一種光伏發(fā)電用干式變壓器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種光伏發(fā)電用干式變壓器，包括同心排列的低壓繞組和高壓繞組，低壓繞組采用雙分裂的排列結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述光伏發(fā)電用干式變壓器內(nèi)部的鐵芯為非晶合金鐵芯。非晶合金的帶材厚度小，因此，其渦流損耗很小，用非晶合金材料代替硅鋼片制造變壓器鐵芯，非晶合金材料的單位損耗僅為硅鋼片鐵芯的20％～30％，所以，光伏發(fā)電用雙分裂變壓器采用導(dǎo)磁性能好的非晶合金帶材制成鐵芯，使光伏發(fā)電用雙分裂干式變壓器獲得較低的空載電流，空載損耗較普通硅鋼片鐵芯變壓器下降了約70％～80％，極大的提高了輸電效率，減少了電能損失，提高了光伏發(fā)電系統(tǒng)整體的效率和效益。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于變壓器領(lǐng)域，具體涉及一種光伏發(fā)電用干式變壓器。
技術(shù)介紹
光伏發(fā)電有離網(wǎng)(獨(dú)立電站)和并網(wǎng)(市電并網(wǎng)電站)兩種工作方式，并網(wǎng)系統(tǒng)是將太陽能電池板發(fā)出的直流電通過匯流箱、逆變器、升壓變壓器直接饋入電網(wǎng)，從而將分散的電能最終匯入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的輸送、分配和使用。目前，光伏電站為節(jié)約投資、節(jié)省安裝空間，多選用兩臺(tái)逆變器共用一臺(tái)雙分裂變壓器的方式(該方式相比一臺(tái)逆變器配一臺(tái)升壓變壓器將節(jié)約變壓器投資近50 %，安裝空間將節(jié)約近一半)，將兩臺(tái)逆變器逆變出的交流低壓經(jīng)由雙分裂變壓器的兩路低壓繞組分別輸入升壓變壓器，再由升壓變壓器升為一路符合并網(wǎng)要求的高壓，最終將太陽能電池板轉(zhuǎn)化的電能匯入電網(wǎng)。由于國(guó)家對(duì)光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)執(zhí)行特殊的補(bǔ)貼政策，目前光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水電、火電的上網(wǎng)電價(jià)，因此，光伏電站的運(yùn)營(yíng)商更加關(guān)注光伏發(fā)電中各個(gè)環(huán)節(jié)的能效提升。太陽能電池板產(chǎn)生的涓涓細(xì)流幾經(jīng)周折最終在升壓變壓器處得以匯集、升壓、送出，因此，變壓器是流經(jīng)電能最為集中的一個(gè)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)效率的提升對(duì)于整個(gè)太陽能電站的效率影響非?？捎^。目前，光伏電站所使用的雙分裂變壓器的鐵芯均為傳統(tǒng)的硅鋼片鐵芯，其缺點(diǎn)是變壓器空載損耗高，效率低，使大量的太陽能電池板轉(zhuǎn)化的綠色能源被白白消耗無法產(chǎn)生效益，不利于光伏發(fā)電系統(tǒng)整體效率、效益的提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種光伏發(fā)電用干式變壓器，該變壓器可以有效的降低空載損耗和空載電流，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)整體的效率和效益。解決本技術(shù)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為提供一種光伏發(fā)電用干式變壓器，包括同心排列的低壓繞組和高壓繞組，低壓繞組采用雙分裂的排列結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述光伏發(fā)電用干式變壓器內(nèi)部的鐵芯為非晶合金鐵芯。優(yōu)選的是，所述非晶合金鐵芯為鐵基非晶合金鐵芯、鐵鎳非晶合金鐵芯、鈷基非晶合金鐵芯中的任意一種。優(yōu)選的是，所述鐵芯為三相三柱結(jié)構(gòu)或三相五柱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，所述鐵芯結(jié)構(gòu)采用疊環(huán)式卷鐵芯、單環(huán)式卷鐵芯、氣隙分布式卷鐵芯、搭接式卷鐵芯和疊片式鐵芯。