用于风力发电的超导干式变压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于风力发电的超导干式变压器，包括高压线圈、低压线圈、铁芯和低温杜瓦，铁芯外围依次套设有低压线圈和高压线圈，且铁芯穿过低压线圈和高压线圈的部分被设置为椭圆形横截面的柱体；低压线圈和高压线圈均设置于低温杜瓦内；高压线圈和低压线圈均采用第二代高温超导带材绕制；低温杜瓦采用玻璃钢制成。本实用新型专利技术变压器采用了由第二代高温超导带材绕制而成的高、低压线圈，使得线圈内部电场分布均匀，从而能够保证线圈具有良好的电气性能，降低变压器损耗，局部放电量少，抗雷电冲击能力强，有效延长了变压器的使用寿命。本实用新型专利技术中的高压线圈采用特殊的绕制结构，可提高高压线圈的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变压器，特别涉及一种用于风力发电的超导干式变压器。
技术介绍
风能是最清结、无污染的可再生能源之一。据专家们的测估，全球可利用的风能资源为200亿千瓦，约是可利用水力资源的10倍。如果利用I %的风能能量，可产生世界现有发电总量8%?9%的电量。近入21世纪，全球可再生能源不断发展，风能作为一种高效清洁的新能源正受到各国的高度重视。我国风能资源储量丰富，风能开发利用的潜力很大。近年来，风力发电作为一种可再生能源获得了飞速的发展。作为风力发电系统中的关键设备，风电用组合式变压器技术也获得了较快发展。风力发电就是将风能转变为机械能再转换为电能的过程。而作为风力发电系统中的主要设备，风力发电用组合式变压器获得了较快的发展。从早期的变电站，发展到今天的组合式变压器。风力发电机的电压等级也从1kV发展到35kV。但是，目前用于风力发电的变压器的线圈电气性能较差，由此提高了变压器的空载损耗，增加了局部放电量，同时抗雷电冲击能力也较差，大大降低了变压器的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种用于风力发电的、空载损耗相对较小且使用寿命相对较长的超导干式变压器。本技术的目的是这样实现的:本技术的一种用于风力发电的超导干式变压器，包括高压线圈、低压线圈、铁芯和低温杜瓦，其中:所述铁芯外围依次套设有所述低压线圈和高压线圈，且所述铁芯穿过所述低压线圈和高压线圈的部分被设置为椭圆形横截面的柱体；所述低压线圈和高压线圈均设置于所述低温杜瓦内；所述高压线圈和低压线圈均采用第二代高温超导带材绕制；所述低温杜瓦采用玻璃钢制成。上述的一种用于风力发电的超导干式变压器，其中，所述低压线圈和高压线圈均被设置成标准椭圆形线圈结构。上述的一种用于风力发电的超导干式变压器，其中，所述高压线圈包括至少12段依次串联且在沿轴向排列的分段线圈，每段分段线圈包括至少11层分层线圈，每层分层线圈为一匝线圈结构，且每层分层线圈之间采用聚酯薄膜聚酯纤维非织布柔软复合箔层作为层间绝缘，每段分段线圈的内外均采用网格布包裹，相邻分段线圈之间采用网格布作为段间绝缘，所有分段线圈的两端采用网格布作为端绝缘。上述的一种用于风力发电的超导干式变压器，其中，所述铁芯的横截面形状包括中间矩形，中间矩形的两侧对称分布有长度和宽度依次减小的矩形，使铁芯的横截面形状形成椭圆形。本技术变压器采用了由第二代高温超导带材绕制而成的高、低压线圈，使得线圈内部电场分布均匀，从而能够保证线圈具有良好的电气性能，降低变压器损耗，局部放电量少，抗雷电冲击能力强，有效延长了变压器的使用寿命。同时，本技术采用的高压线圈结构具有以下优点:1、由至少12段分段线圈组成，每段轴向尺寸小，减小由线圈内部气泡放电引起的局部放电量，提高使用寿命；2、用一层一匝的排列方式绕制，轴向12段容易排列，填充系数大，线圈轴向尺寸小，材料成本低；3、导线绕制时无螺旋角，正常运行时漏磁比较小，减小漏磁引起的线圈局部过热量;4、匝电势比较高，用每层只有一匝线圈结构，层间电压为匝间电压，每段中没有电场集中点，减少电场集中点引起的局部放电量，提高使用寿命；5、绕制时不需要放置角环，绕制工艺简单。【附图说明】图1是本技术的结构示意图；图2是图1中铁芯的横截面不意图；图3是图1中高压线圈的横截面示意图。【具体实施方式】下面将结合附图，对本技术作进一步说明。请参阅图1，图中示出了本技术一种用于风力发电的超导干式变压器，包括高压线圈3、低压线圈2、铁芯I和低温杜瓦4，其中:铁芯I外围依次套设有低压线圈2和高压线圈3，且铁芯I穿过低压线圈2和高压线圈3的部分被设置为椭圆形横截面的柱体，铁芯I的横截面形状包括中间矩形，中间矩形的两侧对称分布有长度和宽度依次减小的矩形，使铁芯I的横截面形状形成椭圆形(如图2所示)；低压线圈2和高压线圈3均被设置成标准椭圆形线圈结构；低压线圈2和高压线圈3均设置于低温杜瓦4内；高压线圈3和低压线圈2均采用第二代高温超导带材绕制；低温杜瓦4采用玻璃钢制成。请参阅图3，高压线圈2包括12段依次串联且在沿轴向排列的分段线圈21，每段分段线圈21包括11层分层线圈22，每层分层线圈22为一匝线圈结构，且每层分层线圈22之间采用聚酯薄膜聚酯纤维非织布柔软复合箔层作为层间绝缘，每段分段线圈21的内外均采用网格布包裹，相邻分段线圈21之间采用网格布作为段间绝缘23，所有分段线圈21的两端采用网格布作为端绝缘24。铁芯I通过采用椭圆形截面，可以实现提高变压器相间空间和器身整体空间利用率的目的，在椭圆形铁芯I的截面积与圆形铁芯的截面积相同以及相间距离相同情况下，该椭圆形铁芯I的铁芯柱中心距将减小，也就是铁芯轭片长度减小，铁芯磁路减短。因此铁芯I重量也将减小，这样当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于风力发电的超导干式变压器，其特征在于，包括高压线圈、低压线圈、铁芯和低温杜瓦，其中：所述铁芯外围依次套设有所述低压线圈和高压线圈，且所述铁芯穿过所述低压线圈和高压线圈的部分被设置为椭圆形横截面的柱体；所述低压线圈和高压线圈均设置于所述低温杜瓦内；所述高压线圈和低压线圈均采用第二代高温超导带材绕制；所述低温杜瓦采用玻璃钢制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈素娟，
申请(专利权)人：上海和鸣变压器有限公司，陈素娟，
类型：新型
国别省市：上海;31