[发明专利]一种分布式发电专用变压器及其振动测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式发电专用变压器及其振动测量方法，属于变压器设计制造与信号监测技术领域。

背景技术

在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是煤炭、天然气和石油等化石能源，而化石能源的大规模开采和使用，造成能源形势日趋紧张，引发世界能源危机问题，同时也引起严重的环境污染。因此，分布式发电近年来越来越受到重视。分布式发电最为重要的一点就是要提高其发电效率和电能转化率，这就要求变压器的空载损耗应尽量的低。目前，太阳能发电采用的变压器以10KV配电变压器为主，在降低空载损耗和提高发电效率方面还有很多不足。

在电力变压器领域，非晶合金作为一种新型高科技的变压器铁心材料具有许多独特性能特点，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高硬度、高强度、高电阻率等，由非晶合金带材制成的铁心具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗，低激磁电流、良好的温度稳定性，越来越受到重视，是国家推广的节能产品之一。

目前进口的非晶合金带材只有142mm/170mm/213mm的3种宽度，铁心结构为三相五柱或者三相三柱结构，铁心截面积为矩形，变压器绕组为带圆角矩形。矩形绕组抗短路能力差，绕组绕制工艺复杂，限制了大容量非晶合金变压器的发展。圆形绕组抗短路能力强，绕组绕制作工艺成熟（硅钢片式铁心的大型变压器都为圆形绕组），特别适合于大容量非晶合金变压器。矩形截面积最大只有圆形截面积的63.66%，填充率低，使大容量非晶合金变压器成本增加。同时，由于非晶合金带材磁致伸缩引起铁心的振动，以及带材间动态的电磁力引起绕组的振动等，影响机械的性能还会产生噪声。目前还没有效果很好的变压器振动测量方法。

发明内容

针对上述现有技术中分布式电力变压器领域存在的缺陷和不足，本发明引入一种分布式发电专用变压器及其振动测量方法。该变压器结构突破了非晶合金变压器制造工艺难度大，制造成本高的缺点；配套使用该监测方法可以快速、实时、准确的对分布式发电专用变压器的振动信息进行监测。

本发明分布式发电专用变压器及其振动测量方法的技术方案是：

一种分布式发电专用变压器，包括铁心和内部绕组，所述铁心为非晶合金铁心，采用三相三柱式结构；所述内部绕组采用三相分裂式绕组结构，有一个高压绕组和两个低压绕组，它们的容量之和等于变压器的总容量。

一种分布式发电专用变压器的振动测量方法，该方法采用软测量技术实现变压器振动信息的在线测量。

作为本发明的进一步改进，采用RBF神经网络构建软测量模型，可实现在线测量的振动信息包括振动幅值和振动频率。

作为本发明的进一步改进，所述RBF神经网络选择的基本变量包括额定电压、电流、额定容量、频率、磁通、漏磁、负载电流、电流密度、铁心直径、电阻率、环境温度、负载系数。

作为本发明的进一步改进，RBF神经网络的输出层有2个神经元。

作为本发明的进一步改进，RBF网络的基函数采用高斯函数；基函数的学习中心用K-均值聚类算法获得；权值的学习采用LMS算法。

本发明的有益效果是：采用非晶合金变压器作为分布式发电专用变压器，由于非晶合金变压器本身具有超低空载损耗的特性，能有效的降低太阳能发电损耗，提高发电效率，是一种新型节能产品。同时，采用三相三柱式结构，既能用于连接组别Dyn11，又能满足Yyn0的接线要求，比较灵活使用。采用三相分裂式绕组结构能够有效限制网络短路电流，可节省建设投资成本与占地面积。实时精确的在线振动测量系统保障了变压器运行和维护，具有现实意义和实用价值。

附图说明

图1为本发明分布式发电专用变压器的结构示意图；

图2为分裂变压器线圈接线图；

图3是 RBF神经网络建模流程图。

图中：1、低压端；2、第一低压绕组；3、高压端子；4、低压分裂气隙；5、高压绕组；6、第二低压绕组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。