一种中压隔离型直流变压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种中压隔离型直流变压器，属于电气自动化设备技术领域。包括单相五绕组变压器TR1、单相五绕组变压器TR2、第一组换流桥臂、第二组换流桥臂、第一H桥逆变器和第二H桥逆变器，所述的第一组换流桥臂和第二组换流桥臂分别由两台换流桥臂组成，每台换流桥臂由多个换流模块采用串联连接而成，串联连接的多个换流模块形成换流桥臂的正极端和负极端。本实用新型专利技术涉及一种中压隔离型直流变压器，利用隔离变压器的绕组漏抗充当模块化多电平换流器的桥臂电抗器，从而减小高压模块化多电平隔离型直流变压器的占地面积，同时降低中压隔离型直流变压器的成本和损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种中压隔离型直流变压器
本技术涉及一种中压隔离型直流变压器，属于电气自动化设备

技术介绍
模块化多电平换流器(MMC换流器)在实现多电平逆变输出时，可输出单个直流电源，因而可应用于高压隔离型直流变压器等领域。基于模块化多电平换流器的隔离型直流变压器的一侧一般采用四个换流桥臂，换流桥臂一般采用基于半桥逆变器的换流模块或基于全桥逆变器(又称H桥逆变器)的换流模块串联而成，每个桥臂都有一个连接电抗器，这四台电抗器带来较大的占地面积、成本及损耗。由于隔离型直流变压器需要一台隔离变压器实现两侧直流的隔离，因此可以考虑利用该隔离变压器的漏抗充当桥臂电抗器，从而降低高压模块化多电平隔离型直流变压器的占地面积、成本和损耗。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种中压隔离型直流变压器，以克服现有技术之不足，利用隔离变压器的绕组漏抗充当模块化多电平换流器的桥臂电抗器，从而减小高压模块化多电平隔离型直流变压器的占地面积，同时降低中压隔离型直流变压器的成本和损耗。本技术提出的中压隔离型直流变压器，包括单相五绕组变压器TR1、单相五绕组变压器TR2、第一组换流桥臂、第二组换流桥臂、第一H桥逆变器和第二H桥逆变器，所述的第一组换流桥臂和第二组换流桥臂分别由两台换流桥臂组成，每台换流桥臂由多个换流模块采用串联连接而成，串联连接的多个换流模块形成换流桥臂的正极端和负极端；第一组两台换流桥臂的两个正极端连接到一起作为中压隔离型直流变压器输入侧的直流正极端DC1+，第一组两台换流桥臂的两个负极端分别连接到单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的同名端W1和第二个原边绕组的非同名端W2，单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的非同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的同名端W5，单相五绕组变压器TR1的第二个原边绕组的同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第二个原边绕组的非同名端W6，单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的非同名端和第二个原边绕组的同名端连接到一起作为单相五绕组变压器TR2的原边公共端N3；第二组两台换流桥臂的两个负极端连接到一起作为中压隔离型直流变压器输入侧的直流负极端DC1-，第二组两台换流桥臂的两个正极端分别连接到单相五绕组变压器TR1的第三个原边绕组的同名端W3和第四个原边绕组的非同名端W4，单相五绕组变压器TR1的第三个原边绕组的非同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第三个原边绕组的同名端W7，单相五绕组变压器TR1的第四个原边绕组的同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第四个原边绕组的非同名端W8，单相五绕组变压器TR2的第三个原边绕组的非同名端和第四个原边绕组的同名端连接到一起并连接到单相五绕组变压器TR2的原边公共端N3；单相五绕组变压器TR1的副边绕组两端分别连接到第一H桥逆变器的两个交流端AC1和AC2，单相五绕组变压器TR2的副边绕组两端分别连接到第二H桥逆变器的两个交流端AC3和AC4，第一H桥逆变器的两个直流正负端D1+和D1-分别和第二H桥逆变器的两个直流正负端D2+和D2-连接到一起并分别作为中压隔离型直流变压器输出侧的直流正极端DC2+和直流负极端DC2-。本技术提出的中压隔离型直流变压器，其优点是：本技术利用隔离变压器的绕组漏抗充当模块化多电平换流器的桥臂电抗器，从而减小高压模块化多电平隔离型直流变压器的占地面积，同时降低中压隔离型直流变压器的成本和损耗。附图说明图1为本技术的中压隔离型直流变压器的电路原理图。图2是图1所示的中压隔离型直流变压器中换流桥臂的电路原理图。具体实施方式本技术提出的中压隔离型直流变压器，其电路原理图如图1所示，包括单相五绕组变压器TR1、单相五绕组变压器TR2、第一组换流桥臂、第二组换流桥臂、第一H桥逆变器和第二H桥逆变器，所述的第一组换流桥臂和第二组换流桥臂分别由两台换流桥臂组成，每台换流桥臂由多个换流模块采用串联连接而成，如图2所示，串联连接的多个换流模块形成换流桥臂的正极端和负极端；第一组两台换流桥臂的两个正极端连接到一起作为中压隔离型直流变压器输入侧的直流正极端DC1+，第一组两台换流桥臂的两个负极端分别连接到单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的同名端W1和第二个原边绕组的非同名端W2，单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的非同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的同名端W5，单相五绕组变压器TR1的第二个原边绕组的同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第二个原边绕组的非同名端W6，单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的非同名端和第二个原边绕组的同名端连接到一起作为单相五绕组变压器TR2的原边公共端N3；第二组两台换流桥臂的两个负极端连接到一起作为中压隔离型直流变压器输入侧的直流负极端DC1-，第二组两台换流桥臂的两个正极端分别连接到单相五绕组变压器TR1的第三个原边绕组的同名端W3和第四个原边绕组的非同名端W4，单相五绕组变压器TR1的第三个原边绕组的非同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第三个原边绕组的同名端W7，单相五绕组变压器TR1的第四个原边绕组的同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第四个原边绕组的非同名端W8，单相五绕组变压器TR2的第三个原边绕组的非同名端和第四个原边绕组的同名端连接到一起并连接到单相五绕组变压器TR2的原边公共端N3；单相五绕组变压器TR1的副边绕组两端分别连接到第一H桥逆变器的两个交流端AC1和AC2，单相五绕组变压器TR2的副边绕组两端分别连接到第二H桥逆变器的两个交流端AC3和AC4，第一H桥逆变器的两个直流正负端D1+和D1-分别和第二H桥逆变器的两个直流正负端D2+和D2-连接到一起并分别作为中压隔离型直流变压器输出侧的直流正极端DC2+和直流负极端DC2-。