[实用新型]使用了Z型曲折绕组的风电机组变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风电机组变压器，尤其涉及一种使用了Z型曲折绕组的风电机组变压器。

背景技术

近几年来风力发电在整个发电领域内所占的比例在不断地增加，由此，风力发电设备趋向于单台装机容量越来越大，电能质量要求也越来越高，尤其是风电不断向海上和沿海方向发展，由于海上风电基础建设、整机吊装及维护费用相对陆上风电高，因而风机的效率以及可利用率对整个风力发电系统具有重要意义。风力发电系统朝着大功率方向发展，3MW及以上风电机组的输电线路的电流较大，为进一步合理化设计，因此发电机电压等级一般为中压，为保证风力发电机组的内部用电，因此超大功率风力发电机组的并网变压器通常采用三绕组Dyn11zn0方案。

近年来，随着输电线路绝缘水平的提高，雷击变压器的事故相应地增多了。国产变压器的雷击损坏率几乎很高，因而对变压器的耐雷性能提出了更高的要求。在配电系统中，有相当比例的配电变压器其零线电流超过允许不平衡率。这样使得变压器的损耗增加，为降低线损，提高电能传输效率，必须定期测量变压器的低压负荷，并进行调整使之基本平衡。很显然这是一个经常性、较复杂的和量大的工作。上述问题的产生，在很大程度上与所选用的变压器的连接方法有关。我国过去对变压器绕组只规定Y、Δ联结法，未列入z联结法。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种使用了Z型曲折绕组的风电机组变压器，解决耐雷性能、三相负荷不平衡时运行情况、三次谐波等方面的不足。

本实用新型提供了一种使用了Z型曲折绕组的风电机组变压器，所述风电机组变压器的低压绕组上的每一相绕组分为上一半低压绕组和下一半低压绕组，一相的上一半低压绕组依次和下一相的下一半低压绕组反接串联，组成新的一相，每一下一半低压绕组的起端连接在一起作为中心。

实施时，所述风电机组变压器的高压侧和低压侧的容量不均衡。

实施时，任意时刻低压侧两线圈的总容量小于高压侧的容量。

与现有技术相比，本实用新型所述的使用了Z型曲折绕组的风电机组变压器，当雷击发生时，因每个铁心柱上的绕组分为匝数相等的上、下两半，并且下半段是反接，所以其中流过的雷电流大小相等，方向相反。由于这种绕组的冲击零序阻抗很小，所以雷电流在每一个铁心柱上的总磁势几乎等于零，在此Z型曲折绕组中就不会产生感应高电压，从而消除了过电压，使中性点的电位大大降低。

附图说明

图1是5MW风电机组变压器的Z型曲折绕组的应用图；

图2是本发明所述的使用于风电机组变压器中的Z型曲折绕组的连接图；

图3是零序电流通过本发明所述的使用于风电机组变压器中的的Z型曲折绕组时的示意图。

具体实施方式

本实用新型主要解决耐雷性能、三相负荷不平衡时运行情况、三次谐波等方面的不足。

变压器在运行中有时会遭遇过电压。对配电变压器以大气过电压的威胁最大，大气过电压又分雷击过电压和感应过电压。这两种过电压是输电线直接遭受雷击，或由于雷击的感应而产生的。一般说来，雷击过电压的几率较高，且危害性较大。

在三相四线制低压配电系统中运行的变压器，三相负荷经常会出现不平衡的情况，有时甚至只有单相负载，或有一相短路。出现这些情况后，y联结法的变压器会在不同程度上产生中性点位移的现象，从而导致供电线路的过电压。

如图1所示，5MW风电机组变压器的Z型曲折绕组的应用图，该5MW风电机组变压器适用于变速恒频海上或沿海大功率风力发电机组，把风力发电机组定子出口6.3kV的电压和转子变频器侧0.69kV的电压升压到35kV，并连接到电网。

为了防止过电压的危害，本发明提出了低压绕组的z形联结法。如图2所示，将低压绕组上的每一相绕组都分成两半，把一相绕组上的上一半依次和下一相绕组的下一半反接串联，组成新的一相，再把每一半绕组的下一半的起端a₂、b₂、c₂连在一起作为中心，这种连接称为z型连接或曲折连接。

此种连接的优点是，当雷击发生时，因每个铁心柱上的绕组分为匝数相等的上、下两半，并且下半段是反接，所以其中流过的雷电流大小相等，方向相反。由于这种绕组的冲击零序阻抗很小，所以雷电流在每一个铁心柱上的总磁势几乎等于零。

在此绕组中就不会产生感应高电压，从而消除了过电压，使中性点的电位大大降低。