一种四回路光伏发电干式变压器制造技术

本实用新型专利技术为一种四回路光伏发电干式变压器，包括上夹持件、下夹持件、位于下夹持件下方的底座和位于上夹持件和下夹持件之间的铁芯，套装于铁芯上的高低压绕组，每台变压器包括一个高压绕组、四个低压绕组，高压绕组的A/B/C相3个高压线圈之间通过高压连接线连接，低压绕组包括低压绕组I、低压绕组II、低压绕组III和低压绕组IV，高压绕组上为低压绕组I和低压绕组II，下为低压绕组III和低压绕组IV等，变压器配备4个500kW发电单元，在同等装机容量下成本进一步降低，升压单元的成本可降低20%左右。考虑短路情况发生，当一个支路发生短路，除能有效地限制短路电流外，还能使另一支路电压保持一定水平，不影响运行。

A Four-Loop Photovoltaic Dry-Type Transformer

The utility model relates to a four-loop photovoltaic power generation dry-type transformer, which comprises an upper clamp, a lower clamp, a base under the lower clamp and an iron core between the upper clamp and the lower clamp. Each transformer consists of one high-voltage winding, four low-voltage windings, and three high-voltage coils of A/B/C phase of the high-voltage winding connected by high-voltage. Connection, low-voltage winding including low-voltage winding I, low-voltage winding II, low-voltage winding III and low-voltage winding IV, high-voltage winding for low-voltage winding I and low-voltage winding II, low-voltage winding III and low-voltage winding IV, transformer equipped with four 500 kW generating units, under the same installed capacity, the cost of booster unit can be further reduced by about 20%. Considering the occurrence of short-circuit, when one branch is short-circuit, it can not only effectively limit the short-circuit current, but also keep the voltage of the other branch at a certain level without affecting the operation.

