一种光伏发电逆变用干式变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光伏发电逆变用干式变压器。
【背景技术】
[0002]随着全球化石化能源的日渐枯竭和人类环保意识的增强，以光伏为核心的太阳能发电事业近年来有了突飞猛进的发展，而且将成为世界能源供应的主体。目前传统的光伏发电用变压器的铁芯多采用如图5所示的平面排列叠积式结构，该种结构的不足是磁路不对称、磁阻大、空载电流大、空载损耗高，会造成较高的能源的浪费，不属于节能范畴的产品O
[0003]另外，申请公布号为CN101840771A的中国专利中公开了一种太阳能发电用分裂式绕组结构，其主要包括第一初级绕组、第二初级绕组和次级绕组，所述次级绕组绕于最外层，第一初级绕组与第二初级绕组位于内层且相互起绕至结束错开180度绕制。该专利中的绕组结构存在如下问题:第一，太阳能发电用变压器要求低压双分裂的两个低压分裂绕组之间有较大的短路阻抗，同时每一分裂绕组与高压绕组之间的短路阻抗较小且相等，运行时的特点是当低压侧一个分裂绕组发生短路时，另一个未发生短路的分裂绕组仍能维持较高的电压，从而保证了低压侧上各支路电流能独立汇入而互不影响，并能保证系统公网的平稳运行，而该专利中变压器的分裂阻抗很小，严重影响了变压器抗短路能力；第二，该专利中变压器的低压绕组采用双绕组辐向绕制法，其杂散电容太大，在两个低压绕组间会有高频环流，影响逆变器工作。由于逆变器输出电流中有3kHz左右频率的分量，比工频50Hz大很多，因此要求低压绕组间杂散电容越小越好，否则在两个逆变器之间存在有环流，逆变器会发生异常情况，因而存在着严重的质量事故隐患。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是根据现有技术存在的上述不足，提供一种光伏发电逆变用干式变压器，该干式变压器能够极大地降低变压器本身的能源消耗，大大提高能源的使用效率。
[0005]解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该光伏发电逆变用干式变压器的铁芯采用立体卷铁芯结构，所述立体卷铁芯结构包括三个独立的卷铁芯，该三个卷铁芯呈等腰三角形排列，每个卷铁芯外绕制有低压绕组和高压绕组。
[0006]优选的是，该干式变压器还包括上框架和下框架，上框架和下框架分别设置在各卷铁芯的上侧和下侧，用于将三个卷铁芯紧固为一体。
[0007]优选所述上框架和下框架采用槽钢结构。
[0008]优选的是，所述低压绕组沿铁芯的辐向分裂为两个，低压绕组采用交叉分裂式绕组结构。
[0009]进一步优选的是，分裂的低压绕组采用箔绕结构或线绕结构。
[0010]优选的是，所述高压绕组绕制在低压绕组的外侧。
[0011]具体地，本实用新型光伏发电逆变用干式变压器的有益效果如下:
[0012](I)空载损耗比传统叠片式铁芯结构的变压器平均降低30%，空载电流平均降低60?70%，从而极大地降低了变压器本身的能源消耗，提高了输电效率，即提高了能源的使用效率，减少了电能损失，提高了光伏发电系统整体的效率和效益，达到了节能的效果；
[0013](2)低压绕组舍弃了传统形式的双分裂结构，而采用双分裂交叉式绕组结构，在满足光伏发电用变压器低压侧要求双电压输出要求的同时，也可以有效降低轴向上低压绕组、高压绕组和铁芯的高度，使变压器的整体结构更紧凑、从而节省了安装空间，使绕组填充率更高，成本更节约，即克服了传统的低压双分裂结构设计结构复杂，制造成本高的缺占.V，
[0014](3)实现了高、低压绕组间安匝的平衡，低压绕组中发生双分裂的两个分裂绕组之间有较大的短路阻抗，减少了投资费用，降低了损耗。
[0015]本实用新型光伏发电逆变用干式变压器还具有受热冲击能力强、过载能力大、无可燃性树脂、难燃以及紧急过负载能力强，修理维护方便，对湿度、灰尘不敏感，不开裂，性能安全可靠等优点。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例中光伏发电逆变用干式变压器的结构主视图；
[0017]图2是本实用新型实施例中光伏发电逆变用干式变压器的结构俯视图；
[0018]图3是本实用新型实施例中光伏发电逆变用干式变压器的立体卷铁芯的结构示意图；
[0019]图4a是本实用新型实施例中光伏发电逆变用干式变压器的低压绕组的一种绕制结构示意图；
[0020]图4b是本实用新型实施例中光伏发电逆变用干式变压器的低压绕组的另一种绕制结构不意图；
[0021]图5是传统光伏发电逆变用变压器的铁芯的结构示意图。
[0022]图中:1 一卷铁芯；2 —低压绕组；3 —高压绕组；4 一上框架；5 —下框架；7、8 —螺栓。
【具体实施方式】
[0023]下面结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，下面所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]本实用新型提供一种光伏发电逆变用干式变压器，该干式变压器的铁芯采用立体卷铁芯结构，所述立体卷铁芯结构包括三个独立的卷铁芯，该三个卷铁芯呈等腰三角形排列，每个卷铁芯外绕制有低压绕组和高压绕组。
