CN110867305A - 一种光伏升压箱变辅助供电电源系统 - Google Patents

一种光伏升压箱变辅助供电电源系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光伏升压箱变辅助供电电源系统，包括变压器本体、低压柜、端子箱，其中，低压柜安装于变压器本体箱变外壳的低压侧，与油箱固定；油箱设于箱变外壳上，变压器本体的低压侧部分安装有辅助套管；自变压器本体内辅助绕组中单独引出零相辅助套管，并安装于油箱低压面板侧；油箱一侧安装有熔断器箱，熔断器箱下部安装有端子箱；零相辅助套管通过地线直接接地；安装于油箱上的接地桩和辅助套管通过阻燃导线引至低压柜内部的微型断路器上端口，自微型断路器下端口引出后，直接对箱变内部可元器件供电。本发明做为辅助输出电源，可满足农光互补电站对民用电的使用要求，不必另行铺设供电线路，避免了箱变内部安装大容量辅助变压器。

Description

一种光伏升压箱变辅助供电电源系统
技术领域
本发明涉及一种电源装置，具体为一种光伏升压箱变辅助供电电源系统。
背景技术
大型地面光伏电站基本可归结三种开发型式：农光互补、渔光互补、畜光互补。其中，在农光互补光伏电站中，需考虑到农机设备的使用，常规使用民用供电线路，但因现场地理位置的限值，对于民用供电线路的布置具有很大难度。特别是对于大功率农机设备，还需考虑到供电负荷问题，需要单独增设变压器方能满足供电条件。
因光伏变压器与常规变压器不同，为考虑逆变器并网问题，光伏变压器无中性点引出，故按常规方案无法自绕组中引出220V电压，需要以增加中性点的方式来获得相电压。在原有方案中，农光互补光伏电站的农机设备供电均使用民用供电线路。现为方便现场施工，节省材料及施工成本，有个别光伏电站直接用箱变中的辅助干变对农机设备进行供电，为满足其供电负荷问题，辅助干变的容量基本选用在30kVA～50kVA之间。常规箱变辅助干变容量均采用10kVA以下，成本在单台2000元左右。50kVA干变体积约是10kVA干变体积的5倍左右，单台成本约在8000～9000元。另在辅助干变不使用的情况下，为保证箱变内部照明、断路器、测控装置等元器件的用电需求，50kVA干变还需进行带电长期投入运行，但5kVA干变即可满足箱变内部用电量需求。大容量干变的长期投入运行，造成长时间的电能浪费。
现有箱变辅助供电系统箱变外壳体积增大，材料成本增加，且长期的投入运行造成电能源的浪费，无法满足未来光伏箱变发展趋势必定趋向于高度智能化、集成化、节能等方面发展的需要。
发明内容
针对现有技术中箱变辅助供电系统箱变外壳体积增大，材料成本增加，且长期的投入运行造成电能源的浪费等不足，本发明要解决的问题是提供一种结构紧凑、布局合理、安装方便、生产成本低、节能降耗的光伏升压箱变辅助供电系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种光伏升压箱变辅助供电电源系统，包括变压器本体、低压柜、端子箱，其中，低压柜安装于变压器本体箱变外壳的低压侧，与油箱固定；油箱设于箱变外壳上，变压器本体的低压侧部分安装有辅助套管；自变压器本体内辅助绕组中单独引出零相辅助套管，并安装于油箱低压面板侧。
油箱一侧安装有熔断器箱，熔断器箱下部安装有端子箱。
零相辅助套管通过地线直接接地；安装于油箱上的接地桩和辅助套管通过阻燃导线引至低压柜内部的微型断路器上端口，自微型断路器下端口引出后，直接对箱变内部可元器件供电。
阻燃导线自微型断路器下端口引出低压柜，穿过油箱低压面板侧，引至端子箱，阻燃导线外部用金属波纹管进行防护，金属波纹管通过格兰头安装于油箱和端子箱上。
变压器本体由内至外依次包括铁芯、一次绕组、第一主绝缘、辅助绕组、第二主绝缘以及二次绕组，其中一次绕组套装于铁芯心柱上，为输入侧，通过低压引线部分与低压套管相连，并通过低压套管与低压主断路器上端口相连，低压引出a、b、c三相套管，采用d接或y接方式。
辅助绕组绕制于一次绕组外侧，通过第一主绝缘与一次绕组隔开；辅助绕组通过引线与辅助套管相连，采用yn接线方式，引出辅助中性点套管并接地。
辅助绕组自辅助套管输出380V线电压和220V相电压，使用三相阻燃导线将380V线电压和220V相电压引至低压柜内部安装的3P和2P微型断路器；微型断路器用来与安装于低压柜内的箱变照明、断路器、测控装置供电。
二次绕组绕制于辅助绕组外侧，通过油道和第二主绝缘与辅助绕组隔开；二次绕组采用D接或Y接方式做为输出侧，经高压引线部分和高压套管连接与10kV或35kV集成线路连接。
