[實用新型]一種干式高頻變壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820091976.8
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN208256440U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧占鋒;趙國亮;喬光堯;王東;任西周;康偉;周哲;徐云飛;李衛(wèi)國;雷晰;蘇鐵山;石秋雨;曾洪濤
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H01F27/32
• 分類號: H01F27/32;H01F27/36;H01F27/30
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 閆聰彥

本實用新型屬于干式變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種絕緣性能好、局部放電量趨近于零的干式高頻變壓器。本實用新型通過在繞組線圈與絕緣層之間加設(shè)具有緩沖效果的過渡層，實現(xiàn)了繞組與絕緣層之間的良好銜接，避免了現(xiàn)有技術(shù)中絕緣層與繞組之間存在間隙和裂縫的現(xiàn)象，能夠有效降低局部放電水平，并進一步的通過優(yōu)選絕緣彈性材質(zhì)和靜電屏蔽材質(zhì)作為過渡層，杜絕了高低壓側(cè)絕緣層局部放電量大的安全隱患，大大提升干式高頻變壓器的絕緣性能和使用壽命，提升電力電子變壓器裝置的長期運行可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于干式變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種絕緣性能良好、變壓器局部放電量小的干式高頻變壓器。

背景技術(shù)

電力電子變壓器(Power Electronic Transformer，簡稱PET)是一種新型變壓器，其通過電力電子器件和電力電子變換技術(shù)進行能量的轉(zhuǎn)換與控制。相較于傳統(tǒng)變壓器而言，電力電子變壓器體積更小、重量更輕，具有節(jié)材和節(jié)能的優(yōu)勢。電力電子變壓器在智能電網(wǎng)中具有廣闊的應(yīng)用前景，其不僅能夠為微網(wǎng)、分布式能源和可再生能源提供柔性接入方案；還可以保證電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，充分滿足電力用戶對供電可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟性的需求；并且能夠?qū)崿F(xiàn)多端口交直流供電。

高頻變壓器是PET的核心器件，主要起隔離、變壓和傳輸功率的作用。高頻變壓器由磁芯和纏繞于磁芯上的初級繞組與次級繞組構(gòu)成，利用電磁感應(yīng)原理，匝數(shù)不同的初級繞組與次級繞組的電壓不同，從而實現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換。應(yīng)用于PET中的高頻變壓器必須采用干式絕緣技術(shù)來實現(xiàn)無油化設(shè)計、從而提升PET的整體可靠性。現(xiàn)有技術(shù)中的干式絕緣往往通過環(huán)氧樹脂澆注來實現(xiàn)。

中國專利文獻CN105810418A提供了一種高頻變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)，其通過在設(shè)置有絕緣層的鐵芯外進行低、高壓繞組的同心繞制，并在低壓繞組和高壓繞組中間，以及高壓繞組和外殼之間澆注環(huán)氧樹脂絕緣層，得到了高壓高頻變壓器。該技術(shù)在制備變壓器時，將環(huán)氧樹脂澆注入預(yù)留的空隙中，然后再將其固化。然而，環(huán)氧樹脂在固化時，會發(fā)生一定的收縮，這就使得高頻變壓器內(nèi)部的不同介質(zhì)之間的界面出現(xiàn)裂紋和氣隙，發(fā)生沿面放電，從而導(dǎo)致干式絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣性能下降、變壓器內(nèi)局部放電量增大；甚至?xí)谧儔浩鏖L期運行時引起絕緣擊穿、造成高低壓側(cè)短路而帶來嚴(yán)重的安全事故。

可見，現(xiàn)有技術(shù)中僅由環(huán)氧樹脂組成的干式絕緣結(jié)構(gòu)并不能滿足高頻變壓器的長期運行可靠性需求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中僅由環(huán)氧樹脂組成的干式絕緣結(jié)構(gòu)并不能滿足高頻變壓器的長期運行可靠性需求的問題，進而提供一種具有新型繞組結(jié)構(gòu)的高頻干式變壓器。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種干式高頻變壓器，包括，由內(nèi)至外依次套設(shè)的磁芯、第一絕緣層、低壓銅線圈、第二絕緣層、高壓銅線圈和第三絕緣層，還包括過渡層，所述過渡層為設(shè)置于所述第一絕緣層與所述低壓銅線圈之間的彈性絕緣層；和/或

所述過渡層為設(shè)置于所述低壓銅線圈與所述第二絕緣層之間的第一靜電屏蔽層；和/或

所述過渡層為設(shè)置于所述第二絕緣層與所述高壓銅線圈之間的第二靜電屏蔽層；和/或

所述過渡層為設(shè)置于所述高壓銅線圈與所述第三絕緣層之間的第三靜電屏蔽層。

所述第一絕緣層、所述第二絕緣層、所述第三絕緣層以及所述過渡層均為筒狀結(jié)構(gòu)，并同心套設(shè)于所述磁芯外。

還包括第四絕緣層，所述第四絕緣層設(shè)置于所述第二絕緣層與所述高壓銅線圈之間，用于對所述高壓銅線圈起固定和支撐作用。

所述第四絕緣層與所述高壓銅線圈同心設(shè)置。

所述第四絕緣層的外壁上涂覆半導(dǎo)體漆，和/或覆蓋半導(dǎo)體皺紋紙。

所述彈性絕緣層由硅橡膠制得。