一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器，包括高压绕组、低压绕组、铁芯，低压绕组与铁芯相互绝缘，低压绕组均匀绕在铁芯上，低压绕组与铁芯整体使用半导电材料包覆形成屏蔽层，屏蔽层接地，使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑低压绕组、铁芯形成浇筑体，高压绕组均匀绕在该浇筑体上，高压绕组、低压绕组、铁芯整体使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑。本发明专利技术应用于电力电子变压器，解决现有技术中变压器无法满足耐压、局部放电要求的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器
本专利技术属于电力系统领域，特别涉及一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器。
技术介绍
传统变压器具有体积重量大、空载损耗高、易波形畸变、不能隔离故障等缺点，随着智能电网、能量路由等新兴电网技术的快速发展，传统变压器已无法满足我国建设坚强智能电网的需求。电力电子变压器作为新型配电设备，能克服传统变压器的缺点，并实现变压、电气隔离、功率调节与控制等多种功能，满足建设智能电网的需求。电力电子变压器通常采用模块化级联拓扑，于是位于接近中压电网一端的模块具有高电位，在电力电子开关器件导通时，高频变压器高压侧同样具有高电位，所以需要与低压侧良好的绝缘性能，而目前无高耐压的高频变压器。此外，由于电力电子变压器的高压侧与高频变压器的铁芯无电气连接，所以会产生悬浮电位，从而造成局部放电现象，严重时会导致绝缘介质破坏，危害人员及设备安全。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器。本专利技术的技术方案是：一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器，包括高压绕组、低压绕组、铁芯，其中，低压绕组与铁芯相互绝缘，低压绕组均匀绕在铁芯上，低压绕组与铁芯整体使用半导电材料包覆形成屏蔽层，屏蔽层接地，使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑低压绕组、铁芯形成浇筑体；高压绕组均匀绕在低压绕组、铁芯形成的浇筑体上，高压绕组、低压绕组、铁芯整体使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑。优选地，屏蔽层接地能够在高频变压器的高压绕组与低压绕组之间形成均匀电场，降低高频变压器的局部放电值。优选地，导热绝缘灌封材料用于提高高频变压器的绝缘强度，提高高频变压器的耐压水平。本专利技术的有益效果是：在低压绕组与铁芯外侧包覆半导电材料屏蔽层，屏蔽层接地，可以防止铁芯产生悬浮电位，有效抑制高频变压器的局部放电现象。对高压绕组、低压绕组、铁芯三者组合的整体使用环氧树脂或其它类似导热绝缘灌封材料浇筑，提高高频变压器耐压水平，从而提高电力电子变压器的安全性。附图说明图1是电力电子变压器的一种拓扑图。图2是AC/DC模块与DC/DC模块的串联拓扑图。图3是本专利技术的结构示意图。具体实施方式电力电子变压器通常采用模块串联分压的方式提高设备的耐压水平，图1为电力电子变压器的一种典型拓扑，位于接近中压电网一端的模块具有高电位，所以在电力电子开关器件导通时，与开关器件相连的高频变压器高压侧同样具有高电位，设计高频变压器需要考虑高耐压；此外，由于电力电子变压器的高压侧与高频变压器的铁芯无电气连接，所以会产生悬浮电位，从而造成局部放电现象，严重时会导致绝缘介质破坏，危害人员及设备安全。图2为AC/DC模块与DC/DC模块串联的拓扑图，该拓扑有三级变换，中压工频交流电压通过第一级AC/DC变换器整流，再通过第二级DC/DC变换器隔离变压，最后通过第三级DC/AC变换器变换为所需电压、频率的交流电。现有的高频变压器耐压等级较低，无法满足系统耐压、局部放电需求，或在较大尺寸前提下满足耐压、局部放电需求。本专利技术对电力电子变压器的高频变压器进行优化设计，如图3所示，高频变压器低压绕组与铁芯相互绝缘，并整体使用半导电材料包覆，形成屏蔽层，屏蔽层接地，有效降低高频变压器高压与低压间的局部放电值。高压绕组、低压绕组、铁芯整体使用环氧树脂或其它类似导热绝缘灌封材料浇筑，提高高频变压器耐压水平，从而提高电力电子变压器的安全性。上述实施方式中，采用的是电力电子变压器的一种典型拓扑，作为其他实施方式，也可以采用涵盖高频变压器采用模块化结构的其他电力电子变压器拓扑。上述实施方式中，本专利技术的高频变压器应用到电力系统领域，作为其他实施方式，也可以应用到交直流配电网、电力电子
上述实施方式中，本专利技术的变压器应用到高频变压器上，作为其他实施方式，也可以应用到中频变压器和低频变压器上。以上给出了具体的实施方式，但本专利技术不局限于以上所描述的实施方式。本专利技术的基本思路在与上述基本方案，对本领域技术人员而言，根据本专利技术的指导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器，其特征在于，包括高压绕组、低压绕组、铁芯，其中，低压绕组与铁芯相互绝缘，低压绕组均匀绕在铁芯上，低压绕组与铁芯整体使用半导电材料包覆形成屏蔽层，屏蔽层接地，使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑低压绕组、铁芯形成浇筑体；高压绕组均匀绕在低压绕组、铁芯形成的浇筑体上，高压绕组、低压绕组、铁芯整体使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于电力电子变压器的中压高频变压器，其特征在于，包括高压绕组、低压绕组、铁芯，其中，低压绕组与铁芯相互绝缘，低压绕组均匀绕在铁芯上，低压绕组与铁芯整体使用半导电材料包覆形成屏蔽层，屏蔽层接地，使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑低压绕组、铁芯形成浇筑体；高压绕组均匀绕在低压绕组、铁芯形成的浇筑体上，高压绕组、低压绕组、铁芯整体使用环氧树脂或其它导热绝缘灌封材料浇筑...

【专利技术属性】
技术研发人员：范建华，徐鹏飞，韩长忠，于晓强，肖汝腾，王庆园，谢堂林，李鸿儒，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37