【技术实现步骤摘要】
一种四回路光伏发电干式变压器
本专利涉及变压器制造技术，属于电工
，特别涉及一种四回路光伏发电干式变压器。
技术介绍
在全球低碳减排、清洁能源的政策驱动下，中国已经成为光伏市场上新增装机容量和累积装机容量的世界第一。今后随着一带一路国家战略的深入和更高低碳排放要求的提出，以及分布式电站的发展，光伏发电行业将有更多发展机遇。目前大型光伏电站以500kW作为基本的发电单元，市面主流的逆变器容量也为500kW，逆变器与箱式变电站的连接是整个光伏发电系统中关键的一步，因此考虑成本控制，选择技术合理的升压方案就很有必要，基于此，四分裂变压器给出了完美的答案。光伏发电中的逆变器分为两种，一种为集中式逆变器，设备功率为50KW到630KW之间，因此在大形光伏电站以500KW或630KW作为基本的发电单元。发电单元与升压变的接线，主要指的是逆变器与变压器的接线，一般有如下两种方式：①一个500kW发电单元直接与一台双绕组的500kVA干式变压器相连。（如图1所示）②两个500kW发电单元与一台1000kVA的低压双分裂的干式变压器相连，两台逆变器之间电气隔离，不会产生相互之间的环流影响。（如图2所示）方案1：500kW发电单元与1台500kVA双绕组升压变组成发电机-双绕组变压器单元接线;方案2：两个500kW发电单元与一台1000kVA双绕组升压变组成发电机-双绕组变压器扩大单元接线;方案1每个发电单元对应1个升压变压器，虽具备单元接线结构简洁、可靠性较高的优点，但相比方案2，其在成本方面的劣势不言自明，一般适用于发电单元较为分散的工程中，为了降低线损及降低导线成本，可考虑此种接线方式，但并不适合于集中光伏电站的应用。第一种方式（如图1所示）接线简单，每台升压变故障仅影响与其相连的500kW光伏发电的组件，但这种方式，每500kW发电单元需要配备一套500kVA升压、配电单元，成本高，适用于场地分散、多点并网的情况，一般就地升压的方式。第二种方式（如图2所示）采用每两个500kW发电单元采用一套1000kVA升压、配电单元。投资成本明显低于第一中方式，因此采用双分裂干式变压器成为集中式光伏发电的首选升压方式。如何在第二种方式情况下，扩大容量，同等装机容量下进一步降低成本，是本技术研究的重点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术为一种四回路光伏发电干式变压器，其技术方案为：包括上夹持件（12-1）、下夹持件（12-2）、位于下夹持件（12-2）下方的底座和位于上夹持件（12-1）和下夹持件（12-2）之间的铁芯（5），套装于铁芯上的高低压绕组，每台变压器包括一个高压绕组（6）（包括A/B/C相三个高压线圈）、四个低压绕组（每个低压绕组之间分别包括a/b/c相低压线圈），高压绕组的A/B/C相3个高压线圈之间通过高压连接线11连接，所述低压绕组包括低压绕组I（1）、低压绕组II（2）、低压绕组III（3）和低压绕组IV（4），所述高压绕组（6）的上部为低压绕组I（1）和低压绕组II（2），其下部为低压绕组III（3）和低压绕组IV（4），所述铁芯（5）的两侧分别为高压侧和低压侧，低压绕组I（1）和低压绕组II（2）从上铁轭高低压侧引出，低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）从下铁轭高低压侧引出，低压绕组I（1）和低压绕组II（2）与高压绕组的相位角为滞后高压11点，低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）与高压绕组的相位角为滞后高压绕组5点；每个低压绕组采用2×8，16根低压扁铜导线（10）进行绕制，两组铜导线（10）间采用4mm厚的二苯醚燕尾垫块（9）隔开，每个低压绕组内部的16根铜导线（10）采用均匀交叉换位，每个低压绕组间采用二苯醚燕尾垫块（9）进行电气隔离，线圈结构采用饼式绕组结构，线圈绕制完毕后采用VPI工艺进行真空浸漆。进一步地，所述低压绕组I（1）和低压绕组II（2）与低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）的相位角滞后180°。进一步地，所述每组低压绕组采用2×8，16根铜导线（10）的双螺旋结构，每组低压绕组内部采用均匀交叉换位，在12根撑条间隔内进行均匀交叉换位。进一步地，所述低压绕组I（1）和低压绕组II（2）的中性点分别布置在下铁轭的低压侧和高压侧，低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）的中性点分别布置在上铁轭的低压侧和高压侧。采用一种四回路光伏发电干式变压器的绕线方法，其方法如下：步骤一，绕线前对铜导线（10）进行分盘处理，将每台的铜导线均匀的分为长度相同的64根导线，绕制时将铜导线分成8组，每两组作为一个低压绕组的导线，每两组间进行均匀交叉换位；步骤二，绕线时从头绕制到尾，并不断的加入二苯醚燕尾垫块（9），绕制结束后对低压绕组进行压紧，并根据VPI工艺要求进行真空浸漆处理；步骤三，在绕线过程中只有每个低压绕组的两组导线间进行均匀交叉换位，有电的联系；每个低压绕组之间并没有任何电的联系，之间还通过二苯醚燕尾垫块进行了电气隔离，实现了每个低压绕组间的电气隔离。