[0025]实施例:
[0026]如图1-3所示，本实施例中，该光伏发电逆变用干式变压器的器身外形为三角形结构，其铁芯采用立体卷铁芯结构，所述立体卷铁芯结构包括三个独立的卷铁芯1，三个卷铁芯I呈等腰三角形排列，各个卷铁芯I外分别绕制有低压绕组2和高压绕组3。优选的，高压绕组3绕制在低压绕组2的外侧。
[0027]该干式变压器还包括有上框架4和下框架5，上框架4和下框架5分别设置在各个卷铁芯I的上侧和下侧。本实施例中，上框架4和下框架5的结构为槽钢(矩形管、板式)结构，上框架4和下框架5分别通过螺栓7及螺栓8将三个卷铁芯I紧固为一体。
[0028]优选的，低压绕组2沿铁芯的辐向分裂为两个，以满足光伏发电用变压器低压侧要求双电压输出要求，其中，低压绕组2采用交叉分裂式绕组结构。
[0029]具体的，本实施例中，低压绕组2可以采用图4a所示的箔绕的交叉分裂结构或图4b所示的线绕式的交叉分裂结构。
[0030]例如，如图4a所示，低压绕组分裂为第一分裂绕组和第二分裂绕组，所述第一分裂绕组中的第Ml段与第二分裂绕组中的第NI段连接，第二分裂绕组中的第N2段与第一分裂绕组中的第M2段连接，从而在纵截面上，两个分裂绕组整体空间上呈现“X”交叉的结构，由于低压绕组沿着铁芯I的辐向分裂为两路，从而降低了铁芯以及整个变压器绕组的高度。
[0031]本实施例中，由于两路分裂的低压绕组沿着卷铁芯I的辐向分裂，从而降低了卷铁芯I以及整个变压器器身的高度。同时由于高压绕组3未分裂，而低压绕组分裂为两个分裂绕组，且该两个分裂绕组沿铁芯的辐向排列，从而也降低了高压绕组3的高度，增加了高压绕组3的整体填充系数，节约了原材料；而通过使低压绕组采用交叉分裂结构，使得低压绕组的两个分裂绕组之间有较大的短路阻抗，同时每个分裂绕组与高压绕组之间的短路阻抗较小且相等，运行时当低压侧的一个分裂绕组发生短路时，另一个未发生短路的分裂绕组仍能维持较高的电压，从而保证了低压侧上的各支路电流能独立汇入而互不影响，并能保证系统公网的平稳运行。
[0032]如图3所示，本实施例中的立体卷铁芯包括三个卷铁芯1，三个卷铁芯I是由若干梯形材料带依次连续卷绕而成的三个铁心单框拼合而成的，三个铁芯单框呈三角对称立体式结构，其磁路为最理想的立体三角形，三个卷铁芯的心柱的磁路长度完全一致，且最短，三个心柱磁阻一致，因而三相平衡；其铁心磁路无接缝，硅钢带的导磁方向与磁路方向完全一致，且都最短，从而能够大幅度降低空载损耗和空载电流，可见，该卷铁芯是一种使用传统材料制作，但结构比传统结构更为紧凑的高效节能型的变压器铁芯。与本实施例中的立体卷铁芯结构相比，图5中是传统变压器的平面排列叠片式铁芯的结构示意图，该叠片式铁芯的三相磁路不一致，其中B相最短，由于磁阻大小和磁路长短成正比，因此其三相不平衡；同时其磁路中存在着许多接缝形成的空气隙，这种空气隙加大了磁路的磁阻，从而增加了变压器的损耗和空载电流。
[0033]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光伏发电逆变用干式变压器，其特征在于，该干式变压器的铁芯采用立体卷铁芯结构，所述立体卷铁芯结构包括三个独立的卷铁芯，该三个卷铁芯呈等腰三角形排列，每个卷铁芯外绕制有低压绕组和高压绕组。2.根据权利要求1所述的光伏发电逆变用干式变压器，其特征在于，该干式变压器还包括上框架和下框架，上框架和下框架分别设置在各卷铁芯的上侧和下侧，用于将三个卷铁芯紧固为一体。3.根据权利要求2所述的光伏发电逆变用干式变压器，其特征在于，所述上框架和下框架采用槽钢结构。4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏发电逆变用干式变压器，其特征在于，所述低压绕组沿铁芯的辐向分裂为两个，低压绕组采用交叉分裂式绕组结构。5.根据权利要求4所述的光伏发电逆变用干式变压器，其特征在于，分裂的低压绕组采用箔绕结构或线绕结构。6.根据权利要求4所述的光伏发电逆变用干式变压器，其特征在于，所述高压绕组绕制在低压绕组的外侧。
【专利摘要】本实用新型公开了一种光伏发电逆变用干式变压器，该干式变压器的铁芯采用立体卷铁芯结构，所述立体卷铁芯结构包括三个独立的卷铁芯，该三个卷铁芯呈等腰三角形排列，每个卷铁芯外绕制有低压绕组和高压绕组。该干式变压器能够极大地降低变压器本身的能源消耗，大大提高能源的使用效率。
【IPC分类】H01F27/24, H01F27/26
【公开号】CN204809013
【申请号】CN201520431634
【发明人】魏月刚, 房玉杰, 张科, 唐保玉, 宋天林, 康文银
【申请人】特变电工股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月19日