所述辅助套管和辅助中性点套管自油箱低压面板下侧出线，同时在低压面板侧安装有低压套管、二工位油浸式负荷开关、分接开关、油位计以及油温表。
变压器本体中的铁芯、线圈均采用椭圆型结构。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明做为辅助输出电源，可满足农光互补电站对民用电的使用要求，不必另行铺设供电线路，避免了箱变内部安装大容量辅助变压器，减小了箱变体积和材料成本。
2.本发明中的辅助绕组与一、二次绕组共用同一铁芯柱，使变压器在投运情况下只有一个铁芯产品空载损耗，从而避免了在大容量干变投运时，干变铁芯与箱变铁芯同时存在的损耗浪费，具有良好的节能效果。
3.本发明具有结构紧凑、布局合理、安装方便、生产成本低、节能降耗等特点。
附图说明
图1为本发明光伏升压箱变辅助供电电源的绕组剖视图；
图2为本发明的光伏升压箱变辅助供电电源的侧视图；
图3为本发明的光伏升压箱变辅助供电电源的套管出线主视图；
图4为本发明的光伏升压箱变辅助供电电源的套管出线侧视图。
其中，1为铁芯，2为一次绕组，3为第一主绝缘1，4为辅助绕组，5为第二主绝缘，6为二次绕组，7为油箱，8为辅助套管，9为端子箱，10为熔断器箱，11为零相辅助套管，12为箱变外壳，13为低压柜，14为黄绿接地线，15为金属波纹管，16为阻燃导线，17为格兰头，18为接地桩。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1～4所示，本发明一种光伏升压箱变辅助供电电源系统，包括变压器本体、低压柜、端子箱，其中，低压柜13安装于变压器本体箱变外壳12的低压侧，与油箱7固定；油箱7设于箱变外壳12上，变压器本体的低压侧部分安装有辅助套管8(包括a、b、c三相共三只)；自变压器本体内辅助绕组4中单独引出零相辅助套管11，并安装于油箱7低压面板侧。
如图1所示，变压器本体由内至外依次包括铁芯1、一次绕组2、第一主绝缘3、辅助绕组4、第二主绝缘5以及二次绕组6，其中一次绕组2套装于铁芯心柱上，为输入侧，通过低压引线部分与低压套管相连，并通过低压套管与低压主断路器上端口相连，低压引出a、b、c三相套管，采用d接或y接方式。
辅助绕组4绕制于一次绕组2外侧，通过第一主绝缘3与一次绕组2隔开；辅助绕组4通过引线与辅助套管8相连，采用yn接线方式，引出零相辅助套管11并接地。
辅助绕组4自辅助套管8输出380V线电压和220V相电压，使用三相阻燃导线16将380V线电压和220V相电压引至低压柜内部安装的3P和2P微型断路器；微型断路器用来与安装于低压柜13内的箱变照明、断路器、测控装置供电。
二次绕组6绕制于辅助绕组4外侧，通过油道和第二主绝缘5与辅助绕组4隔开；二次绕组6采用D接或Y接方式做为输出侧，经高压引线部分和高压套管连接与10kV或35kV集成线路连接。
如图2所示，零相辅助套管11通过地线14直接接地；安装于油箱7上的接地桩18和辅助套管8通过阻燃导线16引至低压柜13内部的微型断路器上端口，自微型断路器下端口引出后，直接对箱变内部可元器件供电。
阻燃导线16自微型断路器下端口引出低压柜13，穿过油箱7低压面板侧，引至端子箱9，阻燃导线16外部用金属波纹管15进行防护，金属波纹管15通过格兰头17安装于油箱7和端子箱9上。
如图4所示，油箱7一侧安装有熔断器箱10，熔断器箱10下部安装有端子箱9。
所述辅助套管8和零相辅助套管11自油箱低压面板下侧出线，同时在低压面板侧安装有低压套管、二工位油浸式负荷开关、分接开关、油位计以及油温表。
本实施例中，因光伏升压变压器因并网原因低压中性点不可接地，故自辅助绕组4中单独引出零相辅助套管11，并安装于油箱7低压面板侧。油箱7右侧焊接有熔断器箱10，熔断器箱10下部安装有端子箱9。零相辅助套管11通过接黄绿地线14直接接地，安装于油箱7上的接地桩18，辅助套管8通过阻燃导线16引至低压柜13内部的微型断路器上端口，自微型断路器下端口引出后，可直接对箱变内部可元器件供电。阻燃导线自微型断路器下端口引出低压柜13，穿过油箱7低压面板侧，引至端子箱9，阻燃导线外部用金属波纹管15进行防护，金属波纹管15通过格兰头17安装于油箱7和端子箱9上。该箱变结构紧凑，可直接引出外部民用供电，避免外部民用线路施工部分，同时不必在箱变内部安装辅助干变，减少箱变外壳尺寸和材料成本；也避免了辅助干变长期投运铁芯产生的空载损耗，达到节能降耗的目的。具有具有结构紧凑、布局合理、安装方便、生产成本低、节能降耗等特点。
