四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站技術(shù)領域，特別是涉及一種四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，光伏逆變技術(shù)已臻成熟，市場上大型逆變器單機最常用機型為500kW型，由此而知，大型光伏電站中500kW為最小發(fā)電單元。而發(fā)電單元4與升壓變的接線(主要指的是逆變器與變壓器的接線)，是光伏電站與電網(wǎng)銜接的第一步，也是最為關鍵的一環(huán)。對于大型集中式光伏系統(tǒng)，主流的接線方式為:兩個500kW發(fā)電單元與一臺100kVA雙分裂三繞組升壓變組成發(fā)電機-雙分裂變壓器擴大單元接線。如圖1所示，分別有2組發(fā)電單元，2套低壓配電裝置，I臺100kVA雙分裂升壓變和I套高壓配電裝置。這種接線方案雖然在一定程度上減少了占地面積，節(jié)約了投資成本，但仍然有很大的改進空間。而且，由于光伏發(fā)電系統(tǒng)本身安裝位置和環(huán)境的特殊性，其設備遭受雷電電磁脈沖損壞的隱患也越來越突出。因此提高光伏發(fā)電變壓器本身的防雷特性有助于提高整個發(fā)電設備系統(tǒng)安全、高效的運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種可增強光伏發(fā)電變壓器的防雷特性，提高光伏發(fā)電預裝變電站的運行可靠性，減少光伏預裝變電站的基礎設施投入和單位占地面積，降低單位容量光伏預裝變電站的生產(chǎn)制造成本及運營成本的四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站。
[0004]采用的技術(shù)方案是:
四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，包括分裂變壓器、裝在分裂變壓器高壓端的高壓配電裝置、裝在分裂變壓器低壓端的低壓配電裝置。所述的分裂變壓器由鐵心、分別繞制在鐵心外側(cè)的高壓繞組和分別繞制在高壓繞組外側(cè)的低壓繞組構(gòu)成。所述高壓繞組分為第一高壓繞組和第二高壓繞組，第一高壓繞組和第二高壓繞組沿輔向排列在鐵心外側(cè)，并在第一高壓繞組和第二高壓繞組之間放置相間絕緣。所述低壓繞組為第一低壓繞組、第二低壓繞組、第三低壓繞組和第四低壓繞組構(gòu)成的四分裂結(jié)構(gòu)。第一低壓繞組、第二低壓繞組、第三低壓繞組和第四低壓繞組相互絕緣，在電氣上相互獨立。
[0005]上述的第一高壓繞組和第二高壓繞組匝數(shù)相等，繞向相同，并分別抽出分接。任一相的第一高壓繞組通過分接開關與其他兩相中的任意一相的第二高壓繞組反串聯(lián)。通過主線段串聯(lián)，分接區(qū)并聯(lián)的方法實現(xiàn)高壓繞組的“Z”形連接，使兩組高壓繞組無論在任何分接下匝數(shù)都相同。
[0006]上述的低壓繞組繞制在高壓繞組外側(cè)，高壓繞組與低壓繞組之間放置主絕緣。
[0007]上述的低壓繞組采用雙餅式結(jié)構(gòu)，每個雙餅構(gòu)成一個低壓繞組的一個支路，若干之路并聯(lián)構(gòu)成一個低壓繞組，四個分裂的低壓繞組以每個雙餅為單位，在軸向上交替排列，然后各自并聯(lián)，組成一個四分裂的低壓繞組。
[0008]上述的四個分裂的低壓繞組的三相繞組分別首尾相接，各自接成“D”接法。
[0009]本發(fā)明的設計思想是，高、低壓繞組分別采用主線段反串聯(lián)、分接區(qū)并聯(lián)的繞組“Z”形接法和雙餅線圈交替排列結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)防雷型四分裂變壓器。進而提高了光伏發(fā)電變壓器的防雷特性，降低了光伏發(fā)電變壓器的生產(chǎn)成本，減少光伏電站單位占地面積，節(jié)約投資成本。
