[實(shí)用新型]電力電子變壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720105819.3
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN206585469U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚吉隆;趙研峰;石磊;劉澤偉
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 趙冬梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電力電子變壓器，尤其涉及其各個低壓支路上的變壓單元的布置。

背景技術(shù)

變壓器是電傳輸和分配中的重要設(shè)備。傳統(tǒng)的電力變壓器通常非常龐大，且沒有自冗余度。當(dāng)檢測到任何故障時，必須先將變壓器斷電并關(guān)閉，然后再進(jìn)行維護(hù)。隨著城市的日益擴(kuò)大，非線性負(fù)載和諧波負(fù)載的增多，負(fù)載需求也日益增長并且更加多元化。因此，對于電力變壓器，需要其具有快速響應(yīng)、高控制力和響應(yīng)電力的能力。

電力電子變壓器(PET,Power electronic transformer)也叫固態(tài)變壓器，是一種在提供電磁隔離的情況下傳輸電力的智能解決方案。

電力電子變壓器的結(jié)構(gòu)決定了在一個設(shè)備中通常會設(shè)有多個變壓單元，這些相鄰設(shè)置的變壓單元之間由于漏磁會出現(xiàn)相互干涉，因此會對變壓器的特性造成影響。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，為了減少這種干涉可將各個變壓單元之間的距離加大，然而這樣會增加整個電力電子變壓器的尺寸。另一方面，可以有通過增設(shè)金屬殼體作為電磁屏蔽的解決方案。但這種方案通常適用于單個設(shè)置的變壓器。對于電力電子變壓器而言，由于設(shè)有多個變壓單元，為每個變壓單元設(shè)置金屬殼體不僅占用較大的空間，而且成本也會大幅提高。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述一個或多個問題，本實(shí)用新型旨在提供一種電力電子變壓器，其包括至少N個低壓支路，其中每個低壓支路上分別設(shè)有一個變壓單元，每個變壓單元彼此相鄰設(shè)置，N為大于3的自然數(shù)，其特征在于，所述變壓單元中的任意一個第M變壓單元的兩側(cè)的第M-1變壓單元和第M+1變壓單元的磁通量方向相反，其中，M為大于1小于N的整數(shù)。

電力電子變壓器中各變壓單元中的電流的大小和方向可以進(jìn)行控制，由此可以使得一個變壓單元兩側(cè)的變壓單位產(chǎn)生的磁通量反向，使得這兩個變壓單元的漏磁磁通在中間的變壓單元處能夠至少部分抵消，從而使得漏磁磁通的干涉較小。

根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第M-1變壓單元和第M+1變壓單元在第M變壓單元處所產(chǎn)生的磁通量相互抵消。通過這種調(diào)節(jié)，可以使得漏磁磁通的干涉最小化。

更為有利的是，每個變壓單元的設(shè)計(jì)相同，由此可以直接調(diào)節(jié)使得所述第M-1變壓單元和第M+1變壓單元中的電流方向相反。此時，僅通過簡單地調(diào)節(jié)即可以使得漏磁磁通的干涉最小化。

更為有利的是，所述每個變壓單元之間彼此等距布置，這也是為了進(jìn)一步簡化地對各個變壓單元中的電流進(jìn)行控制。

根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，N個變壓單元呈環(huán)形布置，使得所述第N變壓單元與第一變壓單元彼此相鄰，其中，N為4的整數(shù)倍。通過這種布置方式，可以使得N個變壓單元中的每一個變壓單元處的漏磁磁通的干涉最小化，因?yàn)榄h(huán)形布置可以使得原來線性布置方式中在頭尾處的變壓單元也被夾在兩個其他的變壓單元之間，并通過磁通的相互抵消減少漏磁磁通的干涉。

根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述每個變壓單元之間彼此等夾角布置。

根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述每個變壓單元都布置在一個環(huán)形的絕緣支架上。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中，

圖1以示意圖示出了一種電力電子變壓器的基本結(jié)構(gòu)；

圖2以示意圖示出了一種電力電子變壓器的低壓支路的基本結(jié)構(gòu)；

圖3以示意圖示出了一種電力電子變壓器的兩個變壓單元；

圖4以示意圖示出了依據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的電力電子變壓器的三個變壓單元的布置；

圖5以示意圖示出了依據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的電力電子變壓器的八個變壓單元的布置。

附圖標(biāo)記說明：

100電力電子變壓器

110高壓級

130隔離級

150低壓級

101、102低壓支路

T1-Tn變壓單元

1014；1024初級繞組

1016；1026次級繞組

1013；1023鐵芯

具體實(shí)施方式

為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。