[發(fā)明專利]一種光伏發(fā)電用干式變壓器及光伏逆變系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510072571.0
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104715906A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡定國;唐金權(quán);黎劍鋒;楊祥江
• 申請（專利權(quán)）人: 明珠電氣有限公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30;H01F27/26;H01F27/245;H02S10/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏發(fā)電用干式變壓器及光伏逆變系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

在光伏逆變系統(tǒng)中，需通過逆變器將太陽能電池也即光伏電池陣列發(fā)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，再通過變壓器轉(zhuǎn)變成并網(wǎng)所需的交流電。而逆變器的輸出電壓需經(jīng)過電抗器和電容器組成的LC?濾波電路或LCL?濾波電路濾波后其輸出的電壓波形才能達(dá)到并網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。

傳統(tǒng)的光伏逆變系統(tǒng)如圖1?所示，光伏電池陣列、逆變器、LC?濾波電路、變壓器、電網(wǎng)依次連接。

傳統(tǒng)的光伏逆變系統(tǒng)中的設(shè)備組成較為復(fù)雜，成本較高，并且損耗較大，金屬件發(fā)熱較大。

專利申請?zhí)枮椋篊N200920063555.5，發(fā)明名稱為：電力機(jī)車輔助系統(tǒng)用防雨干式變壓器的中國專利申請，其公開了一種電力機(jī)車輔助系統(tǒng)用防雨干式變壓器，采用將變壓器和電抗器集成在一起組成磁集成變壓器結(jié)構(gòu)，通過磁集成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高阻抗。該專利申請采用干式變壓器和磁集成技術(shù)，在機(jī)車變流系統(tǒng)中減少了一個電抗器，可有效地減小磁性元件的體積，重量。

但是，上述技術(shù)方案并沒有解決傳統(tǒng)的光伏逆變并網(wǎng)電路系統(tǒng)中損耗嚴(yán)重，金屬件發(fā)熱量大的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種光伏發(fā)電用干式變壓器及光伏逆變系統(tǒng)，可簡化系統(tǒng)設(shè)備，降低系統(tǒng)成本，減少損耗和金屬發(fā)熱現(xiàn)象。

首先，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電用干式變壓器，包括：

主鐵芯、低壓線圈、漏抗鐵芯和高壓線圈;

所述低壓線圈包覆所述主鐵芯，所述高壓線圈包覆所述低壓線圈，所述漏抗鐵芯置于所述低壓線圈和高壓線圈之間；

所述主鐵芯由至少一個疊積層疊積構(gòu)成，每一所述疊積層由多層鐵芯層疊積構(gòu)成；每個鐵芯層包括有上、下軛片以及芯柱片，所述芯柱片為階梯型截面，所述芯柱片兩端分別與上、下軛片連接，連接處形成全斜接縫；

所述漏抗鐵芯為帶氣隙結(jié)構(gòu)的漏抗鐵芯，包括：上鐵軛、下鐵軛和多個心柱；每一所述心柱由多個鐵餅組成，所述多個鐵餅之間，以及所述心柱與上鐵軛、下鐵軛之間均設(shè)置有氣隙絕緣層；所述氣隙絕緣層中置有鐵芯散熱風(fēng)道；

所述主鐵芯突出于所述低壓線圈的上/下部分別設(shè)有第一夾件，藉由穿心螺桿穿過所述第一夾件以及所述主鐵芯的上/下部以固定所述主鐵芯；

所述漏抗鐵芯突出于所述高壓線圈的上/下部分別設(shè)有第二夾件，藉由旁螺桿穿過所述第二夾件和第一夾件，以在水平方向上固定所述漏抗鐵芯和所述主鐵芯；

所述主鐵芯和漏抗鐵芯的頂部、底部分別設(shè)有橫跨所述第一夾件和第二夾件的頂部固定板、底部固定板，且所述頂部固定板和底部固定板通過多根垂直螺桿實(shí)現(xiàn)連接，以在垂直方向上固定所述主鐵芯和漏抗鐵芯；

所述旁螺桿、頂部固定板和底部固定板均包覆有絕緣層，從而使所述主鐵芯和漏抗鐵芯之間僅保持一點(diǎn)金屬連接，其余絕緣。

作為上述方案的改進(jìn)，所述第一夾件、穿心螺桿、旁螺桿、頂部固定板和底部固定板構(gòu)成所述主鐵芯的金屬夾緊構(gòu)件；所述第二夾件、旁螺桿、頂部固定板和底部固定板構(gòu)成所述漏抗鐵心的金屬夾緊構(gòu)件；所述漏抗鐵心的金屬夾緊構(gòu)件與所述主鐵芯的金屬夾緊構(gòu)件之間僅保持一個連接點(diǎn)存在金屬連接，其他連接點(diǎn)通過絕緣件進(jìn)行隔離。

其中，所述低壓線圈和高壓線圈采用分裂布置。

另一方面，本發(fā)明還提供一種光伏逆變系統(tǒng)，包括依次連接的光伏電池陣列、逆變器、光伏發(fā)電用干式變壓器和電容器；其中，所述光伏發(fā)電用干式變壓器采用上述結(jié)構(gòu)的光伏發(fā)電用干式變壓器。

其中，所述光伏發(fā)電用干式變壓器的低壓線圈和高壓線圈分裂布置的分裂組數(shù)與其輸入側(cè)并聯(lián)的逆變器數(shù)量一致。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

（1）本發(fā)明提供的光伏逆變系統(tǒng)，將變壓器的阻抗考慮到濾波系統(tǒng)中，將變壓器阻抗設(shè)計成濾波系統(tǒng)中所需的電感值，通過提高變壓器阻抗，而使變壓器同時具備了并網(wǎng)變壓器和濾波電抗器的作用，從而去掉線路中的電抗器設(shè)備減少了系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量，降低了系統(tǒng)成本。

（2）本發(fā)明的光伏發(fā)電用干式變壓器的穿心螺桿與漏抗鐵芯及主鐵芯之間通過絕緣管隔開，漏抗鐵芯的金屬夾緊構(gòu)件與主鐵芯的金屬夾緊構(gòu)件之間僅保持一個連接點(diǎn)存在金屬連接，其他連接點(diǎn)通過絕緣件進(jìn)行隔離，這樣可避免環(huán)流的產(chǎn)生，降低了系統(tǒng)損耗，減少了金屬件發(fā)熱，提高了系統(tǒng)效率。

（3）本發(fā)明采用多級疊片式階梯步進(jìn)全斜接縫的主鐵芯，能夠有效降低空載損耗、低空載電流以及低噪音。

（4）本發(fā)明采用多分裂結(jié)構(gòu)的高低壓線圈，可用于多套光伏逆變系統(tǒng)并網(wǎng)。