CN104409196A - 单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法 - Google Patents
单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104409196A CN104409196A CN201410767312.5A CN201410767312A CN104409196A CN 104409196 A CN104409196 A CN 104409196A CN 201410767312 A CN201410767312 A CN 201410767312A CN 104409196 A CN104409196 A CN 104409196A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- winding
- column type
- type low
- iron core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 144
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法，利用单相四柱式换流变压器与换流器相连，进行交直流的转换。所述发明由多个单相四柱式换流变压器通过不同的绕组连接形式相连，分为两种情况：第一种情况为三个单相四柱式换流变压器组成一组进行连接，用于背靠背直流输电；第二种情况为六个单相四柱式换流变压器分成两组进行连接，用于特高压直流输电。每个变压器的两个铁芯中柱上分别绕有3个绕组，铁芯外侧绕组为网侧绕组，内侧绕组为阀侧绕组，中间绕组为特殊设计的滤波绕组，滤波绕组采用三角形连接直接相连。本发明的单相四柱式低噪声换流变压器可有效减少变压器的噪声，降低谐波。
Description
技术领域
本发明涉及换流变压器领域，特别涉及一种基于单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法。
背景技术
近20年来，高压直流输电技术及其工程应用在我国得到了飞速发展，随着我国超高压、特高压直流输电工程继续投入运行，在项目建设过程和实际运行过程中，也遇到了诸多迫切需要解决的技术难题。
针对超高压和特高压直流输电系统及其换流站存在的谐波污染严重，目前仍采用在换流变压器网侧绕组侧安装无源滤波装置进行治理，方案技术虽成熟，但效果不甚理想。并且换流器产生的交流谐波全部流过换流变压器，这些谐波频率低、容量大，导致换流变压器磁滞伸缩而产生噪声。这些噪声一般处于听觉较灵敏的频带，因此换流变压器产生的可听噪声较谐波污染不严重的普通电力变压器复杂。
国内外针对换流变压器振动与噪声方面的研究工作开展还不够深入，采用传统的治理措施，每个换流站需要额外增加数千万元的资金投入，投资巨大，且效果有限。因此，从换流变压器振动与噪声产生的机理和本质出发，系统地开展降低换流变压器振动与噪声的研究工作对降低直流换流站的投资成本，提高直流换流变压器的运行环境，全面提升直流换流站的环境友好性，有利于未来特高压直流换流站的选址，对建立环境友好型和节能高效型直流换流站具有重要的理论研究和工程应用价值，意义重大。
因此，随着我国特高压直流输电工程及背靠背直流联网工程的全面建设和投入运行，迫切需要提出一套能有效解决目前直流输电工程中存在的换流变压器振动与噪声大、谐波污染严重等问题的全面有效解决方案。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法。
本发明所采用的技术方案，其结构包括四柱式变压器铁芯旁轭（3）和（4），2个铁芯中柱（1）和（2）分别绕有三个绕组，所述铁芯中柱（1）外侧绕组（L1）为网侧绕组，内侧绕组（L3）为阀侧绕组，中间绕组（L2）为滤波绕组；所述铁芯中柱（2）外侧绕组（L4）为网侧绕组，内侧绕组（L6）为阀侧绕组，中间绕组（L5）为滤波绕组。
所述的单相四柱式低噪声换流变压器，其内部绕组包括两种接线方式：第1种为用于背靠背直流输电工程；第2种为用于特高压直流输电工程。
进一步地，所述的单相四柱式低噪声换流变压器，内部绕组接线方式若为第1种接线方式，即用于背靠背直流输电，由3个相同的单相四柱式换流变压器联结而成。所述的单相四柱式低噪声换流变压器内部绕组接线方式若为第2种接线方式，即用于特高压直流输电，由6个单相四柱式换流变压器联结而成，其中3个换流变压器为1组，另外3个换流变压器为1组。
其中，所述的单相四柱式低噪声换流变压器，不管用于哪种直流输电工程，网侧和阀侧的滤波绕组皆为特殊设计，均连接成三角形，且两两对应相连，用于降低噪声。
本发明从换流变压器噪声产生机理入手，对该换流变压器内部通过特殊设计的滤波绕组进行三角形连接来有效滤除谐波，降低设备的噪声。由于此滤波绕组是由特殊设计的零阻抗构成，由此所产生的电动势几乎为零，所以相应的磁通减少了，磁通密度也相应减少了，噪声便降低了。此种通过对变压器本身来降低噪声的办法结构简单，效果好，经济性高。
附图说明
图1为单个单相四柱式低噪声换流变压器截面示意图
图2为用于背靠背直流输电中的单相四柱式低噪声换流变压器截面示意图。
图3为用特高压直流输电中的单相四柱式低噪声换流变压器截面示意图。
图4为用于背靠背直流输电中的单相四柱式低噪声换流变压器绕组接线示意图。
图5为用于特高压直流输电中的单相四柱式低噪声换流变压器绕组接线示意图。