[0010]本發(fā)明增強了光伏發(fā)電變壓器的防雷特性，提高光伏發(fā)電預裝變電站的運行可靠性，減少了光伏預裝變電站的基礎設施投入和單位占地面積，節(jié)約投資成本，降低了單位容量光伏預裝變電站的生產(chǎn)制造成本，降低單位容量光伏預裝變電站的運營成本。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是發(fā)電機與雙分裂光伏發(fā)電預裝變電站擴大接線單元圖。
[0012]圖2是發(fā)電機與四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站擴大接線單元圖。
[0013]圖3是四分裂光伏發(fā)電防雷型變壓器繞組接線圖。
[0014]圖4是四分裂光伏發(fā)電防雷型變壓器繞組結(jié)構(gòu)圖(一相低壓兩分支為例)。
【具體實施方式】
[0015]四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，包括分裂變壓器2、裝在分裂變壓器高壓端的高壓配電裝置1、裝在分裂變壓器低壓端的低壓配電裝置3。所述的分裂變壓器2由鐵心12、分別繞制在鐵心外側(cè)的高壓繞組和分別繞制在高壓繞組外側(cè)的低壓繞組構(gòu)成。所述高壓繞組分為第一高壓繞組5和第二高壓繞組6，第一高壓繞組5和第二高壓繞組6沿輔向排列在鐵心12外側(cè)，并在第一高壓繞組5和第二高壓繞組6之間放置相間絕緣13(見圖4)。所述低壓繞組為第一低壓繞組7、第二低壓繞組8、第三低壓繞組9和第四低壓繞組10構(gòu)成的四分裂結(jié)構(gòu)。第一低壓繞組7、第二低壓繞組8、第三低壓繞組9和第四低壓繞組10相互絕緣，在電氣上相互獨立。所述低壓繞組繞制在高壓繞組外側(cè)，高壓繞組與低壓繞組之間放置主絕緣14(見圖4)。所述第一高壓繞組5和第二高壓繞組6匝數(shù)相等，繞向相同，并分別抽出分接。任一相的第一高壓繞組通過分接開關11與其他兩相中的任意一相的第二高壓繞組反串聯(lián)。通過主線段串聯(lián)，分接區(qū)并聯(lián)的方法實現(xiàn)高壓繞組的“Z”形連接，使兩組高壓繞組無論在任何分接下匝數(shù)都相同(見圖3)。所述低壓繞組采用雙餅式結(jié)構(gòu)，每個雙餅構(gòu)成一個低壓繞組的一個支路，若干之路并聯(lián)構(gòu)成一個低壓繞組，四個分裂的低壓繞組以每個雙餅為單位，在軸向上交替排列，然后各自并聯(lián)，組成一個四分裂的低壓繞組(見圖4)。所述四個分裂的低壓繞組的三相繞組分別首尾相接，各自接成“D”接法(見圖3)，所述構(gòu)成四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站。
[0016]本發(fā)明優(yōu)點在于:
1.高壓繞組采用主線段反串聯(lián)，分接段并聯(lián)的“Z”形接法，不同相的兩個高壓繞組繞制在同一鐵心柱上。無論在任何分接時，兩個繞組都匝數(shù)相等，流過的電流方向相反。這樣，在變壓器遭受雷電沖擊而產(chǎn)生感應過電壓時，在同一鐵心柱上的兩個高壓繞組，由于匝數(shù)相同，電流方向相反而使雷電脈沖的感應過電壓相互抵消，從而起到保護整體光伏預裝變電站的作用。(如圖3)
2.由于變壓器采用四分裂結(jié)構(gòu)，原兩臺100kVA的雙分裂光伏預裝變電站可合并為一臺2000kVA的四分裂光伏預裝變電站，使光伏變壓器的硅鋼片、電磁線、變壓器油及絕緣材料和附件的用量相對減少；同時使整體預裝式變電站減少一套高壓配電裝置，降低了光伏預裝變電站單位容量的生產(chǎn)制造成本和設備的總體體積。(如圖1、2所示)
3.由于變壓器采用四分裂結(jié)構(gòu)，原兩臺100kVA的雙分裂光伏預裝變電站可合并為一臺2000kVA的四分裂光伏預裝變電站，使單位容量的變壓器空載損耗和負載損耗相對減少，降低了變壓器單位容量的能量消耗，進而降低了光伏預裝變電站的運營成本。