一次绕组2套装于铁芯柱1上，为输入侧，通过低压引线部分与光伏升压变部分的低压套管相连，低压引出a、b、c三相套管，采用d接或y接方式，无中性点引出。
辅助绕组4绕制于一次绕组2外侧，通过主绝缘3与一次绕组2隔开。辅助绕组4与一次绕组2和二次绕组6共用同一铁芯柱1，通过电磁感应原理，以一次绕组2为输入侧，辅助绕组4为输出侧，实现变压器降压功能；同时辅助绕组4通过引线与辅助套管8、零相辅助套管11相连，采用yn接线方式，引出辅助中性点套管11并接地，从而可输出380V线电压和220V相电压。
二次绕组6绕制于辅助绕组4外侧，通过主绝缘5与辅助绕组4隔开，以满足绝缘水平要求，二次绕组6采用D接或Y接方式。二次绕组6为输出侧，通过高压引线与升压变压器部分的高压套管连接，通过高压套管与10kV或35kV集成线路连接，实现光伏变压器升压功能。
本发明具有可满足农光互补电站对民用电的使用要求，不必另行铺设供电线路。避免了箱变内部安装大容量辅助变压器，减小了箱变体积和材料成本。辅助绕组与一、二次绕组共用同一铁芯柱，使变压器在投运情况下只有一个铁芯产品空载损耗，从而避免了在大容量干变投运时，干变铁芯与箱变铁芯同时存在的损耗浪费，具有良好的节能降耗效果。综上，本发明具有结构紧凑、布局合理、安装方便、生产成本低、节能降耗等特点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：包括变压器本体、低压柜、端子箱，其中，低压柜安装于变压器本体箱变外壳的低压侧，与油箱固定；油箱设于箱变外壳上，变压器本体的低压侧部分安装有辅助套管；自变压器本体内辅助绕组中单独引出零相辅助套管，并安装于油箱低压面板侧。
2.根据权利要求1所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：油箱一侧安装有熔断器箱，熔断器箱下部安装有端子箱。
3.根据权利要求1所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：零相辅助套管通过地线直接接地；安装于油箱上的接地桩和辅助套管通过阻燃导线引至低压柜内部的微型断路器上端口，自微型断路器下端口引出后，直接对箱变内部可元器件供电。
4.根据权利要求3所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：阻燃导线自微型断路器下端口引出低压柜，穿过油箱低压面板侧，引至端子箱，阻燃导线外部用金属波纹管进行防护，金属波纹管通过格兰头安装于油箱和端子箱上。
5.根据权利要求1所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：变压器本体由内至外依次包括铁芯、一次绕组、第一主绝缘、辅助绕组、第二主绝缘以及二次绕组，其中一次绕组套装于铁芯心柱上，为输入侧，通过低压引线部分与低压套管相连，并通过低压套管与低压主断路器上端口相连，低压引出a、b、c三相套管，采用d接或y接方式。
6.根据权利要求5所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：辅助绕组绕制于一次绕组外侧，通过第一主绝缘与一次绕组隔开；辅助绕组通过引线与辅助套管相连，采用yn接线方式，引出辅助中性点套管并接地。
7.根据权利要求6所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：辅助绕组自辅助套管输出380V线电压和220V相电压，使用三相阻燃导线将380V线电压和220V相电压引至低压柜内部安装的3P和2P微型断路器；微型断路器用来与安装于低压柜内的箱变照明、断路器、测控装置供电。
8.根据权利要求5所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：
二次绕组绕制于辅助绕组外侧，通过油道和第二主绝缘与辅助绕组隔开；二次绕组采用D接或Y接方式做为输出侧，经高压引线部分和高压套管连接与10kV或35kV集成线路连接。
9.根据权利要求5所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：所述辅助套管和辅助中性点套管自油箱低压面板下侧出线，同时在低压面板侧安装有低压套管、二工位油浸式负荷开关、分接开关、油位计以及油温表。
10.根据权利要求5所述的光伏升压箱变辅助供电电源系统，其特征在于：变压器本体中的铁芯、线圈均采用椭圆型结构。
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