CN202034182U - 一种太阳能逆变并网装置用隔离变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其包括变压器器身，所述变压器器身包括有铁芯(4)以及铁芯(4)外的高低压绕组(7)，所述铁芯(4)采用非晶合金材质制成，其截面形状为矩形。所述高低压绕组(7)包括高压绕组和低压绕组，所述高压绕组和低压绕组的绕制截面都为矩形，所述低压绕组和高压绕组按照由内到外的顺序同心套绕在铁芯(4)上。该变压器可大大降低变压器的空载损耗，从而可显著提高太阳能逆变并网装置供电系统的输出效率。

Description

一种太阳能逆变并网装置用隔离变压器

技术领域

本实用新型属于变压器制造技术领域，具体涉及一种太阳能逆变并网装置用隔离变压器。

背景技术

目前在工业生产中，太阳能逆变并网装置供电系统中所采用的变压器都是普通的三相变压器，而普通的三相变压器由于铁心材质的原因，其自身空载损耗非常高，例如S9型变压器，其采用冷轧硅钢片制造铁心，其损耗高且效率低。而太阳能所发的电本身成本就高，再采用普通的变压器进行传输，这就造成太阳能逆变并网装置供电系统输出效率低下，不符合国家的节能标准。

并且，由于变压器空载损耗高，变压器产生的热量聚集，会加速绕组绝缘材料的老化。且运行时噪音大，对周围环境产生噪音污染。

另外，目前绝大多数变压器都为油浸式结构，这种结构易产生渗漏油污染环境的问题，且维护成本高，易发生爆炸从而引起火灾安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种可大大降低变压器空载损耗的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，从而可显著提高太阳能逆变并网装置供电系统的输出效率。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该太阳能逆变并网装置用隔离变压器包括变压器器身，所述变压器器身包括有铁芯以及铁芯外的高低压绕组，其中，所述铁芯采用非晶合金材质制成，其截面形状为矩形。

由于非晶合金磁阻仅为硅钢片磁阻的五分之一，因而采用非晶合金材料作为铁芯比采用硅钢片作为铁芯的变压器的空载损耗可下降约80％，空载电流可下降约85％，因而其空载损耗可大大降低。

其中，所述高低压绕组包括高压绕组和低压绕组，所述高压绕组和低压绕组的绕制截面都为矩形，所述低压绕组和高压绕组按照由内到外的顺序同心套绕在铁芯上。也就是说，高低压绕组采用套绕结构，即指高压绕组和低压绕组合绕在一起，由于非晶合金制成的铁芯的加工形状仅能为矩形，故高压、低压绕组的绕制截面也为矩形。

优选的是，所述变压器器身中还包括有上弯板和下弯板，所述上弯板和下弯板分别框套于铁芯的上端和下端，通过压紧螺杆将上弯板和下弯板连接在一起，铁芯的重心支承在下弯板上。

优选的是，所述上弯板和下弯板上分别对应地设有器身压块，通过上弯板和下弯板上对应设置的器身压块将高低压绕组压紧固定在上弯板和下弯板之间，以保证铁芯不受力。

上弯板和下弯板对铁芯所起的作用是匡架作用，可由钢板制作形成。由于非晶合金的导磁性能(空载损耗)的高低与工作时铁芯所受的压力成正比，而非晶合金片特别薄、特别脆、易损伤，因而需要保证此过程中铁芯不受力，即需要采用悬挂式的铁芯结构，以避免铁芯受力，通过由器身压块将高低压绕组固定，从而使铁芯则悬挂于高低压绕组上。工作时非晶合金铁芯所受的压力越小，空载损耗越低。

进一步优选的是，所述铁芯外表面上还包覆有吸音棉，所述吸音棉位于上弯板与铁芯之间，以及下弯板与铁芯之间。优选所述吸音棉采用耐高温软性材料制成。

为了获得较好的空载损耗值，可将铁芯的磁通密度设置为1.2T以下。

所述高低压绕组之间设有绕组绝缘材料，优选所述绕组绝缘材料的耐热等级为H级。其中，所述绕组绝缘材料包括绕组的匝绝缘、层间绝缘材料，以及气道引拔条，所述绕组的匝绝缘、层间绝缘材料、以及气道引拔条的耐热等级都为H级，从而大幅提高了产品的过载能力。

优选的是，所述高低压绕组的各引出线均设置在铁芯的上方，以便于操作者接线。

所述变压器为干式变压器，因而不易产生渗漏油污染环境的问题，不会因发生爆炸从而引起火灾安全隐患。

本实用新型太阳能逆变并网装置用隔离变压器的优点是：

1.由于铁芯采用非晶合金制成，其空载损耗仅为S9型变压器的20％；

2.由于绕组绝缘材料的耐热等级为H级材料，故产品的过载能力大幅超越普通三相变压器；

3.由于采用三相干式变压器，不会担心变压器产生渗漏油污染环境的问题，或者发生爆炸从而引起火灾安全隐患且安装更加方便，运行更加可靠。

本实用新型太阳能逆变并网装置用隔离变压器由于铁芯采用非晶合金式结构，可将太阳能逆变器送出的300V交流电升至400V配电电压，以达到并入配电网络或单独为用电器提供电源的目的。该变压器除可为光伏电网提供电压源外，还可配光伏产品试验用等，用途广泛。并且，该变压器其耐热等级高、节能、防火、寿命长、维护简便、安全可靠且无噪音。

本实用新型非晶合金隔离干式变压器与目前市场上的太阳能逆变并网装置供电系统中所采用的普通三相变压器相比：以10年变电成本投运计算，费用及利息总和降低了14.4％，社会效益显著。

