一种风电场用变压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种风电场用变压器，包括铁心以及依次套设在铁心上的低压绕组和高压绕组，低压绕组设置有抑制雷电波和零序磁势的自愈双并结构；高压绕组内设置有双屏蔽结构，高压绕组并联有吸收瞬变浪涌及雷电冲击波的浪涌电容。本实用新型专利技术低压绕组的自愈双并结构、高压绕组的屏蔽结构以及并联的浪涌电容提高了风电场用变压器的抗浪涌和抗雷电冲击波的性能，提高风电场用变压器的使用寿命，提高风电变压器的可靠性、降低用户运行成本，避免因变压器设备故障使风电场“弃风”带来的大量经济损失，具有较好的经济社会效益。

Transformer for wind farm

The utility model discloses a wind power transformer, which comprises an iron core and sequentially sleeved on the low voltage winding core and high-voltage winding, the low voltage winding is arranged self-healing lightning inhibiting and zero sequence magnetic potential and dual structure; the high-voltage winding is arranged in double shielding structure, high voltage winding in parallel with the transient absorption and lightning surge shock wave surge capacitor. The utility model has the advantages of self-healing low-voltage winding and double structure, high voltage winding shielding structure and parallel capacitor surge to improve wind farm using transformer anti surge and shock resistance of lightning, improve the wind farm with the service life of the transformer, improve the wind power transformer reliability, reduce the user operation cost, avoid the transformer equipment the fault of wind farm \abandon wind\ will bring great economic losses, and has good economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变压器领域，特别涉及一种安全可靠且性价比高的风电场用变压器。
技术介绍
上世纪70年代初期，由于“石油危机”，出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。我国风力发电装机容量在世界也名列前茅。随着风电装机容量日益扩大，与之相配套的用于风电场的变压器也将大量生产制造。由于风电场中存在不稳定风速给风电设备带来重复的高频过电压、低压侧的过电压和含有高次谐波、开或合时产生的瞬变过电压与浪涌、雷电冲击等因素。风电场存在这些较多的风险因素和故障，按传统的风电场用变压器的可靠性水平已无法满足风电的要求。根据相关风电数据统计，2013年全国风电利用小时数正在下降，其中风电”弃风”量年损失超过240亿，其中因设备故障”弃风”约占1/3，年损失达80亿元，因”弃风”每年经济损失占该风电场的总投资1/6以上，严重影响了风电场可持续发展和正常运营。因此急需设计出适合风电场的变压器，以减少不稳定风电场对变压设备的影响。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足提供一种风电场用变压器。为了达到上述目的，采用的技术方案如下：一种风电场用变压器，包括铁心以及依次套设在铁心上的低压绕组和高压绕组，所述低压绕组设置有抑制雷电波和零序磁势的自愈双并结构；所述高压绕组内设置有双屏蔽结构，所述高压绕组并联有吸收瞬变浪涌及雷电冲击波的浪涌电容。进一步阐述方案，所述低压绕组采用Zigzag型接线方式形成自愈双并结构，所述自愈双并结构由两张箔和放在箔之间的绝缘材料同心并绕而成。进一步阐述方案，所述双屏蔽结构包括间隔分布在高压绕组层间的双屏蔽层，所述屏蔽层的基材为泡沫金属吸波材料。进一步阐述方案，所述屏蔽层包覆有绝缘材料，所述屏蔽层与地线独立电连接。