一种应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器制造技术

本发明专利技术涉及电力系统领域，具体是一种应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器，该高压高频变压器包括高压绕组A、B、低压绕组C、铁芯、硅胶垫。高频变压器的高压绕组A、B、低压绕组C采用环氧树脂浇注，形成的浇注体与铁芯之间有风道，能够加强铁芯和绕组的散热性；所述的高频变压器铁芯用硅胶垫包覆，并提高变压器的抗振动性和耐腐蚀性；高压绕组A、B均使用半导电材料包覆，形成屏蔽层，能够有效降低高频变压器高压绕组A、B与低压绕组C间的局部放电值；高压绕组A、B、低压绕组C整体使用环氧树脂真空浇注，加强绕组的防护性能，同时能提高变压器耐压，从而提高能量路由器的安全性和使用寿命。从而提高能量路由器的安全性和使用寿命。从而提高能量路由器的安全性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器


[0001]本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器

技术介绍

[0002]随着智能电网、物联网、电力电子、电磁耦合领域等新技术的快速发展，能量路由器通常采用模块化级联拓扑，接近中压电网一端的模块在电力电子开关器件导通时，高频变压器高压侧有高电位，需要与低压侧有良好的绝缘性能，而能量路由器的体积主要受高压高频变压器功率密度的影响，当前市场上能量路由器中的高压高频变压器与高、低压模组均是数量对等的关系，变压器就存在功率密度低、散热性能差、耐腐蚀性差、绕组与铁芯利用率低、整体成本高等缺点，这就迫切需要一种功率密度高、散热性能好、耐腐蚀性强、整体成本低的多绕组型高压高频变压器，保证多个模组共用一个变压器。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种应用于能量路由器的三绕组的高压高频变压器，该变压器散热性能好、耐腐蚀性强、成本低，同时可大幅度降低相同功率等级能量路由器中的高压高频变压器成本以及低压模组的成本。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器，包括高压绕组A、B、低压绕组C、铁芯、硅胶垫，其中：
[0005]高压绕组A、B与低压绕组C均使用环氧树脂浇注，环氧树脂用于提高高频变压器耐压水平，从而提高能量路由器的安全性；同时高压绕组A、B与低压绕组C的共同浇注体与铁芯之间留有风道，提高高频变压器的散热性；
[0006]所述高压绕组A、B均使用半导电材料包覆、屏蔽，形成屏蔽层，用于提高高频变压器的局放水平，从而提高变压器的寿命；
[0007]铁芯装在硅胶垫内，保护铁芯在运输振动过程中不受破裂，提高变压器的抗振动性和耐腐蚀性，提高变压器的使用寿命。
[0008]本专利技术的有益效果：
[0009]1.由于高压绕组A、B均使用半导电材料包覆，提高了高频变压器的耐压水平和局放水平，从而提高能量路由器的安全性和使用寿命。
[0010]2.由于高压绕组A、B以及低压绕组C使用环氧树脂浇注，且铁芯使用硅胶垫包覆，加强高频变压器散热性、抗振动性及耐腐蚀性。
[0011]3.由于三绕组变压器共用一副铁芯，提高铁芯的利用率，可降低相同功率等级能量路由器中高压高频变压器和低压模组的成本。
[0012]4.减少能量路由器整体电气拓扑中1/2的变压器数量和低压模组数量。
附图说明
[0013]图1为本专利技术应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器的三绕组高压高频变压器以及能量路由器整体的拓扑图。
[0014]图2为本专利技术应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器的AC/DC模块与DC/DC模块的串联拓扑图。
[0015]图3为本专利技术应用于能量路由器的高压高频变压器的三绕组变压器简化示意图。
[0016]图4为本专利技术应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器的结构示意图。
具体实施方式
[0017]目前能量路由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，高频变压器高压侧具有高电位，所以需要与低压侧有良好的绝缘性能，而能量路由器的体积主要受高压高频变压器的功率密度影响，目前无多绕组成熟方案的高耐压、低局放、高功率密度的高频变压器。
[0018]针对上述问题，本专利技术提供一种应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器，包括高压绕组A和B、低压绕组C、铁芯，所述三绕组的共同浇注体与铁芯之间留有风道，高压绕组A和B均使用半导电材料包覆，形成屏蔽层，所述高压绕组A、B以及低压绕组C均使用环氧树脂真空浇注。
[0019]图1为能量路由器的一种常用拓扑，该拓扑有四级变换，中压工频电压通过第一级AC/DC变换器整流，再通过第二级DC/AC变换成高频方波电压，第三级通过隔离高频变压器进行隔离和电压变换，第四级为AC/DC整流变换，输出直流电压。
[0020]能量路由器通常采用模块串联分压的方式提高设备的耐压水平，图2为两组AC/DC模块与DC/DC模块串联的拓扑图，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，与开关器件相连的三绕组高频变压器高压侧同样具有高电位，设计三绕组高频变压器时，需要考虑高耐压和局放控制，且需要考虑变压器的整体温升、耐腐蚀性和抗振动性。
[0021]本专利技术对能量路由器的三绕组高压高频变压器进行简化描述，如图3所示，高压高频变压器有高压绕组A、高压绕组B、低压绕组C、铁芯和硅胶垫，可节省变压器以及能量路由器整机的成本。
[0022]本专利技术对能量路由器的高频变压器结构进行优化设计，如图4所示，高频变压器的绕组浇注体与铁芯之间留有风道，在外部风机的作用下，增强铁芯和绕组的散热性。两组高压绕组使用半导电材料包覆，形成屏蔽层，能够有效降低高频变压器高压绕组与低压绕组间的局部放电值。高压绕组A、高压绕组B、低压绕组C均使用环氧树脂真空浇注，能够极大提高高频变压器耐压和局放水平，从而提高能量路由器的安全性和使用寿命。
[0023]上述实施方式中，采用的是能量路由器的一种新拓扑，作为其它实施方式，也可以应用到采用模块化结构的其它能量路由器的拓扑中。
[0024]上述实施方式中，本专利技术的三绕组高频变压器应用到能量路由器领域，作为其它实施方式，也可以应用到交直流配电网、电力电子技术和电力系统领域。
[0025]上述实施方式中，本专利技术的变压器为高频变压器，作为其它实施方式，也可以应用到中频变压器和低频变压器上。
[0026]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。在不脱离本专利技术原理的情况下，对实施方式进行变化、修改、替换和型变仍落入本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于能量路由器的三绕组高压高频变压器，其特征在于包含高压绕组A、B、低压绕组C、铁芯和硅胶垫，其中：高压绕组A、B和低压绕组C采用环氧树脂浇注，形成浇注体；铁芯与浇注体之间留有风道。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：范建华，徐鹏飞，王庆园，谢堂林，于晓强，韩长忠，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：