一種單相五柱式低噪聲換流變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及換流變壓器領(lǐng)域，特別涉及一種用于特高壓直流輸電領(lǐng)域的單相五柱式低噪聲換流變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]近20年來，高壓直流輸電技術(shù)及其工程應(yīng)用在我國得到了飛速發(fā)展，隨著我國超高壓、特高壓直流輸電工程繼續(xù)投入運行，在項目建設(shè)過程和實際運行過程中，也遇到了諸多迫切需要解決的技術(shù)難題。
[0003]在特高壓直流輸電工程中，換流變壓器一般會受到運輸或安裝高度的限制，就必須設(shè)法降低鐵芯的高度，為了解決大型三鐵芯柱式變壓器高度過高，制成運輸困難的問題，為了使三鐵芯柱式中的磁通在高度降低后保持平衡，在原來基礎(chǔ)上增加兩個鐵芯，從而構(gòu)成了五柱式變壓器。
[0004]超高壓和特高壓直流輸電系統(tǒng)及其換流站存在的諧波污染嚴(yán)重，目前仍采用在換流變壓器網(wǎng)側(cè)繞組側(cè)安裝無源濾波裝置進(jìn)行治理，方案技術(shù)雖成熟，但效果不甚理想。并且換流器產(chǎn)生的交流諧波全部流過換流變壓器，這些諧波頻率低、容量大，導(dǎo)致?lián)Q流變壓器磁滯伸縮而產(chǎn)生噪聲。這些噪聲一般處于聽覺較靈敏的頻帶，因此換流變壓器產(chǎn)生的可聽噪聲較諧波污染不嚴(yán)重的普通電力變壓器復(fù)雜。
[0005]國內(nèi)外針對換流變壓器振動與噪聲方面的研究工作開展還不夠深入，采用傳統(tǒng)的治理措施，每個換流站需要額外增加數(shù)千萬元的資金投入，投資巨大，且效果有限。因此，從換流變壓器振動與噪聲產(chǎn)生的機(jī)理和本質(zhì)出發(fā)，系統(tǒng)地開展降低換流變壓器振動與噪聲的研究工作對降低直流換流站的投資成本，提高直流換流變壓器的運行環(huán)境，全面提升直流換流站的環(huán)境友好性，有利于未來特高壓直流換流站的選址，對建立環(huán)境友好型和節(jié)能高效型直流換流站具有重要的理論研究和工程應(yīng)用價值，意義重大。
[0006]因此，隨著我國特高壓直流輸電工程及背靠背直流聯(lián)網(wǎng)工程的全面建設(shè)和投入運行，迫切需要提出一套能有效解決目前直流輸電工程中存在的換流變壓器振動與噪聲大、諧波污染嚴(yán)重等問題的全面有效解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種單相五柱式低噪聲換流變壓器。
[0008]本實用新型所采用的技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)包括五柱式變壓器鐵芯旁軛(3)和(4)，3個鐵芯中柱(I)、(2)、(5)，( I)和(2)分別繞有三個繞組，所述鐵芯中柱(I)外側(cè)繞組(LI)為網(wǎng)側(cè)繞組，內(nèi)側(cè)繞組(L3)為閥側(cè)繞組，中間繞組(L2)為濾波繞組；所述鐵芯中柱(2)外側(cè)繞組(L4)為網(wǎng)側(cè)繞組，內(nèi)側(cè)繞組(L6)為閥側(cè)繞組，中間繞組(L5)為濾波繞組。
[0009]進(jìn)一步，所述的單相五柱式低噪聲換流變壓器，用于特高壓直流輸電工程；所述單相五柱式低噪聲換流變壓器其內(nèi)部繞組由6個單相五柱式換流變壓器分成兩組組成，其中3個換流變壓器為I組，另外3個換流變壓器為I組。每組變壓器網(wǎng)側(cè)繞組Y接法，閥側(cè)繞組組成2個不同聯(lián)結(jié)組I接法和d接法，兩組換流變壓器并聯(lián)相接。
[0010]其中，所述的單相五柱式低噪聲換流變壓器，網(wǎng)側(cè)和閥側(cè)的濾波繞組皆為特殊設(shè)計，均連接成三角形，且兩兩對應(yīng)相連，用于降低噪聲。
[0011]有益效果
[0012]本實用新型從換流變壓器噪聲產(chǎn)生機(jī)理入手，通過換流變壓器內(nèi)部特殊設(shè)計的濾波繞組進(jìn)行三角形連接來有效濾除諧波，降低設(shè)備的噪聲。由于此濾波繞組是由特殊設(shè)計的零阻抗構(gòu)成，由此所產(chǎn)生的電動勢幾乎為零，所以相應(yīng)的磁通減少了，磁通密度也相應(yīng)減少了，噪聲便降低了。通過變壓器本身來降低噪聲的辦法結(jié)構(gòu)簡單，效果好，經(jīng)濟(jì)性高。
