CN203242469U

CN203242469U - 一种油浸式变压器

Info

Publication number: CN203242469U
Application number: CN 201220533648
Authority: CN
Inventors: 蒋志勇
Original assignee: Tebian Electric Apparatus Stock Co Ltd
Current assignee: Tebian Electric Apparatus Stock Co Ltd
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2022-10-18

Abstract

本实用新型提供一种油浸式变压器包括铁芯、套设于铁芯上的绕组，绕组包括同轴安装的低压绕组和高压绕组，高压绕组位于低压绕组的外侧，低压绕组包括互相绝缘的第一低压绕组和第二低压绕组。第一低压绕组包括第一绕组和第二绕组，且它们互相连接；第二低压绕组包括第三绕组和第四绕组，且它们互相连接；在铁芯的幅向上第三绕组位于第一绕组的外侧，第二绕组位于第四绕组的外侧；在铁芯的轴向上第四绕组与第一绕组相邻，第二绕组与第三绕组相邻。该油浸式变压器通过将两路低压绕组巧妙的设计为“X”交叉结构有效降低了铁芯的高度，使高压绕组填充系数高，且变压器体积小、容量高、造价低、绝缘程度高、散热好、承受电压冲击能力强。

Description

一种油浸式变压器

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种油浸式变压器，尤其是一种光伏发电用油浸式变压器。

背景技术

光伏发电有离网(独立电站)和并网(市电并网电站)两种工作方式，并网系统是将太阳能电池板发出的直流电通过汇流箱、逆变器、升压变压器将分散的电能直接汇入电网，从而实现后续电能的输送、分配和使用。目前，光伏电站为节约投资、节省设备安装空间，大多选用两台逆变器共用一台升压变压器的方式。该方式相比一台逆变器配一台升压变压器的方式可节约近50％的变压器投资，而且变压器设备的安装空间可节约近一半。如图1、图2所示，将两台逆变器逆变出的低压电从两路低压输入端1输入到升压变压器，再由升压变压器的高压输出端2输出一路符合并网要求的高压电，最终将太阳能电池板转化的电能并网。由此可见，光伏系统需要的升压变压器最核心的特点是：两个低压输入端1，一个高压输出端2，由于两路负载是完全相同的，因此还要求两个低压对高压的阻抗电压应相同。当前，为了满足这一要求，光伏发电站用干式升压变压器大多设计、制造为如图1所示的轴向双分裂升压变压器，该变压器为三相变压器。该轴向双分裂变压器的原理图如图3所示，低压输入端1设置有分别为沿铁芯轴向上下分布排列的第一低压绕组10、第二低压绕组11，这两个绕组互相绝缘，彼此之间独立且无公共端点，第一低压绕组10、第二低压绕组11分别对应第一高压绕组4、第二高压绕组12，第一高压绕组4与第二高压绕组12沿着铁芯轴向上下分布排列，并联后输出。

该升压变压器主要有以下缺点：

1.该升压变压器的第一低压绕组10、第二低压绕组11及与之对应的第一高压绕组4、第二高压绕组12沿轴向上下排布，铁芯高度高，增加了制造成本；且变压器整体体积大，占用安装空间大。

2.为控制线圈内部电场强度，第一高压绕组4与第二高压绕组12均需分为多段：通常10kV的线圈分为4段，35kV的线圈分为8～10段，当绕组的每相分裂为两段绕组时，则对应的总段数成倍增加：10kV的线圈须分为8段，35kV的线圈须分为16～20段，由此造成第一高压绕组4和第二高压绕组12整体填充系数低，浪费原材料。

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，提供一种新型的油浸式变压器，该油浸式变压器可以有效降低轴向上低压绕组、高压绕组和铁芯的高度，且该油浸式变压器体积小，高压绕组整体填充系数高，可以节约原材料，且容量高、造价低、绝缘程度高、散热好、承受电压冲击能力强。

本实用新型提供一种油浸式变压器，包括铁芯、套设于所述铁芯上的绕组，所述铁芯由冷轧取向硅钢片叠装而成，或者非晶合金带材卷绕而成，所述绕组包括同轴安装的低压绕组和高压绕组，所述高压绕组位于所述低压绕组的外侧，所述低压绕组第一低压绕组和第二低压绕组，所述第一低压绕组包括第一绕组和第二绕组，且所述第一绕组和所述第二绕组互相连接；所述第二低压绕组包括第三绕组和第四绕组，且所述第三绕组和所述第四绕组互相连接；其中，在所述铁芯的幅向上所述第三绕组位于所述第一绕组的外侧，所述第二绕组位于所述第四绕组的外侧；在所述铁芯的轴向上所述第四绕组与所述第一绕组相邻，所述第二绕组与所述第三绕组相邻，所述第一低压绕组与所述第二低压绕组之间互相绝缘。

