本實(shí)用新型涉及變壓器領(lǐng)域，特別涉及一種安全可靠且性價比高的風(fēng)電場用變壓器。

背景技術(shù)：

上世紀(jì)70年代初期，由于“石油危機(jī)”，出現(xiàn)了能源緊張的問題，人們認(rèn)識到常規(guī)礦物能源供應(yīng)的不穩(wěn)定性和有限性，于是尋求清潔的可再生能源遂成為現(xiàn)代世界的一個重要課題。風(fēng)能作為可再生的、無污染的自然能源又重新引起了人們重視。

我國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量在世界也名列前茅。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量日益擴(kuò)大，與之相配套的用于風(fēng)電場的變壓器也將大量生產(chǎn)制造。由于風(fēng)電場中存在不穩(wěn)定風(fēng)速給風(fēng)電設(shè)備帶來重復(fù)的高頻過電壓、低壓側(cè)的過電壓和含有高次諧波、開或合時產(chǎn)生的瞬變過電壓與浪涌、雷電沖擊等因素。風(fēng)電場存在這些較多的風(fēng)險因素和故障，按傳統(tǒng)的風(fēng)電場用變壓器的可靠性水平已無法滿足風(fēng)電的要求。

根據(jù)相關(guān)風(fēng)電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年全國風(fēng)電利用小時數(shù)正在下降，其中風(fēng)電”棄風(fēng)”量年損失超過240億，其中因設(shè)備故障”棄風(fēng)”約占1/3，年損失達(dá)80億元，因”棄風(fēng)”每年經(jīng)濟(jì)損失占該風(fēng)電場的總投資1/6以上，嚴(yán)重影響了風(fēng)電場可持續(xù)發(fā)展和正常運(yùn)營。因此急需設(shè)計(jì)出適合風(fēng)電場的變壓器，以減少不穩(wěn)定風(fēng)電場對變壓設(shè)備的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種風(fēng)電場用變壓器。

為了達(dá)到上述目的，采用的技術(shù)方案如下：一種風(fēng)電場用變壓器，包括鐵心以及依次套設(shè)在鐵心上的低壓繞組和高壓繞組，所述低壓繞組設(shè)置有抑制雷電波和零序磁勢的自愈雙并結(jié)構(gòu)；所述高壓繞組內(nèi)設(shè)置有雙屏蔽結(jié)構(gòu)，所述高壓繞組并聯(lián)有吸收瞬變浪涌及雷電沖擊波的浪涌電容。

進(jìn)一步闡述方案，所述低壓繞組采用Zigzag型接線方式形成自愈雙并結(jié)構(gòu)，所述自愈雙并結(jié)構(gòu)由兩張箔和放在箔之間的絕緣材料同心并繞而成。

進(jìn)一步闡述方案，所述雙屏蔽結(jié)構(gòu)包括間隔分布在高壓繞組層間的雙屏蔽層，所述屏蔽層的基材為泡沫金屬吸波材料。

進(jìn)一步闡述方案，所述屏蔽層包覆有絕緣材料，所述屏蔽層與地線獨(dú)立電連接。

進(jìn)一步闡述方案，所述浪涌電容設(shè)置在高壓繞組內(nèi)側(cè)，所述浪涌電容與地線獨(dú)立電連接。

本實(shí)用新型有益效果在于：低壓繞組的自愈雙并結(jié)構(gòu)、高壓繞組的屏蔽結(jié)構(gòu)以及并聯(lián)的浪涌電容提高了風(fēng)電場用變壓器的抗浪涌和抗雷電沖擊波的性能，提高風(fēng)電場用變壓器的使用壽命，提高風(fēng)電變壓器的可靠性、降低用戶運(yùn)行成本，避免因變壓器設(shè)備故障使風(fēng)電場“棄風(fēng)”帶來的大量經(jīng)濟(jì)損失，具有較好的經(jīng)濟(jì)社會效益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的低壓繞組繞制結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的低壓繞組出線結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的低壓繞組線圈連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型低壓繞組雷擊電沖擊自愈保護(hù)原理圖（圖中LI為雷電沖擊波的沖擊方向）。