标号说明：1、变压器左铁芯中柱，2、变压器右铁芯中柱，3、变压器左铁芯旁轭，4、变压器右铁芯旁轭，L1、变压器左铁芯中柱网侧绕组，L2、变压器左铁芯中柱滤波绕组，L3、变压器左铁芯中柱阀侧绕组，L4、变压器右铁芯中柱网侧绕组，L5、变压器右铁芯中柱滤波绕组，L6、变压器右铁芯中柱阀侧绕组，A、B、C、a、b、c、a′、b′、c′为绕组引出端口。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种基于单相四柱式低噪声换流变压器，包括四柱式变压器铁芯旁轭（3）和（4），2个铁芯中柱（1）和（2）分别绕有三个绕组，所述铁芯中柱（1）外侧绕组（L1）为网侧绕组，内侧绕组（L3）为阀侧绕组，中间绕组（L2）为滤波绕组；所述铁芯中柱（2）外侧绕组（L4）为网侧绕组，内侧绕组（L6）为阀侧绕组，中间绕组（L5）为滤波绕组。
如图2所示，由3个相同的单相四柱式换流变压器构成，用于背靠背直流输电系统。此变压器内部绕组接线如图4所示，为网侧绕组Y接法，阀侧绕组组成2个不同联结组y接法和d接法。
如图3所示，由6个单相四柱式换流变压器构成，分成两组，其中3个换流变压器为1组，另外3个换流变压器为1组，用于特高压直流输电系统，两组换流变压器并联相接。此变压器内部绕组接线如图5所示，为网侧绕组Y接法，阀侧绕组组成2个不同联结组y接法和d接法。
如图4中（a）所示，铁芯中柱（1）外侧绕组（L01）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱外侧绕组相连成Y形，每个绕组引出一相，与电网相连。铁芯中柱（2）外侧绕组（L04）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱外侧绕组相连成Y形，每个绕组引出一相，与铁芯中柱（1）外侧绕组（L01）引出的每一相并联，接入电网。
如图4中（b）所示，铁芯中柱（1）中间滤波绕组（L02）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱中间滤波绕组相连成d形，每个绕组引出一相，铁芯中柱（2）中间滤波绕组（L05）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱中间滤波绕组相连成d形，每个绕组引出一相，铁芯中柱（1）中间滤波绕组（L02）和铁芯中柱（2）中间滤波绕组（L05）的引出相对应相连，降低噪声，滤除谐波。
如图4中（c）所示，铁芯中柱（1）内侧绕组（L03）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱内侧绕组相连成y形，每个绕组引出一相，与整流器相连。铁芯中柱（2）内侧绕组（L06）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱内侧绕组相连成d形，每个绕组引出一相，与整流器相连。
如图5中（a）所示，在第1组中的3个换流变压器中，铁芯中柱（1）外侧绕组（L11）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱外侧绕组相连成Y形，每个绕组引出一相，与电网相连。铁芯中柱（2）外侧绕组（L14）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱外侧绕组相连成Y形，每个绕组引出一相，与铁芯中柱（1）外侧绕组（L11）引出的每一相并联，接入电网。在第2组中的3个换流变压器中，所述铁芯中柱（1）外侧绕组（L21）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱外侧绕组相连成Y形，每个绕组引出一相，与电网相连。所述铁芯中柱（2）外侧绕组（L24）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱外侧绕组相连成Y形，每个绕组引出一相，与铁芯中柱（1）外侧绕组（L21）引出的每一相并联，然后再与第1组换流变压器网侧绕组并联，接入电网。
如图5中（b）所示，在第1组中的3个换流变压器中，铁芯中柱（1）中间滤波绕组（L12）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱中间滤波绕组相连成d形，每个绕组引出一相，所述铁芯中柱（2）中间滤波绕组（L15）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱中间滤波绕组相连成d形，每个绕组引出一相，铁芯中柱（1）中间滤波绕组（L12）和铁芯中柱（2）中间滤波绕组（L15）的引出相对应相连。在第2组中的3个换流变压器中，铁芯中柱（1）中间滤波绕组（L22）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱中间滤波绕组相连成d形，每个绕组引出一相，铁芯中柱（2）中间滤波绕组（L25）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱中间滤波绕组相连成d形，每个绕组引出一相，铁芯中柱（1）中间滤波绕组（L22）和铁芯中柱（2）中间滤波绕组（L25）的引出相对应相连，然后再与第1组换流变压器滤波绕组并联联接。
如图5中（c）所示，在第1组中的3个换流变压器中，铁芯中柱（1）内侧绕组（L13）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱内侧绕组相连成y形，每个绕组引出一相，与整流器相连。所述铁芯中柱（2）内侧绕组（L16）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱内侧绕组相连成y形，每个绕组引出一相，与铁芯中柱（1）内侧绕组（L13）引出的每一相并联，再与整流器相连。在第2组中的3个换流变压器中，铁芯中柱（1）内侧绕组（L23）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱内侧绕组相连成d形，每个绕组引出一相，与整流器相连。所述铁芯中柱（2）内侧绕组（L26）与另外2个单相四柱式低噪声换流变压器的铁芯中柱内侧绕组相连成d形，每个绕组引出一相，与铁芯中柱（1）内侧绕组（L23）引出的每一相并联，然后再与第1组换流变压器阀侧绕组并联，再与整流器相连。
