CN103337344B - 风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器 - Google Patents
风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了变压器领域内的一种风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器，其三相绕组中的每组绕组包括两组高压线圈和两组低压线圈，两组高压线圈在同一轴线上上下设置，上部高压线圈绕向与下部高压线圈绕向相反，同一绕组中的两组高压线圈相近端等电位连接，位于上部的三组高压线圈之间呈Y形连接，位于下部的三组高压线圈之间也呈Y形连接；每组绕组中的两组低压线圈也在同一轴线上上下设置，且低压线圈同轴设置在高压线圈的内侧，位于上部的三组低压线圈之间呈三角形连接，位于下部的三组低压线圈之间也呈三角形连接。该装置短路电流小，可同时独立连接两路输入电源，电网运行安全。其可用于风电及光伏发电系统中。
Description
技术领域
本发明涉及是一种升压变压器，特别涉及风力发电场及太阳能光伏电场发电用升压并网的一种干式变压器。
背景技术
随着全球能源的日渐减少和人类对环境保护的意识增强，以风能、太阳能为核心能源的发电事业近几年来有了突飞猛进的发展，而且将成为全世界能源供应主体。风力、太阳能光伏发电系统可分为独立系统和网系统两种：独立系统目前主要用于无电或缺乏电力的边远地区；网系系统是与公用电网直接并网运行。其不足之处在于：现有的变压器在发生短路故障时，不能限制短路电流，从而导致更大的故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器，使其能限制短路电流，可实现一台变压器同时连接两路输入电压，且不会产生环流。
本发明的目的是这样实现的：一种风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器，包括两块上夹件和两块下夹件，两块上夹件夹持在铁芯上部，两块下夹件夹持在铁芯的下部，铁芯上绕装有三组绕组，三组绕组并列设置，各绕组底部经绝缘垫块支承在下夹件上部，所述每组绕组包括两组高压线圈和两组低压线圈，两组高压线圈在同一轴线上上下设置，上部高压线圈绕向与下部高压线圈绕向相反，同一绕组中的两组高压线圈相近端等电位连接，各组绕组中位于上部的三组高压线圈之间呈Y形连接，各组绕组中位于下部的三组高压线圈之间也呈Y形连接；每组绕组中的两组低压线圈也在同一轴线上上下设置，且低压线圈同轴设置在高压线圈的内侧，各组绕组中位于上部的三组低压线圈之间呈三角形连接，各组绕组中位于下部的三组低压线圈之间也呈三角形连接。
本发明中，两组高压线圈在同一轴线上上下设置，上部高压线圈绕向与下部高压线圈绕向相反，两者之间相近端头等电位连接，在铁芯中产生的内磁场也可相互抵消，二组高压线圈的中部引线电压差为零，可以大大减少绝缘距离。与现有技术相比，本发明限制短路电流的作用显著，当一个支路短路时，短路电流经过半穿越阻抗，半穿越阻抗等于高压绕组和一个分支短路阻抗之和，等于一加上四分之一倍的分裂系数，再乘以穿越阻抗。也就是说半穿越阻抗比穿越阻抗大了四分之一分裂系数倍的穿越阻抗，也就是比普通变压器的短路阻抗大，所以短路电流小。本发明可实现一台变压器同时独立连接两路输入电源，且不会产生环流，节省了安装空间，降低了成本，保证了电网的安全运行。其可用于风电及光伏发电系统中。
作为本发明的进一步改进，位于上部的三组低压线圈的出线铜排从铁芯的上部一侧引出，位于下部的三组低压线圈的出线铜排从铁芯的下部的同一侧引出。该结构可将低压线圈的出线铜排从同一侧上下不同位置引出，方便了接线。
为能进一步减小尺寸，每组绕组中的两组高压线圈最接近的端头以高压分接档连接在一起，所述高压分接档位于低压侧，与高压分接档等电位连接的高压引线从低压侧的另一侧引出。
作为本发明的进一步改进，所述同一绕组中的两组高压线圈外及高压线圈的间隙之间浇注有环氧树脂。该结构保证了突发短路时变压器轴向或辐向均有很强的耐受能力。