[0017]4.由于變壓器采用四分裂結(jié)構(gòu)，原兩臺100kVA的雙分裂光伏預裝變電站可合并為一臺2000kVA的四分裂光伏預裝變電站，減小了設備總體數(shù)量和總體的體積，使產(chǎn)品安裝維護更加方便，同時也大大降低了基建成本。(如圖1、2所示)
【主權(quán)項】
1.四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，包括分裂變壓器(2)、裝在分裂變壓器高壓端的高壓配電裝置(I)、裝在分裂變壓器低壓端的低壓配電裝置(3)，其特征在于所述的分裂變壓器(2)由鐵心(12)、分別繞制在鐵心外側(cè)的高壓繞組和分別繞制在高壓繞組外側(cè)的低壓繞組構(gòu)成，所述高壓繞組分為第一高壓繞組(5)和第二高壓繞組(6)，第一高壓繞組(5)和第二高壓繞組(6)沿輔向排列在鐵心(12)外側(cè)，并在第一高壓繞組(5)和第二高壓繞組(6)之間放置相間絕緣(13)，所述低壓繞組為第一低壓繞組(7)、第二低壓繞組(8)、第三低壓繞組(9)和第四低壓繞組(10)構(gòu)成的四分裂結(jié)構(gòu)，第一低壓繞組(7)、第二低壓繞組(8)、第三低壓繞組(9)和第四低壓繞組(10)相互絕緣，在電氣上相互獨立。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，其特征在于所述的第一高壓繞組(5)和第二高壓繞組(6)匝數(shù)相等，繞向相同，并分別抽出分接;任一相的第一高壓繞組通過分接開關(11)與其他兩相中的任意一相的第二高壓繞組反串聯(lián)，通過主線段串聯(lián)，分接區(qū)并聯(lián)的方法實現(xiàn)高壓繞組的“Z”形連接，使兩組高壓繞組無論在任何分接下匝數(shù)都相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，其特征在于所述的低壓繞組繞制在高壓繞組外側(cè)，高壓繞組與低壓繞組之間放置主絕緣(14)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，其特征在于所述的低壓繞組采用雙餅式結(jié)構(gòu)，每個雙餅構(gòu)成一個低壓繞組的一個支路，若干之路并聯(lián)構(gòu)成一個低壓繞組，四個分裂的低壓繞組以每個雙餅為單位，在軸向上交替排列，然后各自并聯(lián)，組成一個四分裂的低壓繞組。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，其特征在于所述的四個分裂的低壓繞組的三相繞組分別首尾相接，各自接成“D”接法。
【專利摘要】四分裂光伏發(fā)電防雷型預裝變電站，包括分裂變壓器、分別裝在分裂變壓器高低壓端的高壓配電裝置和低壓配電裝置。所述的分裂變壓器由鐵心、分別繞制在鐵心外側(cè)的高壓繞組和分別繞制在高壓繞組外側(cè)的低壓繞組構(gòu)成。所述高壓繞組分為第一高壓繞組和第二高壓繞組。所述低壓繞組為第一低壓繞組、第二低壓繞組、第三低壓繞組和第四低壓繞組構(gòu)成的四分裂結(jié)構(gòu)。高、低壓繞組分別采用主線段反串聯(lián)、分接區(qū)并聯(lián)的繞組“Z”形接法和雙餅線圈交替排列結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)防雷型四分裂變壓器。進而提高了光伏發(fā)電變壓器的防雷特性，降低了光伏發(fā)電變壓器的生產(chǎn)成本，減少光伏電站單位占地面積，節(jié)約投資成本。
【IPC分類】H01F27/30, H02S10/00, H01F27/28, H01F27/32, H02B7/06
【公開號】CN105513766
【申請?zhí)枴緾N201610002524
【發(fā)明人】王德元, 貝曉東, 尹文, 王本會, 于超群, 王巖
【申請人】沈陽飛馳電氣設備有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月6日