本实用新型所述的油浸式变压器，将两路低压绕组巧妙的设计为“X”的交叉结构，第一低压绕组与第二低压绕组沿着铁芯幅向交叉排布，降低了铁芯和低压绕组的高度。

优选的是，所述第一绕组与所述第四绕组的线圈匝数相同，所述第三绕组的线圈匝数与所述第二绕组的线圈匝数相同。

优选的是，所述第一绕组与所述第三绕组的线圈匝数相同。

更优选的是，在所述第一低压绕组与所述第二低压绕组构成的交叉结构的绕组的外侧设置有高压绕组。由于高压绕组无需分裂，所以降低了高压绕组的高度，增加了高压绕组整体填充系数，从而节约了原材料。

优选的是，所述高压绕组采用角接方式，所述低压绕组采用星接方式。低压侧中性点可以引出，也可以不引出。

优选的是，所述低压绕组采用箔绕方式。

优选的是，所述低压绕组采用线绕方式。

优选的是，所述油浸式变压器为油浸式变流变压器。

优选的是，所述油浸式变压器为光伏发电用三相升压油浸式变压器。

本实用新型提供的油浸式变压器可以有效降低轴向上低压绕组、高压绕组和铁芯的高度，且该油浸式变压器体积小，高压绕组整体填充系数高，可以节约原材料，且容量高、造价低、绝缘程度高、散热好、承受电压冲击能力强。该油浸式变压器结构简单，使用方便，可实现一台变压器同时连接两台逆变器，且不会产生环流，节省了安装空间，降低了成本，保证电网的安全运行。由于油浸式变压器体积小，同时可直接用于户外，基建投资节约，因此在光伏电站的建设中得到了大量使用。

附图说明

图1为现有技术中的光伏发电用油浸式变压器的外形图；

图2为现有技术中的光伏发电用油浸式变压器的结构图；

图3为现有技术中的光伏发电用油浸式变压器的接线原理图；

图4为本实用新型实施例中的光伏发电站用油浸式变压器的结构图；

图5为本实用新型实施例中的光伏发电站用油浸式变压器的剖面结构示意图；

图6为本实用新型实施例中的光伏发电站用油浸式变压器的接线原理图。

图中：1-低压输入端；2-高压输出端；3-高压绕组；4-第一高压绕组；5-铁芯；6-第一绕组；7-第三绕组；8-第四绕组；9-第二绕组；10-第一低压绕组；11-第二低压绕组；12-第二高压绕组。

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，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

实施例

如图4、图5所示，本实施例提供一种油浸式变压器，包括铁芯5、套设于所述铁芯上的绕组，所述铁芯5由冷轧取向硅钢片叠装而成，或者由非晶合金带材卷绕而成。所述绕组包括同轴安装的低压绕组和高压绕组3，所述高压绕组3位于所述低压绕组的外侧，所述低压绕组包括互相绝缘的第一低压绕组10和第二低压绕组11，所述第一低压绕组10包括第一绕组6和第二绕组9，且所述第一绕组6和所述第二绕组9互相连接；所述第二低压绕组11包括第三绕组7和第四绕组8，且所述第三绕组7和所述第四绕组8互相连接；其中，在所述铁芯5的幅向上所述第三绕组7位于所述第一绕组6的外侧，所述第二绕组9位于所述第四绕组8的外侧；在所述铁芯5的轴向上所述第四绕组8与所述第一绕组6相邻，所述第二绕组9与所述第三绕组7相邻；所述第一低压绕组10与所述第二低压绕组11之间互相绝缘，彼此之间无公共端点。

第二低压绕组11的两个抽头分别为抽头a2和抽头x2，其中，抽头a2为第二低压绕组11的首端，抽头x2为第二低压绕组11的末端，抽头a2在第三绕组7上，抽头x2在第四绕组8上；第一低压绕组10的两个抽头分别为抽头a1和抽头x1，其中，抽头a1为第一低压绕组10的首端，抽头x2为第一低压绕组10的末端，抽头a1在第二绕组9上，x1在第一绕组6上。