優(yōu)選的是，所述非晶合金鐵芯的橫截面采用矩形截面。優(yōu)選的是，所述高壓繞組與所述低壓繞組之間設(shè)置有屏蔽繞組。優(yōu)選的是，所述低壓繞組采用幅向雙分裂的排列結(jié)構(gòu)，所述低壓繞組分裂成兩個(gè)分裂繞組，所述分裂繞組分別位于所述高壓繞組的內(nèi)外兩側(cè)。優(yōu)選的是，所述低壓繞組采用軸向雙分裂的排列結(jié)構(gòu)，所述低壓繞組分裂成兩個(gè)分裂繞組，所述高壓繞組采用兩個(gè)支路并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，所述高壓繞組的兩個(gè)支路分別繞制在對(duì)應(yīng)的分裂繞組的外側(cè)。優(yōu)選的是，所述高壓繞組采用角接方式，所述低壓繞組采用星接方式。低壓側(cè)中性點(diǎn)可引出，也可以不引出。優(yōu)選的是，所述變壓器為干式變流變壓器。優(yōu)選的是，變壓器額定容量依據(jù)所配逆變器容量而定，高壓側(cè)電壓等級(jí)多為10kV、35kV，兩路低壓繞組額定電壓相同，電壓值依據(jù)逆變器輸出電壓不同而不同。節(jié)能降耗是變壓器發(fā)展的方向，采用非晶合金鐵芯的光伏發(fā)電用雙分裂干式變壓器是一種新型節(jié)能型變壓器。非晶合金的帶材厚度小，因此，其渦流損耗很小，用非晶合金材料代替硅鋼片制造變壓器鐵芯，非晶合金材料的單位損耗僅為硅鋼片鐵芯的20% 30%，所以，光伏發(fā)電用雙分裂變壓器采用導(dǎo)磁性能好的非晶合金帶材制成鐵芯，使光伏發(fā)電用雙分裂干式變壓器獲得較低的空載電流，空載損耗較普通硅鋼片鐵芯變壓器下降了約70 % 80 %，極大的提高了輸電效率，減少了電能損失，提高了光伏發(fā)電系統(tǒng)整體的效率和效益。附圖說明圖1 二相二柱非晶合金鐵芯結(jié)構(gòu)不意圖；圖2采用三相三柱非晶合金鐵芯的光伏發(fā)電用干式變壓器的外形圖的正視圖；圖3采用三相三柱非晶合金鐵芯的光伏發(fā)電用干式變壓器的外形圖的左視圖4 二相五柱非晶合金鐵芯結(jié)構(gòu)不意圖；圖5采用三相五柱非晶合金鐵芯的伏發(fā)電用干式變壓器的外形圖的正視圖；圖6采用三相五柱非晶合金鐵芯的光伏發(fā)電用干式變壓器的外形圖的左視圖；圖7光伏發(fā)電用干式變壓器的接線原理圖；圖8采用三相三柱非晶合金鐵芯的光伏發(fā)電用干式變壓器的低壓繞組軸向分裂圖；圖9采用三相五柱非晶合金鐵芯的光伏發(fā)電用干式變壓器的低壓繞組幅向分裂圖。圖中1，2，3，4，5，6，7-鐵芯框；8，9，11，12-低壓輸入端；10，13_高壓輸出端；14，15-低壓分裂繞組；16_低壓繞組；17_高壓繞組；18，19-高壓繞組支路；20_三相三柱非晶合金鐵芯；21_三相五柱非晶合金鐵芯。具體實(shí)施方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本技術(shù)的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例如圖1至9所示，本實(shí)施例提供一種光伏發(fā)電用干式變壓器，包括同心排列的低壓繞組16和高壓繞組17，低壓繞組16采用雙分裂的排列結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述光伏發(fā)電用干式變壓器內(nèi)部的鐵芯為非晶合金鐵芯。優(yōu)選的是，所述非晶合金鐵芯為鐵基非晶合金鐵芯。當(dāng)然，所述非晶合金鐵芯也可以選用鐵鎳非晶合金鐵芯或鈷基非晶合金鐵芯。變壓器損耗由空載損耗和負(fù)載損耗兩部分組成。變壓器運(yùn)行狀態(tài)分為空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行兩種運(yùn)行狀態(tài)，變壓器空載運(yùn)行時(shí)，所產(chǎn)生的損耗即為空載損耗；變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，所產(chǎn)生的損耗為空載損耗和負(fù)載損耗的和。光伏電站借助于陽光發(fā)電，白天有光照的時(shí)候，光伏發(fā)電用雙分裂干式變壓器投入運(yùn)行將低壓電轉(zhuǎn)換成高壓電，此時(shí)變壓器所產(chǎn)生的損耗即為空載損耗和負(fù)載損耗之和；當(dāng)夜晚沒有光照的時(shí)候，變壓器空載運(yùn)行，此時(shí)變壓器只有空載損耗。由此可見，在夜間光伏發(fā)電用變壓器不工作，電站并不向電網(wǎng)輸出電能，此時(shí)變壓器僅消耗電網(wǎng)能量而不輸出能量。