本技术提出的中压隔离型直流变压器中，换流模块可采用常规的基于H桥逆变器的功率模块，其两个交流输出端分别作为换流模块的正极和负极输出端；换流模块也可以采用常规的基于半桥逆变器的功率模块，的其一个交流输出端作为换流模块的正极输出端，其直流负端作为换流模块的负极输出端。本技术提出的中压隔离型直流变压器，如图1所示，其高压输入侧采用了两台单相五绕组变压器的原边绕组相互串联后接到相应的换流桥臂，换流桥臂可以输出可控的交流电压源和直流电压源，隔离型直流变压器的输入侧四个换流桥臂形成总的直流电压源DC1+/DC1-，同时上下各两个换流桥臂分别均分总的直流输入侧电流，上下各两个桥臂产生的交流电压源分别和单相五绕组变压器TR1和TR2相应的原边串联绕组交流电压源的差值经过原边绕组的漏抗产生交流电流，从而将总的输入侧直流电源产生的有功功率转换成变压器的交流有功功率。两台单相五绕组变压器TR1和TR2的副边绕组分别连接到两台H桥逆变器的交流端，两台H桥逆变器的直流正负端分别并联在一起形成无桥臂电抗器的高压模块化多电平隔离型直流变压器的低压侧直流输出端，从而完成大容量的高压直流到低压直流的变换。本技术提出的中压隔离型直流变压器，其关键是将连接变压器的原副边绕组分成独立绕组分别连接到上下换流桥臂，并利用变压器漏抗充当了换流桥臂电抗器，而这个变化不影响模块化多电平换流器的基本特性。输入侧和输出侧的换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中压隔离型直流变压器，其特征在于，包括单相五绕组变压器TR1、单相五绕组变压器TR2、第一组换流桥臂、第二组换流桥臂、第一H桥逆变器和第二H桥逆变器，所述的第一组换流桥臂和第二组换流桥臂分别由两台换流桥臂组成，每台换流桥臂由多个换流模块采用串联连接而成，串联连接的多个换流模块形成换流桥臂的正极端和负极端；第一组两台换流桥臂的两个正极端连接到一起作为中压隔离型直流变压器输入侧的直流正极端DC1+，第一组两台换流桥臂的两个负极端分别连接到单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的同名端W1和第二个原边绕组的非同名端W2，单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的非同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的同名端W5，单相五绕组变压器TR1的第二个原边绕组的同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第二个原边绕组的非同名端W6，单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的非同名端和第二个原边绕组的同名端连接到一起作为单相五绕组变压器TR2的原边公共端N3；第二组两台换流桥臂的两个负极端连接到一起作为中压隔离型直流变压器输入侧的直流负极端DC1‑，第二组两台换流桥臂的两个正极端分别连接到单相五绕组变压器TR1的第三个原边绕组的同名端W3和第四个原边绕组的非同名端W4，单相五绕组变压器TR1的第三个原边绕组的非同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第三个原边绕组的同名端W7，单相五绕组变压器TR1的第四个原边绕组的同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第四个原边绕组的非同名端W8，单相五绕组变压器TR2的第三个原边绕组的非同名端和第四个原边绕组的同名端连接到一起并连接到单相五绕组变压器TR2的原边公共端N3；单相五绕组变压器TR1的副边绕组两端分别连接到第一H桥逆变器的两个交流端AC1和AC2，单相五绕组变压器TR2的副边绕组两端分别连接到第二H桥逆变器的两个交流端AC3和AC4，第一H桥逆变器的两个直流正负端D1+和D1‑分别和第二H桥逆变器的两个直流正负端D2+和D2‑连接到一起并分别作为中压隔离型直流变压器输出侧的直流正极端DC2+和直流负极端DC2‑。...

【技术特征摘要】
1.一种中压隔离型直流变压器，其特征在于，包括单相五绕组变压器TR1、单相五绕组变压器TR2、第一组换流桥臂、第二组换流桥臂、第一H桥逆变器和第二H桥逆变器，所述的第一组换流桥臂和第二组换流桥臂分别由两台换流桥臂组成，每台换流桥臂由多个换流模块采用串联连接而成，串联连接的多个换流模块形成换流桥臂的正极端和负极端；第一组两台换流桥臂的两个正极端连接到一起作为中压隔离型直流变压器输入侧的直流正极端DC1+，第一组两台换流桥臂的两个负极端分别连接到单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的同名端W1和第二个原边绕组的非同名端W2，单相五绕组变压器TR1的第一个原边绕组的非同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的同名端W5，单相五绕组变压器TR1的第二个原边绕组的同名端连接到单相五绕组变压器TR2的第二个原边绕组的非同名端W6，单相五绕组变压器TR2的第一个原边绕组的非同名端和第二个原边绕组的同名端连接到一起作为单相五绕组变压器TR2的原边公共端N3；第二组两台换流桥臂的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文辉，赵香花，
申请(专利权)人：北京西威清拓变流技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11