附图说明

图1为本实用新型太阳能逆变并网装置用隔离变压器的结构主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的A-A剖面图。

图4为图1的俯视图。

图中：1-器身垫脚；2-下弯板；3-压紧螺杆；4-非晶合金铁芯；5-器身压块；6-上弯板；7-高、低压绕组；8-吸音棉；9-气道引拔条；10-引出线。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1、图2所示，本实施例中，本实用新型太阳能逆变并网装置用隔离变压器采用三相干式变压器，其包括变压器器身，所述变压器器身包括器身垫脚1、下弯板2、压紧螺杆3、铁芯4、器身压块5、上弯板6、高低压绕组7等部件。

其中，铁芯4采用非晶合金材质制成，其截面为矩形(如图3所示)。铁芯4的磁通密度控制在1.2T(特斯拉)以下。

本实施例中，铁芯4优选采用三柱结构，由于本实用新型变压器需要设置在整个太阳能逆变并网装置供电系统的集中柜体内，要求其体积不能超出集中柜体尺寸限制(特别是长度方向的尺寸)，以减少变压器的长度，达到提高器身在柜体内腔占空系数的目的。

如图3所示，所述高低压绕组7包括高压绕组和低压绕组，所述高压绕组和低压绕组的绕制截面都为矩形，所述低压绕组和高压绕组按照由内到外的顺序依次同心套绕在铁芯4上，即高低压绕组7采用套接式结构。各层线圈之间都设有气道引拔条9，由气道引拔条9进行绝缘及散热。

其中，铁芯4、下弯板2、上弯板6、组成罩式三柱结构，其装配简单。上弯板6和下弯板2分别框套于铁芯4的上端和下端，并通过压紧螺杆3将上弯板6和下弯板2连接在一起，铁芯4的重心支承在下弯板2上。

上弯板6和下弯板2上分别对应地固定有器身压块5，通过上弯板6和下弯板2上对应设置的器身压块5可将高低压绕组7压紧固定在上弯板6和下弯板2之间。由于铁芯4的导磁性能(空载损耗)的高低与工作时铁芯4所受的压力成正比，因而要保证此过程中铁芯4不受力，需要采用悬挂式铁芯结构，即由器身压块5等将高、低压绕组7固定，而铁芯4则悬挂于高低压绕组7上，整体形成框架结构，铁芯4的重量由高、低压绕组7和下弯板2承受。

铁芯4的外表面上还包覆有吸音棉8，用于降低产品运行时产生的噪音。考虑到高低压绕组7的散热要求，铁芯4上带绕组的地方可以不包覆吸音棉8，即仅在上弯板6与铁芯4之间、下弯板2与铁芯4之间放置吸音棉8。吸音棉8采用耐高温软性材料制成。

本实施例中，绕组绝缘材料的耐热等级均为H级。所述绕组绝缘材料包括绕组的匝绝缘、层间绝缘材料、以及气道引拔条9。所述绕组的匝绝缘、层间绝缘材料、以及气道引拔条9的耐热等级都为H级。

如图4所示，本实施例中，所述高低压绕组的各引出线10均设置在铁芯4的上方，即引出线10从铁芯4的上方引出，以方便用户接线。

由以上对本实用新型实施例的详细描述，可以了解本实用新型变压器解决了太阳能逆变并网装置用隔离变压器空载损耗大、对环境产生噪音污染的问题，同时由于变压器采用的是三相干式变压器，不用担心变压器产生渗漏油污染环境的问题，或者发生爆炸从而引起火灾安全隐患且安装更加方便，运行更加可靠，并降低变电成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能逆变并网装置用隔离变压器，包括变压器器身，所述变压器器身包括有铁芯(4)以及铁芯(4)外的高低压绕组(7)，其特征在于，所述铁芯(4)采用非晶合金材质制成，其截面形状为矩形。

2.根据权利要求1所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述高低压绕组(7)包括高压绕组和低压绕组，所述高压绕组和低压绕组的绕制截面都为矩形，所述低压绕组和高压绕组按照由内到外的顺序同心套绕在铁芯(4)上。

3.根据权利要求2所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述变压器器身中还包括有上弯板(6)和下弯板(2)，所述上弯板(6)和下弯板(2)分别框套于铁芯(4)的上端和下端，通过压紧螺杆(3)将上弯板(6)和下弯板(2)连接在一起，铁芯(4)的重心支承在下弯板(2)上。

4.根据权利要求3所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述上弯板(6)和下弯板(2)上分别对应地设有器身压块(5)，通过上弯板(6)和下弯板(2)上对应设置的器身压块(5)将高低压绕组(7)压紧固定在上弯板(6)和下弯板(2)之间。

5.根据权利要求4所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述铁芯(4)外表面上还包覆有吸音棉(8)，所述吸音棉(8)位于上弯板(6)与铁芯(4)之间，以及下弯板(2)与铁芯(4)之间。

6.根据权利要求5所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述吸音棉(8)采用耐高温软性材料制成；所述铁芯(4)的磁通密度为1.2T以下。

7.根据权利要求5所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述高低压绕组(7)之间设有绕组绝缘材料，所述绕组绝缘材料的耐热等级为H级。

8.根据权利要求7所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述绕组绝缘材料包括绕组的匝绝缘、层间绝缘材料，以及气道引拔条(9)，所述绕组的匝绝缘、层间绝缘材料、以及气道引拔条(9)的耐热等级都为H级。

9.根据权利要求1-8之一所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述高低压绕组的各引出线(10)均设置在铁芯(4)的上方。

10.根据权利要求1-8之一所述的太阳能逆变并网装置用隔离变压器，其特征在于，所述变压器为干式变压器。

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