本发明专利利用一种单相四柱式低噪声换流变压器，通过对单相换流变压器内部绕组结构的不同联接形式可以分别用于背靠背直流输电和特高压直流输电工程。对换流变压器铁芯中柱的中间绕组采用特殊设计，通过从变压器内部主动地减少变压器本体噪声，性价比高，降低设备的噪声方法简便，经济性高。
Claims (6)
1. 一种单相四柱式低噪声换流变压器，其特征在于：包括四柱式变压器铁芯旁轭（3）和（4），2个铁芯中柱（1）和（2）,每个铁芯中柱分别绕有三个绕组。
2. 根据权利要求1所述的单相四柱式低噪声换流变压器，其特征在于，所述铁芯中柱（1）外侧绕组（L1）为网侧绕组，内侧绕组（L3）为阀侧绕组，中间绕组（L2）为滤波绕组；所述铁芯中柱（2）外侧绕组（L4）为网侧绕组，内侧绕组（L6）为阀侧绕组，中间绕组（L5）为滤波绕组，且滤波绕组皆为零阻抗设计。
3.根据权利要求1所述的单相四柱式低噪声换流变压器，其特征在于，所述单相四柱式低噪声换流变压器其内部绕组包括两种接线方式：第1种用于背靠背直流输电，由3个单相四柱式换流变压器组成；第2种用于特高压直流输电，由6个单相四柱式换流变压器分成两组组成。
4.根据权利要求3所述的单相四柱式低噪声换流变压器，其特征在于，所述单相四柱式低噪声换流变压器内部绕组若为第1种接线方式，即用于背靠背直流输电，由3个相同的单相四柱式换流变压器联结而成。
5.根据权利要求3所述的基于单相四柱式低噪声换流变压器，其特征在于，所述单相四柱式低噪声换流变压器内部绕组若为第2种接线方式，即用于特高压直流输电，由6个单相四柱式换流变压器联结而成。
6.其中3个换流变压器为1组，另外3个换流变压器为1组，两组换流变压器并联相接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410767312.5A CN104409196B (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410767312.5A CN104409196B (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104409196A true CN104409196A (zh) | 2015-03-11 |
| CN104409196B CN104409196B (zh) | 2017-06-16 |
Family
ID=52646816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410767312.5A Active CN104409196B (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104409196B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109830361A (zh) * | 2017-11-23 | 2019-05-31 | 特变电工沈阳变压器集团有限公司 | 一种大容量单相三绕组换流变压器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2786756Y (zh) * | 2005-04-06 | 2006-06-07 | 刘福生 | 自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器 |
| CN101877271A (zh) * | 2009-12-10 | 2010-11-03 | 湖南大学 | 感应与移相整流变压器 |
| CN101930831A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 特变电工沈阳变压器集团有限公司 | 一种抑制直流偏磁的换流变压器 |
| CN102867628A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-09 | 湖南大学 | 一种磁集成式集成滤波电感变压器 |
| CN204332614U (zh) * | 2014-12-15 | 2015-05-13 | 湖南华大紫光科技股份有限公司 | 一种单相四柱式低噪声换流变压器 |
-
2014
- 2014-12-15 CN CN201410767312.5A patent/CN104409196B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2786756Y (zh) * | 2005-04-06 | 2006-06-07 | 刘福生 | 自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器 |
| CN101930831A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 特变电工沈阳变压器集团有限公司 | 一种抑制直流偏磁的换流变压器 |
| CN101877271A (zh) * | 2009-12-10 | 2010-11-03 | 湖南大学 | 感应与移相整流变压器 |
| CN102867628A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-09 | 湖南大学 | 一种磁集成式集成滤波电感变压器 |
