征在于，還包括用于控制所述充磁電源轉(zhuǎn)換開關(guān)操作的現(xiàn)場操作按鈕。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)充磁裝置，其特征在于，還包括進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的遠(yuǎn)程操作按鈕；轉(zhuǎn)換現(xiàn)場或遠(yuǎn)程操作的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換按鈕，該調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換按鈕可切換地連接現(xiàn)場操作按鈕和遠(yuǎn)程操作按鈕。
專利摘要本實(shí)用新型是一種大功率風(fēng)電整機(jī)試驗(yàn)臺變壓器預(yù)充磁裝置，涉及風(fēng)力發(fā)電測試技術(shù)領(lǐng)域，所述裝置包括設(shè)置在被充磁變壓器T2、T3之內(nèi)的預(yù)充磁繞組1、2；連接在所述被充磁變壓器T2和T3與并網(wǎng)變壓器T1之間的并網(wǎng)開關(guān)Q2和Q3；連接在所述預(yù)充磁繞組1和2與充磁電源之間的充磁接觸器KM1和KM2。本實(shí)用新型提供一種將預(yù)充磁繞組內(nèi)置于變壓器內(nèi)部，對變壓器投入電網(wǎng)前進(jìn)行預(yù)充磁，有效地抑制勵(lì)磁涌流，降低并網(wǎng)柜頻繁跳閘和合不上閘的情況。
文檔編號H01F13/00GK202749184SQ20122030566
公開日2013年2月20日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者荊海斌, 張煥偉, 方威, 馬文勇, 李松強(qiáng) 申請人:華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司