为保证绝缘可靠，所述高压线圈和低压线圈采用无氧铜扁电磁线绕制而成，匝绝缘采氩胺膜双玻璃丝，高压线圈采用分段多层式结构绕法，高压线圈的层间绝缘采用无溶剂网格为绝缘材料。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的右视图。
图4为高压线圈连接结构图。
图5为低压线圈连接结构图。
其中，1下夹件，2、7出线铜排，3绝缘垫块，4高压分接档，5高压线圈，6铁芯，8上夹件，9高压引线，10高压连接线，11低压线圈。
具体实施方式
如图1-5所示，为风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器，包括两块上夹件8和两块下夹件1，两块上夹件8夹持在铁芯6上部，两块下夹件1夹持在铁芯6的下部，铁芯6上绕装有三组绕组，三组绕组并列设置，各绕组底部经绝缘垫块3支承在下夹件1上部，每组绕组包括两组高压线圈5和两组低压线圈11，两组高压线圈5在同一轴线上上下设置，上部高压线圈绕向与下部高压线圈绕向相反，同一绕组中的两组高压线圈5的相近端等电位连接，各组绕组中位于上部的三组高压线圈之间呈Y形连接，各组绕组中位于下部的三组高压线圈之间也呈Y形连接，上部三组高压线圈的上端头之间、下部三组高压线圈的下端头之间分别经高压连接线10相连；每组绕组中的两组低压线圈11也在同一轴线上上下设置，且低压线圈11同轴设置在高压线圈5的内侧，各组绕组中位于上部的三组低压线圈之间呈三角形连接，各组绕组中位于下部的三组低压线圈之间也呈三角形连接。位于上部的三组低压线圈11的出线铜排7从铁芯6的上部一侧引出，位于下部的三组低压线圈11的出线铜排2从铁芯6的下部的同一侧引出；每组绕组中的两组高压线圈最接近的端头以高压分接档4连接在一起，高压分接档4位于低压侧，与高压分接档4等电位连接的高压引线9从低压侧的另一侧引出。
在图4中，上部高压线圈上部的端头X1、Y1、Z1经高压连接线10等电位连接；下部高压线圈下部的端头X2、Y2、Z2经另一高压连接线10等电位连接；上下相邻的高压线圈端头连接在一起，形成Y形连接。
在图5中，上部低压线圈上下端头首位相接，在上部端头留有a1、b1、c1三个出线铜排接头；下部低压线圈的上下端头也是首位相接，在下部端头位置留有a2、b2、c2三个出线铜排接头。
同一绕组中的两组高压线圈5外及高压线圈5的间隙之间浇注有环氧树脂。高压线圈5和低压线圈11采用无氧铜扁电磁线绕制而成，匝绝缘采氩胺膜双玻璃丝，高压线圈5采用分段多层式结构绕法，高压线圈5的层间绝缘采用无溶剂网格为绝缘材料。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器，包括两块上夹件和两块下夹件，两块上夹件夹持在铁芯上部，两块下夹件夹持在铁芯的下部，铁芯上绕装有三组绕组，三组绕组并列设置，各绕组底部经绝缘垫块支承在下夹件上部，其特征在于：所述每组绕组包括两组高压线圈和两组低压线圈，两组高压线圈在同一轴线上上下设置，上部高压线圈绕向与下部高压线圈绕向相反，同一绕组中的两组高压线圈相近端等电位连接，各组绕组中位于上部的三组高压线圈之间呈Y形连接，各组绕组中位于下部的三组高压线圈之间也呈Y形连接；每组绕组中的两组低压线圈也在同一轴线上上下设置，且低压线圈同轴设置在高压线圈的内侧，各组绕组中位于上部的三组低压线圈之间呈三角形连接，各组绕组中位于下部的三组低压线圈之间也呈三角形连接；所述同一绕组中的两组高压线圈外及高压线圈的间隙之间浇注有环氧树脂；所述高压线圈和低压线圈采用无氧铜扁电磁线绕制而成，匝绝缘采氩胺膜双玻璃丝，高压线圈采用分段多层式结构绕法，高压线圈的层间绝缘采用无溶剂网格为绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器，其特征在于：位于上部的三组低压线圈的出线铜排从铁芯的上部一侧引出，位于下部的三组低压线圈的出线铜排从铁芯的下部的同一侧引出。
3.根据权利要求2所述的风电及光伏发电用双分裂环氧树脂绝缘干式升压变压器，其特征在于：每组绕组中的两组高压线圈最接近的端头以高压分接档连接在一起，所述高压分接档位于低压侧，与高压分接档等电位连接的高压引线从低压侧的另一侧引出。
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