一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式的制作方法

1.本实用新型涉及变压器接线形式的技术领域，具体涉及一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式。


背景技术：

2.光伏场升压变下方采用了大量的变频器，因此产生的谐波也很严重，故目前不少地区的光伏电站为了抵消谐波，在集电线路35kv母线上装设大量的滤波器，由于需要安装大量的滤波器，非常耗费成本；若采用d/d0-d6的接线形式，虽然采用两个相位相反的三角形接线形式使得变频器产生的部分谐波在变压器的铁芯内进行相互抵消，起到一定的降低谐波的作用，但5、7次谐波依然会输出到集电线路中，造成集电线路中的5、7次谐波含量较高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：针对目前升压变中输入到集电线路的5、7次谐波含量较高的问题，提供了一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式，解决了集电线路的5、7次谐波含量较高的问题。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式，包括变压器，所述变压器采用轴向结构变压器；所述变压器包括铁芯、高压侧绕组、第一低压侧绕组和第二低压侧绕组，在设置时，为了使变频器产生的5、7次谐波能够抵消，变压器的2个阀侧绕组应左右对称，即第一低压侧绕组和第二低压侧绕组对称设置，具体设置形式见图2。
6.进一步地，所述第一低压侧绕组采用三角形接线形式，所述第二低压侧绕组采用星形接线形式；同d/d0-d6的接线形式一样可以把3n次谐波限制在高压侧绕组内，使得送入电网的3n次谐波下降，同时由于接在同一个系统中的逆变器在正常运行时的输出频率均是相同的，因此各变频器产生的谐波大致相同；当第一低压侧绕组采用三角形接线形式，所述第二低压侧绕组采用星形接线形式时；两个低压侧绕组所接的变频器所产生的5、7次谐波分量在高压侧绕组可得到抵消，从而减少高压侧绕组输出到集电线路的5、7次谐波的含量。
7.进一步地，所述第一低压侧绕组和第二低压侧绕组对称设置，如图2所示；所述变压器采用d/d0-y1的接线形式。
8.进一步地，所述高压侧绕组采用三角形接线形式，具体地，所述高压侧绕组中的出线端子a与高压侧绕组中的中性点出线端子y连接，高压侧绕组中的出线端子b与高压侧绕组中的中性点出线端子z连接，连接方式如图1中高压侧绕组的接线示意图所示。
9.进一步地，所述第一低压侧绕组的出线端子a1与第一低压侧绕组的中性点出线端子y连接，第一低压侧绕组的出线端子b1与第一低压侧绕组的中性点出线端子z连接，连接方式如图1中第一低压侧绕组的接线示意图所示。
10.进一步地，所述第二低压侧绕组采用星形接线形式，具体的连接方式如图 1中第
二低压侧绕组的接线示意图所示。
11.本实用新型根据如下原理：
12.以分裂变压器原边基波电流相位为参考，若变压器副边基波电流相位滞后α，则副边3次谐波电流相位滞后3a，原边3次谐波电流相位滞后3a；副边5 次谐波电流相位滞后5a，原边5次谐波电流相位滞后5a a＝6a；副边7次谐波电流相位滞后7a，原边7次谐波电流相位滞后7a-a＝6a。当a＝30
°
时，6a＝180
°
，按gb14549-1993《电能质量公用电网谐波》c4式计算，原边正好互相抵消，此时分裂变压器可取d/y1(11)组别。
13.进一步地，从变压器制造的角度说，低压侧具有2个结构相同、相位相差 30
°
电角度的绕组可以有2种不同的结构：幅向结构和轴向结构；而幅向结构又有3种不同的形式，如图3所示，轴向结构有2种不同的形式，如图4所示；为了使变频器产生的谐波尽量抵消，变压器的2个阀侧绕组应尽量对称、相同；由于幅向结构变压器的低压侧绕组的结构不同(对高压侧的阻抗及两个低压绕组者各自的内阻均不相同)，因此光伏升压变压器应采用轴向结构而不应采用幅向结构。
14.与现有的技术相比本实用新型的有益效果是：
15.1、一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式，包括变压器，所述变压器包括铁芯、高压侧绕组、第一低压侧绕组和第二低压侧绕组，所述第一低压侧绕组采用三角形接线形式，所述第二低压侧绕组采用星形接线形式；所述变压器采用d/d0-y1的接线形式，其d/d0-y1的接线形式同d/d0-d6的接线形式一样可以把3n次谐波限制在高压侧绕组内，使得送入电网的3n次谐波下降，同时由于接在同一个系统中的逆变器在正常运行时的输出频率均是相同的，因此各变频器产生的谐波大致相同；当第一低压侧绕组采用三角形接线形式，所述第二低压侧绕组采用星形接线形式时；两个低压侧绕组所接的变频器所产生的5、7次谐波分量在高压侧绕组可得到抵消，从而减少高压侧绕组输出到集电线路的5、7次谐波的含量。