进一步阐述方案，所述浪涌电容设置在高压绕组内侧，所述浪涌电容与地线独立电连接。本技术有益效果在于：低压绕组的自愈双并结构、高压绕组的屏蔽结构以及并联的浪涌电容提高了风电场用变压器的抗浪涌和抗雷电冲击波的性能，提高风电场用变压器的使用寿命，提高风电变压器的可靠性、降低用户运行成本，避免因变压器设备故障使风电场“弃风”带来的大量经济损失，具有较好的经济社会效益。附图说明图1为本技术的低压绕组绕制结构示意图。图2为本技术的低压绕组出线结构示意图。图3为本技术的低压绕组线圈连接结构示意图。图4为本技术低压绕组雷击电冲击自愈保护原理图（图中LI为雷电冲击波的冲击方向）。图5为本技术高压绕组结构及屏蔽示意图。附图标号说明：1、铁心；2、低压绕组；21、a相低压绕组；22、b相低压绕组；23、c相低压绕组；3、高压绕组；31、第一高压线圈；32、第二高压线圈；41、箔；42、绝缘材料；5、浪涌电容；61、第一屏蔽层；62、第二屏蔽层。具体实施方式下面结合附图1至附图5介绍本技术的一种具体实施方式。一种风电场用变压器，包括铁心1以及依次套设在铁心1上的低压绕组2和高压绕组3，低压绕组2设置有抑制雷电波和零序磁势的自愈双并结构；高压绕组3内设置有屏蔽结构，高压绕组3并联有吸收瞬变浪涌及雷电冲击波的浪涌电容5。高压绕组3分为上下第一高压线圈31和第二高压线圈32。其中，如图2-4所示，低压绕组2采用Zigzag型（Z型）接线方式形成自愈双并结构（如图3所示的接线方式），Zigzag型（Z型）接线方式有别于传统的低压星形接法结构，自愈双并结构在雷电冲击时可波峰互削（如图4所示，图中LI为LightningImpulse雷电冲击波的冲击方向），低压绕组2受冲击后可自愈保护而不受损坏。低压绕组2由两层的箔41以及箔41之间的绝缘材料42以同心圆并绕形成（如图1所示），绝缘材料42为绝缘纸，箔41为铜制导线制成的箔。其中，如图2、3所示，三相变压器的三个低压绕组2，a相低压绕组21中a1和a2、x1和x2分别为同一线圈的起头和尾头，b相低压绕组22中b1和b2、y1和y2分别为同一线圈的起头和尾头；c相低压绕组23中c1和c2、z1和z2分别为同一线圈的起头和尾头；低压绕组2的Zigzag型（Z型）接线方式是：x1和y2连接、x2和z1连接、y1和z2连接，a2、b2、c2三者一起连接在零线上。其中，如图4所示，双屏蔽结构包括间隔分布在高压绕组3层间的第一屏蔽层61和第二屏蔽层62，第一屏蔽层61和第二屏蔽层62的基材均为泡沫金属吸波材料并包覆有复合绝缘材料，第一屏蔽层61和第二屏蔽层62分别与地线独立电连接，第一屏蔽层61设置高压绕组3靠近浪涌电容5的一侧，第二屏蔽层62设置在高压绕组3的三分之二层数处。双屏蔽结构可屏蔽且能有效吸收大量的高次谐波，两层屏蔽层分别吸波，分别独立接地互不干扰。高压绕组3中任一层受高频浪涌和雷电冲击时,高次谐波电流会通过相邻屏蔽层直接单独地导入大地,避免对其它层继续递延损害。其中，如图4所示，浪涌电容5设置在高压绕组3与低压绕组2之间，浪涌电容5与地线单独电连接,高压绕组3采用防高频浪涌冲击的结构,并联设置在高压绕组3上的浪涌电容5，其电容量约为800-2200PF,耐受峰值电压200KV-220KV,安全可靠地吸纳浪涌及雷电冲击波电位。本技术，针对风力机组中存在诸多问题，重点解决困扰变压器制造厂多年设备运行多发故障，化解风电变在特殊复杂工况下各类运行的风险，并对现有风电变存在的若干缺陷进行实质改进，提高风电场用变压器的抗浪涌和抗雷电冲击波的性能，提高变压器的使用寿命。以上所述并非对本技术的技术范围作任何限制，凡依据本技术技术实质，对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术的技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电场用变压器，包括铁心以及依次套设在铁心上的低压绕组和高压绕组，其特征在于：所述低压绕组设置有抑制雷电波和零序磁势的自愈双并结构；所述高压绕组内设置有双屏蔽结构，所述高压绕组并联有吸收瞬变浪涌及雷电冲击波的浪涌电容。

【技术特征摘要】
1.一种风电场用变压器，包括铁心以及依次套设在铁心上的低压绕组和高压绕组，其特征在于：所述低压绕组设置有抑制雷电波和零序磁势的自愈双并结构；所述高压绕组内设置有双屏蔽结构，所述高压绕组并联有吸收瞬变浪涌及雷电冲击波的浪涌电容。2.根据权利要求1所述的一种风电场用变压器，其特征在于：所述低压绕组采用Zigzag型接线方式形成自愈双并结构，所述自愈双并结构由两张箔和放在箔之间的绝缘材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥军，侯建雄，陈军，张俊，朱海威，陈志丰，黄仁忠，
申请(专利权)人：广东奥莱恩电力科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44