因此，將變壓器的空載損耗降到最低，對(duì)光伏電站整體的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有非常重要的意義，與普通的二十四小時(shí)均處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)的配電變壓器相比，針對(duì)于光伏電站用干式變壓器進(jìn)行的空載損耗的降低所取得的經(jīng)濟(jì)效益更明顯。節(jié)能降耗是變壓器發(fā)展的方向，采用非晶合金鐵芯的光伏發(fā)電用雙分裂干式變壓器是一種新型節(jié)能型變壓器。非晶合金的帶材厚度小，因此，其渦流損耗很小，用非晶合金材料代替硅鋼片制造變壓器鐵芯，非晶合金材料的單位損耗僅為硅鋼片鐵芯的20% 30%，所以，光伏發(fā)電用雙分裂變壓器采用導(dǎo)磁性能好的非晶合金帶材制成鐵芯，使光伏發(fā)電用雙分裂干式變壓器獲得較低的空載電流，空載損耗較普通硅鋼片鐵芯變壓器下降了約70 % 80 %,極大的提聞了輸電效率，減少了電能損失，提聞了光伏發(fā)電系統(tǒng)整體的效率和效益。非晶合金由于沒有晶格和晶界的存在，因此，其磁化功率小，并具有良好的溫度穩(wěn)定性。由于非晶合金為無取向材料，所以使用非晶合金材料作為光伏發(fā)電用雙分裂干式變壓器的鐵芯故可采用直接縫，且可不分級(jí)，使制造鐵芯的工藝比較簡(jiǎn)單。優(yōu)選的是，所述鐵芯為三相三柱結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，所述鐵芯也可以優(yōu)選為三相五柱結(jié)構(gòu)。由于運(yùn)輸高度的限制，三相三柱鐵芯不能滿足運(yùn)輸要求，可以通過降低鐵軛的高度，做成三相五柱鐵芯。這種鐵芯在三個(gè)中間的鐵芯柱上纏繞A、B、C三相繞組，有三個(gè)心柱和兩個(gè)各有垂直于水平部分的鐵軛。容量較小時(shí)，一般采用三相五柱鐵芯；容量較大時(shí)由于受到非品合金帶材寬度的限制，一般采用8個(gè)卷鐵芯分別前后兩排疊放在一起，形成較大截面積的鐵芯結(jié)構(gòu)，采用這種個(gè)疊放結(jié)構(gòu)，可以增大非晶合金鐵芯變壓器的容量。三相三柱鐵芯的空載損耗比三相五柱鐵芯的空載損耗低。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光伏發(fā)電用干式變壓器，包括同心排列的低壓繞組和高壓繞組，低壓繞組采用雙分裂的排列結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)置在所述光伏發(fā)電用干式變壓器內(nèi)部的鐵芯為非晶合金鐵芯。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種光伏發(fā)電用干式變壓器，包括同心排列的低壓繞組和高壓繞組，低壓繞組采用雙分裂的排列結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)置在所述光伏發(fā)電用干式變壓器內(nèi)部的鐵芯為非晶合金鐵芯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電用干式變壓器，其特征在于，所述非晶合金鐵芯為鐵基非晶合金鐵芯、鐵鎳非晶合金鐵芯、鉆基非晶合金鐵芯中的任意一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電用干式變壓器，其特征在于，所述鐵芯為三相三柱結(jié)構(gòu)或三相五柱結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電用干式變壓器，其特征在于，所述鐵芯結(jié)構(gòu)采用疊環(huán)式卷鐵芯、單環(huán)式卷鐵芯、氣隙分布式卷鐵芯、搭接式卷鐵芯或疊片式鐵芯中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電用干式變壓器，其特征在于，所述非晶合金鐵芯的橫截面采用矩形截面。6.根據(jù)權(quán)利要求1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣志勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：特變電工股份有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：