第一绕组6与第二绕组9连接，第三绕组7与第四绕组8连接，从而使得在纵截面上，第一低压绕组10与第二低压绕组11整体上呈现“X”交叉的结构，两路低压绕组沿着铁芯5幅向分裂，从而降低了铁芯5、低压绕组的高度。

优选的是，第一绕组6与第四绕组8的线圈匝数相同，第三绕组7的线圈匝数与第二绕组9的线圈匝数相同。这样第一低压绕组10与第二低压绕组11沿着铁芯5方向的磁通密度相同。进一步优选的是，第一绕组6与第三绕组7的线圈匝数相同(也就是第一至第四绕组匝数全部相同)，这样第一低压绕组10与第二低压绕组11沿着铁芯5方向的磁通密度分布更加均匀。

优选的是，在所述第一低压绕组10与所述第二低压绕组11构成的交叉结构的绕组的外侧设置有高压绕组3，如图6所示，高压绕组3无需分裂，从而降低了高压绕组3的高度，增加了高压绕组3的整体填充系数，从而节约了原材料。

优选的，高压绕组3采用角接方式，第一低压绕组10和第二低压绕组11分别采用星接方式，低压侧中性点可以引出，也可以不引出。

本实施例中，第一低压绕组10和第二低压绕组11绕制在铁芯5的外侧，高压绕组3绕制在第一低压绕组10与所述第二低压绕组11构成的交叉结构的绕组的外侧，第一低压绕组10与第二低压绕组11的容量之和与高压绕组3的容量相等。变压器的额定容量根据所配逆变器容量而定，高压侧电压等级多为10kV、35kV；两路低压绕组额定电压相同，电压大小根据逆变器不同而不同，目前多为0.27kV，0.3kV，0.4kV三种。

优选的是，第一绕组6、第三绕组7、第四绕组8和第二绕组9采用箔绕的方式。

优选的是，第一绕组6、第三绕组7、第四绕组8和第二绕组9采用线绕的方式。

同理，本实施例中的b相低压绕组的线圈、c相低压绕组的线圈均采用如a相低压绕组的线圈一样原理的线圈绕制方式。

优选的是，本实施例的油浸式变压器为油浸式变流变压器。

优选的是，所述油浸式变压器为光伏发电用三相升压变压器。

本实用新型结构简单，使用方便，可实现一台油浸式变压器同时连接两台逆变器，且不会产生环流，节省了安装空间，降低了成本，保证电网的安全运行。由于油浸式变压器体积小，同时可直接用于户外，基建投资节约，因此在光伏电站的建设中得到了大量使用。

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

1.一种油浸式变压器，包括铁芯、套设于所述铁芯上的绕组，所述绕组包括同轴安装的低压绕组和高压绕组，所述高压绕组位于所述低压绕组的外侧，其特征在于，所述低压绕组包括第一低压绕组和第二低压绕组，所述第一低压绕组包括第一绕组和第二绕组，且所述第一绕组和所述第二绕组互相连接；所述第二低压绕组包括第三绕组和第四绕组，且所述第三绕组和所述第四绕组互相连接；其中，

在所述铁芯的幅向上所述第三绕组位于所述第一绕组的外侧，所述第二绕组位于所述第四绕组的外侧；

在所述铁芯的轴向上所述第四绕组与所述第一绕组相邻，所述第二绕组与所述第三绕组相邻；

所述第一低压绕组与所述第二低压绕组之间互相绝缘。

2.根据权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述第一绕组与所述第四绕组的线圈匝数相同，所述第三绕组的线圈匝数与所述第二绕组的线圈匝数相同。

3.根据权利要求2所述的油浸式变压器，其特征在于，所述第一绕组与所述第三绕组的线圈匝数相同。

4.根据权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，在所述第一低压绕组与所述第二低压绕组构成的交叉结构的绕组的外侧设置有高压绕组。

5.根据权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述高压绕组采用角接方式，所述低压绕组采用星接方式。

6.根据权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，其铁芯为冷轧取向硅钢片铁芯或非晶合金铁芯。

7.根据权利要求1～6任意之一所述的油浸式变压器，其特征在于，所述低压绕组采用箔绕方式。

8.根据权利要求1～6任意之一所述的油浸式变压器，其特征在于，所述低压绕组采用线绕方式。

9.根据权利要求1～6任意之一所述的油浸式变压器，其特征在于，所述油浸式变压器为油浸式变流变压器。

10.根据权利要求1～6任意之一所述的油浸式变压器，其特征在于，所述油浸式变压器为光伏发电用三相升压变压器。