| CN204332614U (zh) * | 2014-12-15 | 2015-05-13 | 湖南华大紫光科技股份有限公司 | 一种单相四柱式低噪声换流变压器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109830361A (zh) * | 2017-11-23 | 2019-05-31 | 特变电工沈阳变压器集团有限公司 | 一种大容量单相三绕组换流变压器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104409196B (zh) | 2017-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104124874B (zh) | 一种超高频隔离谐振变换器 | |
| CN103166474B (zh) | 原边串联副边串并联补偿非接触谐振变换器 | |
| CN109391156A (zh) | 电源转换装置 | |
| WO2017118432A1 (zh) | 一种直流多输入单输出谐振变换器及其控制方法 | |
| CN102386760A (zh) | 一种变频器多级emi滤波电路 | |
| US11587719B2 (en) | Magnetic integrated hybrid distribution transformer | |
| CN101599353B (zh) | 集成滤波电感变压器 | |
| CN101540545A (zh) | 基于单相矩阵变换器的非接触电能传输系统 | |
| CN204303511U (zh) | 一种单相五柱式低噪声换流变压器 | |
| CN104409196A (zh) | 单相四柱式低噪声换流变压器及其实现方法 | |
| CN103078525A (zh) | 一种基于交流链接技术的ac-dc变换器 | |
| CN102360803A (zh) | 感应滤波电力机车车载牵引变压器 | |
| CN104242307B (zh) | 一种输电连接结构 | |
| CN204332614U (zh) | 一种单相四柱式低噪声换流变压器 | |
| CN106849671A (zh) | 匹配直流微电网三通道交直流隔离型全桥变换器 | |
| CN201540811U (zh) | 电力机车辅助系统用防雨干式变压器 | |
| CN104376982A (zh) | 单相五柱式低噪声换流变压器及其实现方法 | |
| CN108616214A (zh) | 一种消除双三相电机pwm频率噪声的驱动拓扑 | |
| CN104079146A (zh) | 一种电力电子设备提升开关频率的装置 | |
| CN202334291U (zh) | 一种变频器多级emi滤波电路 | |
| CN103414326B (zh) | 一种应用于三相变流器的滤波电路 | |
| CN102624275A (zh) | 基于dsp移相全桥的逆变装置 | |
| CN202565194U (zh) | 基于dsp移相全桥的逆变装置 | |
| CN103683960A (zh) | 串联型大功率组合变频器 | |
| CN202872652U (zh) | 串联型大功率组合变频器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Yuehui Inventor after: Zhou Guandong Inventor after: Luo Longfu Inventor after: Xu Jiazhu Inventor after: Yan Wenjiao Inventor after: Ma Fang Inventor after: Zhou Yongyi Inventor before: Yan Wenjiao Inventor before: Luo Longfu Inventor before: Xu Jiazhu Inventor before: Ma Fang |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: YAN WENJIAO LUO LONGFU XU JIAZHU MA FANG TO: CHEN YUEHUI ZHOU GUANDONG LUO LONGFU XU JIAZHU YAN WENJIAO MA FANG ZHOU YONGYI |
|
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170830 Address after: The new Shaoguan East Road 410004 in Hunan province Changsha Tianxin District No. 398 Co-patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: State Grid Hunan Electric Power Company Co-patentee after: HUNAN HUADA UNISPLENDOUR TECHNIC CORPORATION LIMITED Address before: 410205 Hunan city high tech Zone Changsha Changsha Lu Valley Lusong Road No. 456 Patentee before: HUNAN HUADA UNISPLENDOUR TECHNIC CORPORATION LIMITED |