本技术的优点为：本技术为一种四回路光伏发电干式变压器，与现有技术相比，本技术扩大了单元接线方式，适用于大形集中光伏电站的应用，相比方案1的单回路，方案2的双回路变压器，本技术的四回路升压变压器同等装机容量下成本明显低于方案1和方案2，同时四回路变压器由于结构优势，实现了四台逆变器之间的电气隔离，不但减小了四支路间的电磁干扰及环流影响，并且四台逆变器的交流输出分别经变压器滤波，输出电流谐波小，提高了输出的电能质量。考虑短路情况的发生，在当一个支路发生短路时，除能有效地限制短路电流外，还能使另一支路电压保持一定水平，不致影响用户的运行。附图说明图1为本技术原始一个500kW发电单元与一台双绕组的500kVA干式变压器相连；图2为本技术原始两个500kW发电单元与一台双分裂的1000kVA干式变压器相连；图3为本技术四个500kW发电单元与一台2000kVA四分裂升压变组成发电机-四分裂变压器扩大单元接线；图4为本技术结构示意图；图5为图4左视图；图6为本技术接线原理图图7为本技术低压绕组结构简图；图8为图7接线图；图9为本技术燕尾垫块结构示意图；图10为本技术T型撑条；图11为图10左视图；如图所示，1低压绕组I，2低压绕组II，3低压绕组III，4低压绕组IV，5铁芯，6高压绕组，7绝缘筒，8T型撑条，9二苯醚燕尾垫块，10铜导线，11高压连接母线，12-1上夹持件，12-2下夹持件。具体实施方式如图所示，本技术为一种四回路光伏发电干式变压器，包括上夹持件12-1、下夹持件12-2、位于下夹持件12-2下方的底座和位于上夹持件12-1和下夹持件12-2之间的铁芯5，套装于铁芯上的高低压绕组，每台变压器包括一个高压绕组（6）（包括A/B/C相三个高压线圈，高压绕组的每相线圈在外观上是一个整体，在电气上也是一个整体）、四个低压绕组（每个低压绕组之间分别包括a/b/c相低压线圈，每相低压线圈在外观上是一个整体，但是在电气上是四个低压线圈，分别属于四个低压绕组），高压绕组的A/B/C相3个高压线圈之间通过高压连接线11连接，该干式变压器可作为2MW(0.5MW×4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四回路光伏发电干式变压器，包括上夹持件（12‑1）、下夹持件（12‑2）、位于下夹持件（12‑2）下方的底座和位于上夹持件（12‑1）和下夹持件（12‑2）之间的铁芯（5），套装于铁芯上的高低压绕组，每台变压器包括一个高压绕组（6）、四个低压绕组，高压绕组的A/B/C相3个高压线圈之间通过高压连接线11连接，其特征在于，所述低压绕组包括低压绕组I（1）、低压绕组II（2）、低压绕组III（3）和低压绕组IV（4），所述高压绕组（6）的上部为低压绕组I（1）和低压绕组II（2），其下部为低压绕组III（3）和低压绕组IV（4），所述铁芯（5）的两侧分别为高压侧和低压侧，低压绕组I（1）和低压绕组II（2）从上铁轭高低压侧引出，低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）从下铁轭高低压侧引出，低压绕组I（1）和低压绕组II（2）与高压绕组的相位角为滞后高压11点，低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）与高压绕组的相位角为滞后高压绕组5点；每个低压绕组采用2×8，16根低压扁铜导线（10）进行绕制，两组铜导线（10）间采用4mm厚的二苯醚燕尾垫块（9）隔开，每个低压绕组内部的16根铜导线（10）采用均匀交叉换位，每个低压绕组间采用二苯醚燕尾垫块（9）进行电气隔离，线圈结构采用饼式绕组结构，线圈绕制完毕后采用VPI工艺进行真空浸漆。...

【技术特征摘要】
1.一种四回路光伏发电干式变压器，包括上夹持件（12-1）、下夹持件（12-2）、位于下夹持件（12-2）下方的底座和位于上夹持件（12-1）和下夹持件（12-2）之间的铁芯（5），套装于铁芯上的高低压绕组，每台变压器包括一个高压绕组（6）、四个低压绕组，高压绕组的A/B/C相3个高压线圈之间通过高压连接线11连接，其特征在于，所述低压绕组包括低压绕组I（1）、低压绕组II（2）、低压绕组III（3）和低压绕组IV（4），所述高压绕组（6）的上部为低压绕组I（1）和低压绕组II（2），其下部为低压绕组III（3）和低压绕组IV（4），所述铁芯（5）的两侧分别为高压侧和低压侧，低压绕组I（1）和低压绕组II（2）从上铁轭高低压侧引出，低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）从下铁轭高低压侧引出，低压绕组I（1）和低压绕组II（2）与高压绕组的相位角为滞后高压11点，低压绕组III（3）和低压绕组IV（4）与高压绕组的相位角为滞后高压绕组5点；每个低压绕组采用2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建萍，朱宏，李香波，韩军，闵德朋，
申请(专利权)人：山东泰开特变有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37