附图说明
16.图1为一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式的示意图；
17.图2为一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式所应用的变压器的结构示意图；
18.图3为具有2个低压绕组的3种幅向结构变压器的结构示意图；
19.图4为具有2个低压绕组的2种轴向结构变压器的结构示意图；
20.图5为一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式应用在35kv光伏电站上的接线示意图。
21.附图标记：11-铁芯，12-高压侧绕组，13-第一低压侧绕组，14-第二低压侧绕组。
具体实施方式
22.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且
还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
23.下面结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
24.实施例一
25.请参阅图1-3，一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式，包括变压器，所述变压器采用轴向结构变压器；所述变压器包括铁芯11、高压侧绕组12、第一低压侧绕组13和第二低压侧绕组14，在设置时，为了使变频器产生的5、7次谐波能够抵消，变压器的2个阀侧绕组应左右对称，即第一低压侧绕组13 和第二低压侧绕组14对称设置，具体设置形式见图2。
26.第一低压侧绕组13采用三角形接线形式，所述第二低压侧绕组14采用星形接线形式；同d/d0-d6的接线形式一样可以把3n次谐波限制在高压侧绕组 12内，使得送入电网的3n次谐波下降，同时由于接在同一个系统中的逆变器在正常运行时的输出频率均是相同的，因此各变频器产生的谐波大致相同；当第一低压侧绕组13采用三角形接线形式，所述第二低压侧绕组14采用星形接线形式时；两个低压侧绕组所接的变频器所产生的5、7次谐波分量在高压侧绕组12可得到抵消，从而减少高压侧绕组12输出到集电线路的5、7次谐波的含量。
27.实施例二
28.实施例二是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1-3，第一低压侧绕组13和第二低压侧绕组14对称设置，如图2所示；所述变压器采用d/d0-y1的接线形式。
29.高压侧绕组12采用三角形接线形式，具体地，所述高压侧绕组12中的出线端子a与高压侧绕组12中的中性点出线端子y连接，高压侧绕组12中的出线端子b与高压侧绕组12中的中性点出线端子z连接，连接方式如图1中高压侧绕组12的接线示意图所示。
30.第一低压侧绕组13的出线端子a1与第一低压侧绕组13的中性点出线端子 y连接，第一低压侧绕组13的出线端子b1与第一低压侧绕组13的中性点出线端子z连接，连接方式如图1中第一低压侧绕组13的接线示意图所示。
31.第二低压侧绕组14采用星形接线形式，具体的连接方式如图1中第二低压侧绕组14的接线示意图所示。
32.本实用新型根据如下原理：
33.以分裂变压器原边基波电流相位为参考，若变压器副边基波电流相位滞后α，则副边3次谐波电流相位滞后3a，原边3次谐波电流相位滞后3a；副边5 次谐波电流相位滞后5a，原边5次谐波电流相位滞后5a a＝6a；副边7次谐波电流相位滞后7a，原边7次谐波电流相位滞后7a-a＝6a。当a＝30
°
时，6a＝180
°
，按gb14549-1993《电能质量公用电网谐波》c4式计算，原边正好互相抵消，此时分裂变压器可取d/y1(11)组别。
34.实施例三
35.实施例三是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1-3，从变压器制造的角度说，低压侧具有2个结构相同、相位相差30
°
电角度的绕组可以有2种不同的结构：幅向结构和轴向结构；而幅向结构又有3 种不同的形式，如图3所示，轴向结构有2种不同的形式，如图4所示。
36.为了使变频器产生的谐波尽量抵消，变压器的2个阀侧绕组应尽量对称、相同；由于幅向结构变压器的低压侧绕组的结构不同(对高压侧的阻抗及两个低压绕组者各自的内阻均不相同)，因此光伏升压变压器应采用轴向结构而不应采用幅向结构。
37.图5为本实用新型公开的一种抑制5、7次谐波的光伏厂升压变接线形式应用在35kv光伏电站上的接线示意图。
38.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。