【附圖說明】
[0013]圖1為單個單相五柱式低噪聲換流變壓器截面示意圖
[0014]圖2為用于特高壓直流輸電中的單相五柱式低噪聲換流變壓器截面示意圖。
[0015]圖3為用于特高壓直流輸電中的單相五柱式低噪聲換流變壓器繞組接線示意圖。
[0016]標(biāo)號說明:1、變壓器左鐵芯中柱，2、變壓器右鐵芯中柱，3、變壓器左鐵芯旁軛，4、變壓器右鐵芯旁軛，5、變壓器中鐵芯中柱，L1、變壓器左鐵芯中柱網(wǎng)側(cè)繞組，L2、變壓器左鐵芯中柱濾波繞組，L3、變壓器左鐵芯中柱閥側(cè)繞組，L4、變壓器右鐵芯中柱網(wǎng)側(cè)繞組，L5、變壓器右鐵芯中柱濾波繞組，L6、變壓器右鐵芯中柱閥側(cè)繞組，A、B、C、a、b、c、a'、b'、c'為繞組引出端口。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1所示，一種基于單相五柱式低噪聲換流變壓器，包括五柱式變壓器鐵芯旁軛(3)和(4)，3個鐵芯中柱(I)、(2)、(5)，左(I)和右(2)分別繞有三個繞組，所述鐵芯中柱(I)外側(cè)繞組(LI)為網(wǎng)側(cè)繞組，內(nèi)側(cè)繞組(L3)為閥側(cè)繞組，中間繞組(L2)為濾波繞組；所述鐵芯中柱(2)外側(cè)繞組(L4)為網(wǎng)側(cè)繞組，內(nèi)側(cè)繞組(L6)為閥側(cè)繞組，中間繞組(L5)為濾波繞組。
[0019]如圖2所示，由6個單相五柱式換流變壓器構(gòu)成，分成兩組，其中3個換流變壓器為I組，另外3個換流變壓器為I組，用于特高壓直流輸電系統(tǒng)，兩組換流變壓器并聯(lián)相接；此變壓器內(nèi)部繞組接線如圖3所示，為網(wǎng)側(cè)繞組Y接法，閥側(cè)繞組組成2個不同聯(lián)結(jié)組y接法和d接法。
[0020]如圖3中(a)所示，在第I組中的3個換流變壓器中，鐵芯中柱(I)外側(cè)繞組(Lll)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱外側(cè)繞組相連成Y形，每個繞組引出一相，與電網(wǎng)相連；鐵芯中柱(2)外側(cè)繞組(L14)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱外側(cè)繞組相連成Y形，每個繞組弓丨出一相，與鐵芯中柱(I)外側(cè)繞組(LII)引出的每一相并聯(lián)，接入電網(wǎng)；在第2組中的3個換流變壓器中，所述鐵芯中柱(I)外側(cè)繞組(L21)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱外側(cè)繞組相連成Y形，每個繞組引出一相，與電網(wǎng)相連。所述鐵芯中柱(2)外側(cè)繞組(L24)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱外側(cè)繞組相連成Y形，每個繞組引出一相，與鐵芯中柱(I)外側(cè)繞組(L21)引出的每一相并聯(lián)，然后與第I組換流變壓器網(wǎng)側(cè)繞組并聯(lián)，接入電網(wǎng)。[0021 ] 如圖3中(b )所示，在第I組中的3個換流變壓器中，鐵芯中柱(I)中間濾波繞組(L12)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱中間濾波繞組相連成d形，每個繞組弓丨出一相，所述鐵芯中柱(2)中間濾波繞組(L15)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱中間濾波繞組相連成d形，每個繞組引出一相，鐵芯中柱(I)中間濾波繞組(L12)和鐵芯中柱(2)中間濾波繞組(L15)的引出相對應(yīng)相連；在第2組中的3個換流變壓器中，鐵芯中柱(I)中間濾波繞組(L22)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱中間濾波繞組相連成d形，每個繞組引出一相，鐵芯中柱(2)中間濾波繞組(L25)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱中間濾波繞組相連成d形，每個繞組引出一相，鐵芯中柱(I)中間濾波繞組(L22)和鐵芯中柱(2)中間濾波繞組(L25)的引出相對應(yīng)相連，然后再與第I組換流變壓器濾波繞組并聯(lián)聯(lián)接。
