[發明專利]一種分布式發電專用變壓器及其振動測量方法

無效

• 申請號: 201210526995.6
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103021632A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 廖志凌;梅從立;李杰
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;G06N3/02;G01H11/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種分布式發電專用變壓器及其振動測量方法，屬于變壓器設計制造與信號監測技術領域。

背景技術

在當今的世界能源結構中，人類所利用的能源主要是煤炭、天然氣和石油等化石能源，而化石能源的大規模開采和使用，造成能源形勢日趨緊張，引發世界能源危機問題，同時也引起嚴重的環境污染。因此，分布式發電近年來越來越受到重視。分布式發電最為重要的一點就是要提高其發電效率和電能轉化率，這就要求變壓器的空載損耗應盡量的低。目前，太陽能發電采用的變壓器以10KV配電變壓器為主，在降低空載損耗和提高發電效率方面還有很多不足。

在電力變壓器領域，非晶合金作為一種新型高科技的變壓器鐵心材料具有許多獨特性能特點，如優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高硬度、高強度、高電阻率等，由非晶合金帶材制成的鐵心具有高飽和磁感應強度、低矯頑力、低損耗，低激磁電流、良好的溫度穩定性，越來越受到重視，是國家推廣的節能產品之一。

目前進口的非晶合金帶材只有142mm/170mm/213mm的3種寬度，鐵心結構為三相五柱或者三相三柱結構，鐵心截面積為矩形，變壓器繞組為帶圓角矩形。矩形繞組抗短路能力差，繞組繞制工藝復雜，限制了大容量非晶合金變壓器的發展。圓形繞組抗短路能力強，繞組繞制作工藝成熟（硅鋼片式鐵心的大型變壓器都為圓形繞組），特別適合于大容量非晶合金變壓器。矩形截面積最大只有圓形截面積的63.66%，填充率低，使大容量非晶合金變壓器成本增加。同時，由于非晶合金帶材磁致伸縮引起鐵心的振動，以及帶材間動態的電磁力引起繞組的振動等，影響機械的性能還會產生噪聲。目前還沒有效果很好的變壓器振動測量方法。

發明內容

針對上述現有技術中分布式電力變壓器領域存在的缺陷和不足，本發明引入一種分布式發電專用變壓器及其振動測量方法。該變壓器結構突破了非晶合金變壓器制造工藝難度大，制造成本高的缺點；配套使用該監測方法可以快速、實時、準確的對分布式發電專用變壓器的振動信息進行監測。

本發明分布式發電專用變壓器及其振動測量方法的技術方案是：

一種分布式發電專用變壓器，包括鐵心和內部繞組，所述鐵心為非晶合金鐵心，采用三相三柱式結構；所述內部繞組采用三相分裂式繞組結構，有一個高壓繞組和兩個低壓繞組，它們的容量之和等于變壓器的總容量。

一種分布式發電專用變壓器的振動測量方法，該方法采用軟測量技術實現變壓器振動信息的在線測量。

作為本發明的進一步改進，采用RBF神經網絡構建軟測量模型，可實現在線測量的振動信息包括振動幅值和振動頻率。

作為本發明的進一步改進，所述RBF神經網絡選擇的基本變量包括額定電壓、電流、額定容量、頻率、磁通、漏磁、負載電流、電流密度、鐵心直徑、電阻率、環境溫度、負載系數。

作為本發明的進一步改進，RBF神經網絡的輸出層有2個神經元。

作為本發明的進一步改進，RBF網絡的基函數采用高斯函數；基函數的學習中心用K-均值聚類算法獲得；權值的學習采用LMS算法。

本發明的有益效果是：采用非晶合金變壓器作為分布式發電專用變壓器，由于非晶合金變壓器本身具有超低空載損耗的特性，能有效的降低太陽能發電損耗，提高發電效率，是一種新型節能產品。同時，采用三相三柱式結構，既能用于連接組別Dyn11，又能滿足Yyn0的接線要求，比較靈活使用。采用三相分裂式繞組結構能夠有效限制網絡短路電流，可節省建設投資成本與占地面積。實時精確的在線振動測量系統保障了變壓器運行和維護，具有現實意義和實用價值。

附圖說明

圖1為本發明分布式發電專用變壓器的結構示意圖；

圖2為分裂變壓器線圈接線圖；

圖3是?RBF神經網絡建模流程圖。

圖中：1、低壓端；2、第一低壓繞組；3、高壓端子；4、低壓分裂氣隙；5、高壓繞組；6、第二低壓繞組。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。