大功率共模电抗器及变流器系统的制作方法

本实用新型涉及新能源技术领域，尤其涉及一种大功率共模电抗器及变流器系统。

背景技术：

在风电行业，采用大功率风电变流器的发电系统广泛的得到了应用。大功率风电变流器系统产生的高频共模电压，通过电力电子器件、电机绕组、轴承或者长线传输等分布电容对地的耦合时，很容易产生有害的共模电流。具体地表现为：长期电蚀轴承、润滑油膜被击穿、引起轴承的表面凹凸不平、严重影响轴承运行平稳性及可靠性。

大功率风电变流器系统的功率往往是MW级，其电机端的差模电流达到几百安培甚至上千安培。现有技术通常是增加RC共模滤波器或在转子输出的大功率、大截面导线制造的三相电缆上直接套一定数量的磁环，对轴承电流进行抑制。但是通过实际测试和对比发现，RC共模滤波器的电流抑制效果非常有限，不能较好的延长轴承的使用寿命，同时磁环使用数量多，温升高，占用面积大，现场可靠性也低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种大功率共模电抗器、变流器系统及光伏发电系统，旨在解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例第一方面提供一种大功率共模电抗器，所述大功率共模电抗器包括底座、具有高导磁材的磁环及至少两组导体线圈；

所述磁环固定设置在底座上；导体线圈缠绕在所述磁环上；

每组导体线圈包括输入端子、多匝导电线圈及输出端子；所述输入端子、多匝导电线圈及所述输出端子连成一体。

进一步地，所述导电线圈为圆导线圈。

进一步地，所述导电线圈为扁平线圈，且所述多匝导电线圈通过短接条焊接成一体。

进一步地，每匝导电线圈的截面形状为矩形状。

进一步地，所述扁平线圈为箔式。

进一步地，所述磁环的外部设置有外壳，所述外壳上设置有线槽，所述导体线圈内嵌于所述线槽中。

进一步地，所述高导磁材为带绕软磁材料。

此外，为实现上述目的，本实用新型实施例第二方面提供一种变流器系统，所述系统包括变流器、电机、箱变及电网；所述变流器包括网侧变换器及机侧变换器；所述网侧变换器与所述箱变的一端连接，所述箱变的另一端与所述电网连接，所述机侧变换器与所述电机连接；所述箱变和所述网侧变换器之间还连接有大功率共模电抗器，和/或所述机侧变换器和所述电机之间连接有大功率共模电抗器；

所述大功率共模电抗器包括底座、具有高导磁材的磁环及至少两组导体线圈；所述磁环固定设置在底座上；导体线圈缠绕在所述磁环上；每组导体线圈包括输入端子、多匝导电线圈及输出端子；所述输入端子、多匝导电线圈及所述输出端子连成一体。

进一步地，所述导电线圈为扁平线圈，且所述多匝导电线圈通过短接条焊接成一体。

进一步地，每匝导电线圈的截面形状为矩形状。

本实用新型实施例提供的大功率共模电抗器、变流器系统，大功率共模电抗器包括高导磁材及导电线圈，将大截面的导线按所需匝数缠绕在磁环上，既能保证工作电流通过，又能较好的抑制轴承端的共模电流，保护了发电机轴承的润滑油膜并延长了轴承使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的大功率共模电抗器结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例的大功率共模电抗器中扁平线圈结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例的大功率共模电抗器中磁环结构示意图；

图4为本实用新型第二实施例的变流器系统结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例的变流器系统另一结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

应当理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

第一实施例

如图1和图3所示，本实用新型第一实施例提供一种大功率共模电抗器，所述大功率共模电抗器10包括底座11、具有高导磁材的磁环12及至少两组导体线圈13；

所述磁环12固定设置在底座11上；导体线圈13缠绕在所述磁环12上。

在本实施例中，磁环12的外部设置有外壳，所述外壳上设置有线槽，所述导体线圈13内嵌于所述线槽中。

请参考图2所示，每组导体线圈13包括输入端子131、多匝导电线圈132及输出端子133；所述输入端子131、多匝导电线圈132及所述输出端子133连成一体。

在一种实施方式中，导电线圈132为圆导线圈。

在另一种实施方式中，所述导电线圈132为扁平线圈，通过短接条焊接成一体，且每匝导电线圈132的截面形状为矩形状。

在该实施方式中，扁平线圈为箔式。

在本实施例中，高导磁材为带绕软磁材料。

在本实施例中，大功率共模电抗器可以作为单相使用，也可以作为三相使用。当其作为三相大功率共模电抗器使用时，至少三组导体线圈13缠绕在高导磁材的磁环12上。

本实用新型实施例提供的大功率共模电抗器，大功率共模电抗器包括高导磁材及导电线圈，将大截面的导线按所需匝数缠绕在磁环上，既能保证工作电流通过，又能较好的抑制轴承端的共模电流，保护了发电机轴承的润滑油膜并延长了轴承使用寿命。

第二实施例

参照图4，图4为本实用新型第二实施例提供的一种变流器系统，所述系统包括变流器、电机23、箱变21及电网(图中未示出)；所述变流器包括网侧变换器221及机侧变换器222；所述网侧变换器221与所述箱变21的一端连接，所述箱变21的另一端与所述电网连接，所述机侧变换器222与所述电机23连接。

在本实施例中，电机23为双馈电机。双馈电机的定子与所述箱变21和所述网侧变换器221连接，双馈电机的转子与所述机侧变换器222连接。

在本实施例中，箱变21和所述网侧变换器221之间还连接有大功率共模电抗器，和/或所述机侧变换器222和所述电机23之间连接有大功率共模电抗器；具体地可设置在图中的A或者B处。

在另一种实施方式中，当大功率共模电抗器10作为单相使用时，还可以设置于网侧变换器221及机侧变换器222之间的母线电容上。

与第一实施例相同的，大功率共模电抗器10包括底座11、具有高导磁材的磁环12及至少两组导体线圈13；所述磁环12固定设置在底座11上；导体线圈13缠绕在所述磁环12上。

在本实施例中，磁环12的外部设置有外壳，所述外壳上设置有线槽，所述导体线圈13内嵌于所述线槽中。

每组导体线圈13包括输入端子131、多匝导电线圈132及输出端子133；所述输入端子131、多匝导电线圈132及所述输出端子133连成一体。

在一种实施方式中，导电线圈132为圆导线圈。

在另一种实施方式中，所述导电线圈132为扁平线圈，通过短接条焊接成一体，且每匝导电线圈132的截面形状为矩形状。

在该实施方式中，导电线圈132为箔式扁平线圈。

在本实施例中，高导磁材为带绕软磁材料。

图5为第二实施例的另一种结构的变流器系统，与图4不同的是，图5的电机24为直驱电机。

本实用新型实施例提供的变流器系统，大功率共模电抗器包括高导磁材及导电线圈，将大截面的导线按所需匝数缠绕在磁环上，既能保证工作电流通过，又能较好的抑制轴承端的共模电流，保护了发电机轴承的润滑油膜并延长了轴承使用寿命。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。