[0022]如圖3中(C)所示，在第I組中的3個換流變壓器中，鐵芯中柱(I)內(nèi)側(cè)繞組(L13)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱內(nèi)側(cè)繞組相連成y形，每個繞組引出一相，與整流器相連。所述鐵芯中柱(2)內(nèi)側(cè)繞組(L16)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱內(nèi)側(cè)繞組相連成y形，每個繞組引出一相，與鐵芯中柱(I)內(nèi)側(cè)繞組(L13)引出的每一相并聯(lián)，再與整流器相連。在第2組中的3個換流變壓器中，鐵芯中柱(I)內(nèi)側(cè)繞組(L23)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱內(nèi)側(cè)繞組相連成d形，每個繞組引出一相，與整流器相連。所述鐵芯中柱(2)內(nèi)側(cè)繞組(L26)與另外2個單相五柱式低噪聲換流變壓器的鐵芯中柱內(nèi)側(cè)繞組相連成d形，每個繞組引出一相，與鐵芯中柱(I)內(nèi)側(cè)繞組(L23)引出的每一相并聯(lián)，然后再與第I組換流變壓器閥側(cè)繞組并聯(lián)，再與整流器相連。
[0023]本實用新型提供了一種單相五柱式低噪聲換流變壓器，用于特高壓直流輸電工程；對換流變壓器鐵芯中柱的中間繞組采用特殊設(shè)計，通過從變壓器內(nèi)部主動減少變壓器本體噪聲，性價比高，降低設(shè)備的噪聲方法簡便，經(jīng)濟(jì)性高。
【主權(quán)項】
1.一種單相五柱式低噪聲換流變壓器，其特征在于:包括五柱式變壓器鐵芯旁軛(3)和(4)，3個鐵芯中柱(I)、(2)、(5)，鐵芯中柱(I)和(2)中分別繞有三個繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相五柱式低噪聲換流變壓器，其特征在于，所述鐵芯中柱(I)外側(cè)繞組(LI)為網(wǎng)側(cè)繞組，內(nèi)側(cè)繞組(L3)為閥側(cè)繞組，中間繞組(L2)為濾波繞組；所述鐵芯中柱(2)外側(cè)繞組(L4)為網(wǎng)側(cè)繞組，內(nèi)側(cè)繞組(L6)為閥側(cè)繞組，中間繞組(L5)為濾波繞組，且濾波繞組皆為零阻抗設(shè)計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單相五柱式低噪聲換流變壓器，其特征在于，所述單相五柱式低噪聲換流變壓器內(nèi)部繞組接線方式由6個單相五柱式換流變壓器聯(lián)結(jié)而成，其中3個換流變壓器為I組，另外3個換流變壓器為I組，兩組換流變壓器并聯(lián)相接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于單相四柱式低噪聲換流變壓器，利用單相四柱式換流變壓器與換流器相連，進(jìn)行交直流的轉(zhuǎn)換。所述發(fā)明由多個單相四柱式換流變壓器通過不同的繞組連接形式相連，分為兩種情況：第一種情況為三個單相四柱式換流變壓器組成一組進(jìn)行連接，用于背靠背直流輸電；第二種情況為六個單相四柱式換流變壓器分成兩組進(jìn)行連接，用于特高壓直流輸電。每個變壓器的兩個鐵芯中柱上分別繞有3個繞組，鐵芯外側(cè)繞組為網(wǎng)側(cè)繞組，內(nèi)側(cè)繞組為閥側(cè)繞組，中間繞組為特殊設(shè)計的濾波繞組，濾波繞組采用三角形連接直接相連。本實用新型的單相四柱式低噪聲換流變壓器可有效減少變壓器的噪聲，降低諧波。
【IPC分類】H01F27-28, H01F27-30, H02J1-00, H01F27-24
【公開號】CN204303511
【申請?zhí)枴緾N201420789209
【發(fā)明人】嚴(yán)文交, 羅隆福, 許加柱, 馬芳
【申請人】湖南華大紫光科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月15日