圖5為本實(shí)用新型高壓繞組結(jié)構(gòu)及屏蔽示意圖。

附圖標(biāo)號說明：1、鐵心；2、低壓繞組；21、a相低壓繞組；22、b相低壓繞組；23、c相低壓繞組；3、高壓繞組；31、第一高壓線圈；32、第二高壓線圈；41、箔；42、絕緣材料；5、浪涌電容；61、第一屏蔽層；62、第二屏蔽層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1至附圖5介紹本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式。

一種風(fēng)電場用變壓器，包括鐵心1以及依次套設(shè)在鐵心1上的低壓繞組2和高壓繞組3，低壓繞組2設(shè)置有抑制雷電波和零序磁勢的自愈雙并結(jié)構(gòu)；高壓繞組3內(nèi)設(shè)置有屏蔽結(jié)構(gòu)，高壓繞組3并聯(lián)有吸收瞬變浪涌及雷電沖擊波的浪涌電容5。高壓繞組3分為上下第一高壓線圈31和第二高壓線圈32。

其中，如圖2-4所示，低壓繞組2采用Zigzag型（Z型）接線方式形成自愈雙并結(jié)構(gòu)（如圖3所示的接線方式），Zigzag型（Z型）接線方式有別于傳統(tǒng)的低壓星形接法結(jié)構(gòu)，自愈雙并結(jié)構(gòu)在雷電沖擊時可波峰互削（如圖4所示，圖中LI為Lightning Impulse雷電沖擊波的沖擊方向），低壓繞組2受沖擊后可自愈保護(hù)而不受損壞。低壓繞組2由兩層的箔41以及箔41之間的絕緣材料42以同心圓并繞形成（如圖1所示），絕緣材料42為絕緣紙，箔41為銅制導(dǎo)線制成的箔。

其中，如圖2、3所示，三相變壓器的三個低壓繞組2，a相低壓繞組21中a1和a2、x1和x2分別為同一線圈的起頭和尾頭，b相低壓繞組22中b1和b2、y1和y2分別為同一線圈的起頭和尾頭；c相低壓繞組23中c1和c2、z1和z2分別為同一線圈的起頭和尾頭；低壓繞組2的Zigzag型（Z型）接線方式是：x1和y2連接、x2和z1連接、y1和z2連接，a2、b2、c2三者一起連接在零線上。

其中，如圖4所示，雙屏蔽結(jié)構(gòu)包括間隔分布在高壓繞組3層間的第一屏蔽層61和第二屏蔽層62，第一屏蔽層61和第二屏蔽層62的基材均為泡沫金屬吸波材料并包覆有復(fù)合絕緣材料，第一屏蔽層61和第二屏蔽層62分別與地線獨(dú)立電連接，第一屏蔽層61設(shè)置高壓繞組3靠近浪涌電容5的一側(cè)，第二屏蔽層62設(shè)置在高壓繞組3的三分之二層數(shù)處。雙屏蔽結(jié)構(gòu)可屏蔽且能有效吸收大量的高次諧波，兩層屏蔽層分別吸波，分別獨(dú)立接地互不干擾。高壓繞組3中任一層受高頻浪涌和雷電沖擊時,高次諧波電流會通過相鄰屏蔽層直接單獨(dú)地導(dǎo)入大地, 避免對其它層繼續(xù)遞延損害。

其中，如圖4所示，浪涌電容5設(shè)置在高壓繞組3與低壓繞組2之間，浪涌電容5與地線單獨(dú)電連接, 高壓繞組3采用防高頻浪涌沖擊的結(jié)構(gòu),并聯(lián)設(shè)置在高壓繞組3上的浪涌電容5，其電容量約為800-2200PF,耐受峰值電壓200KV-220KV, 安全可靠地吸納浪涌及雷電沖擊波電位。

本實(shí)用新型，針對風(fēng)力機(jī)組中存在諸多問題，重點(diǎn)解決困擾變壓器制造廠多年設(shè)備運(yùn)行多發(fā)故障，化解風(fēng)電變在特殊復(fù)雜工況下各類運(yùn)行的風(fēng)險，并對現(xiàn)有風(fēng)電變存在的若干缺陷進(jìn)行實(shí)質(zhì)改進(jìn)，提高風(fēng)電場用變壓器的抗浪涌和抗雷電沖擊波的性能，提高變壓器的使用壽命。

以上所述并非對本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何限制，凡依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)，對以上的實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。