阅读说明：本技术 一种应用于电力电子变压器的多绕组中压高频变压器 (Multi-winding medium-voltage high-frequency transformer applied to power electronic transformer ) 是由 范建华 韩长忠 徐鹏飞 于晓强 肖汝腾 王庆园 谢堂林 李鸿儒 于 2020-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种应用于电力电子变压器的多绕组中压高频变压器,该多绕组中压高频变压器包括高压绕组1、高压绕组2、低压绕组、铁芯1、铁芯2,铁芯1、铁芯2为矩形铁芯,铁芯1与铁芯2并联,高压绕组1绕在铁芯1的非并联轭上,高压绕组2绕在铁芯2的非并联轭上,低压绕组绕在铁芯1与铁芯2的并联轭上。使用环氧树脂或其他绝缘灌封材料将高压绕组灌封,低压绕组、铁芯做基本绝缘处理。本发明应用于电力电子变压器,解决现有技术中无法满足电力电子变压器功率密度要求的问题。(The invention discloses a multi-winding medium-voltage high-frequency transformer applied to a power electronic transformer, which comprises a high-voltage winding 1, a high-voltage winding 2, a low-voltage winding, an iron core 1 and an iron core 2, wherein the iron core 1 and the iron core 2 are rectangular iron cores, the iron core 1 is connected with the iron core 2 in parallel, the high-voltage winding 1 is wound on a non-parallel yoke of the iron core 1, the high-voltage winding 2 is wound on a non-parallel yoke of the iron core 2, and the low-voltage winding is wound on a parallel yoke of the iron core 1 and the iron core 2. And encapsulating the high-voltage winding by using epoxy resin or other insulating encapsulating materials, and performing basic insulating treatment on the low-voltage winding and the iron core. The invention is applied to the power electronic transformer and solves the problem that the power density requirement of the power electronic transformer cannot be met in the prior art.)

一种应用于电力电子变压器的多绕组中压高频变压器

技术领域

本发明属于电力系统领域，特别涉及一种应用于电力电子变压器的多绕组中压高频变压器。

背景技术

传统变压器具有体积重量大、空载损耗高、易波形畸变、不能隔离故障等缺点，随着智能电网、能量路由等新兴电网技术的快速发展，传统变压器已无法满足我国建设坚强智能电网的需求。电力电子变压器作为新型配电设备，能克服传统变压器的缺点，并实现变压、电气隔离、功率调节与控制等多种功能，满足建设智能电网的需求。

电力电子变压器通常采用模块化级联拓扑，对设备的功率密度要求较高，而设备尺寸主要受高频变压器的影响，所以高频变压器需要具有高功率密度。

发明内容

为解决上述问题，本发明的提供一种应用于电力电子变压器的多绕组中压高频变压器。

本发明的技术方案是：一种应用于电力电子变压器的多绕组中压高频变压器包括高压绕组1、高压绕组2、低压绕组、铁芯1、铁芯2，高压绕组使用环氧树脂或其他绝缘灌封材料灌封，用于提高耐压等级；低压绕组、铁芯做基本绝缘处理，用于减小变压器尺寸、重量。铁芯1、铁芯2为矩形铁芯，铁芯1与铁芯2并联，高压绕组1绕在铁芯1的非并联轭上，高压绕组2绕在铁芯2的非并联轭上，低压绕组绕在铁芯1与铁芯2的并联轭上。

变压器为两路输入、一路输出，变压器总体绝缘厚度小，降低热阻，提高变压器散热效率。

本发明的有益效果是：该相比于两台一路输入、一路输出的变压器，所占用空间可减小30％～50％。高压绕组使用绝缘灌封材料单独灌封，可以满足耐压需求；低压绕组、铁芯仅做基本绝缘，可以减小变压器尺寸、重量。总体绝缘厚度小，可以提高变压器散热效率。

附图说明

图1是电力电子变压器的一种拓扑图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是优化后的电力电子变压器的拓扑图；

图4是本发明的内部结构示意图；

图5是本发明的结构效果图；

图中所示标号：1、高压绕组；2、低压绕组；3、铁芯。

具体实施方式

对本领域技术人员而言，根据本发明的指导，设计出各种变形的模型、公式、参数目前电力电子变压器通常采用模块化级联拓扑，图1为电力电子变压器的一种典型拓扑，包括一级AC/DC、一级DC/AC、一级高频变压器、一级AC/DC，该拓扑变换级数较多，所以对每一级的功率密度要求高。

针对上述问题，本发明提供一种应用于电力电子变压器的多绕组中压高频变压器，包括高压绕组1、高压绕组2、低压绕组、铁芯1、铁芯2，高压绕组使用环氧树脂或其他绝缘灌封材料灌封，用于提高耐压等级；低压绕组、铁芯做基本绝缘处理，用于减小变压器尺寸、重量。铁芯1、铁芯2为矩形铁芯，铁芯1与铁芯2并联，高压绕组1绕在铁芯1的非并联轭上，高压绕组2绕在铁芯2的非并联轭上，低压绕组绕在铁芯1与铁芯2的并联轭上。高频变压器进行优化设计后，结构示意如图2所示，优化后电力电子变压器的拓扑如图结构效果如图3所示。

本发明对中压高频变压器进行优化设计，如图4、图5所示，两个铁芯并联，将高压绕组分别绕在铁芯的非并联轭上，低压绕组绕在两个铁芯的并联轭上，所制成的变压器为两路输入、一路输出，相比于两台一路输入、一路输出的变压器，所占用空间可减小30％～50％。

使用环氧树脂或其他类似绝缘灌封材料将高压绕组灌封，低压绕组、铁芯做基本绝缘处理，既可以满足高压侧的耐压需求，可以减小变压器尺寸、重量；同时，总体绝缘厚度小，可以提高变压器散热效率。

上述实施方式中，采用的是电力电子变压器的一种典型拓扑，作为其他实施方式，也可以采用涵盖高频变压器采用模块化结构的其他电力电子变压器拓扑。

上述实施方式中，本发明的高频变压器应用到电力系统领域，作为其他实施方式，也可以应用到交直流配电网、电力电子技术领域。

上述实施方式中，本发明的变压器应用到高频变压器上，作为其他实施方式，也可以应用到中频变压器和低频变压器上。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。