一种高压直流变压器制造技术

本公开实施例公开一种高压直流变压器，包括高压侧、低压侧和隔离级，高压侧与低压侧通过隔离级连接；高压侧包括高压单相侧MMC、高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2；隔离级包括二分裂隔离变压器、开关K5、开关K6和开关K7；低压侧包括低压单相侧MMC1、低压单相侧MMC2、换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10、换流阀直流侧开关K11、低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13；高压侧或低压侧包括预充电电路。本公开的示例性实施例，基于二分裂高压直流变压器的特殊结构，设置了多种开关的配置结构，解决了现有开关配置结构不适用于二分裂高压直流变压器拓扑的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流变压器


[0001]本公开实施例涉及变压器
，具体涉及一种高压直流变压器。

技术介绍

[0002]大规模光伏发电直流汇集送出是光伏新能源发电系统的重要发展方向之一。直流电无法通过电磁感应原理实现电压变换，因此，直流系统依赖于基于电力电子技术的直流变压器实现变压与电气隔离。
[0003]现有高压直流变压器，子模块数量众多，成本高、体积大、效率低。二分裂高压直流变压器与传统高压直流变压器拓扑不同，它基于单相MMC结构，较三相结构节省了33%的子模块数量，大幅降低了成本与体积，提高了效率。低压侧通过变压器二分裂结构，分别连接两台单相MMC，从而实现大电流耐受，满足低压侧低压大电流应用需求。
[0004]开关是直流变压器的重要配套设备，其作用有：切断故障电流、故障隔离、检修、运行方式切换、预充电控制等功能，开关的配置不仅与装置正常运行、维护息息相关，还对系统造价具有明显的影响。
[0005]二分裂高压直流变压器基于上述特殊的结构，其开关配置方法与传统高压直流变压器拓扑不同，但目前缺乏相关配置方法。现有开关配置是针对传统拓扑，由于电路结构不同，具体地开关配置固然不同。

技术实现思路

[0006]本公开实施例提供一种高压直流变压器，以解决现有配置不适用于二分裂高压直流变压器拓扑的问题。
[0007]本公开实施例提供一种高压直流变压器，包括高压侧、低压侧和隔离级，高压侧与低压侧通过隔离级连接；高压侧包括高压单相侧MMC、高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2；隔离级包括二分裂隔离变压器、开关K5、开关K6和开关K7；低压侧包括低压单相侧MMC1、低压单相侧MMC2、换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10、换流阀直流侧开关K11、低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13；高压侧或低压侧包括预充电电路。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述二分裂隔离变压器包括一个输入绕组和两个输出绕组，所述输入绕组位于高压侧，所述输出绕组位于低压侧。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述预充电电路连接于高压直流侧开关K1与高压单相侧MMC之间或连接于低压直流侧开关K12与换流阀直流侧开关K8之间；所述预充电电路包括预充电电阻投切开关K3、预充电电阻旁路开关K4和预充电电阻R1；所述预充电电阻投切开关K3与预充电电阻R1串联，所述预充电电阻投切开关K3与
预充电电阻旁路开关K4并联。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述高压直流侧开关K1连接于高压单相侧MMC的第一端；所述高压直流侧开关K2连接于高压单相侧MMC的第二端；所述高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2为直流断路器、隔离刀闸、谐振开关、负荷开关或交流断路器。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为直流断路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2其中一个为直流断路器，另一个为隔离刀闸或交流短路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为谐振开关；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2其中一个为谐振开关，另一个为隔离刀闸或交流断路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为负荷开关；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2其中一个为负荷开关，另一个为隔离刀闸或交流断路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为隔离刀闸或均为交流短路器，或一个为隔离刀闸，另一个为交流断路器。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述开关K5、开关K6和开关K7采用隔离刀闸。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述换流阀直流侧开关K8连接于低压单相侧MMC1的第一端，换流阀直流侧开关K9连接于低压单相侧MMC1的第二端；所述换流阀直流侧开关K10连接低压单相侧MMC2的第一端，换流阀直流侧开关K11连接于低压单相侧MMC2的第二端；所述换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10和换流阀直流侧开关K11为直流断路器、隔离刀闸、谐振开关、负荷开关或交流断路器。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10和换流阀直流侧开关K11均采用直流断路器；或，所述换流阀直流侧开关K8和换流阀直流侧开关K10采用直流断路器，换流阀直流侧开关K9和换流阀直流侧开关K11采用隔离刀闸或交流断路器；或，所述换流阀直流侧开关K8和换流阀直流侧开关K10采用隔离刀闸或交流断路器，换流阀直流侧开关K9和换流阀直流侧开关K11采用直流断路器；或，所述换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10和换流阀直流侧开关K11均采用谐振开关；或，所述换流阀直流侧开关K8和换流阀直流侧开关K10采用谐振开关，换流阀直流侧开关K9和换流阀直流侧开关K11采用隔离刀闸或交流断路器；或，所述换流阀直流侧开关K8和换流阀直流侧开关K10采用隔离刀闸或交流断路器，换流阀直流侧开关K9和换流阀直流侧开关K11采用谐振开关；或，所述换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10和换流阀直流侧开关K11均采用负荷开关；或，所述换流阀直流侧开关K8和换流阀直流侧开关K10采用负荷开关，换流阀直流侧开关K9和换流阀直流侧开关K11采用隔离刀闸或交流断路器；
或，所述换流阀直流侧开关K8和换流阀直流侧开关K10采用隔离刀闸或交流断路器，换流阀直流侧开关K9和换流阀直流侧开关K11采用负荷开关；或，所述换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10和换流阀直流侧开关K11均采用隔离刀闸或交流断路器。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述低压直流侧开关K12连接于低压单相侧MMC1的第一端；所述低压直流侧开关K13连接于低压单相侧MMC2的第二端；所述低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13为直流断路器、隔离刀闸、谐振开关、负荷开关或交流断路器。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13均为直流断路器；或，低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13其中一个为直流断路器，另一个为隔离刀闸或交流断路器；或，低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13均为谐振开关；或，低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13其中一个为谐振开关，另一个为隔离刀闸或交流断路器；或，低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13均为负荷开关；或，低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13其中一个为负荷开关，另一个为隔离刀闸或交流断路器；或，低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13均为隔离刀闸或交流断路器，或一个采用隔离刀闸，另一个采用交流断路器。
[0017]本公开的示例性实施例具有以下有益效果：本公开的示例性实施例，基于二分裂高压直流变压器的特殊结构，设置了多种开关的配置结构，解决了现有开关配置结构不适用于二分裂高压直流变压器拓扑的问题。
[0018]本申请的一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流变压器，其特征在于，包括高压侧、低压侧和隔离级，高压侧与低压侧通过隔离级连接；高压侧包括高压单相侧MMC、高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2；隔离级包括二分裂隔离变压器、开关K5、开关K6和开关K7；低压侧包括低压单相侧MMC1、低压单相侧MMC2、换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10、换流阀直流侧开关K11、低压直流侧开关K12和低压直流侧开关K13；高压侧或低压侧包括预充电电路。2.根据权利要求1所述的高压直流变压器，其特征在于，所述二分裂隔离变压器包括一个输入绕组和两个输出绕组，所述输入绕组位于高压侧，所述输出绕组位于低压侧。3.根据权利要求1或2所述的高压直流变压器，其特征在于：所述预充电电路连接于高压直流侧开关K1与高压单相侧MMC之间或连接于低压直流侧开关K12与换流阀直流侧开关K8之间；所述预充电电路包括预充电电阻投切开关K3、预充电电阻旁路开关K4和预充电电阻R1；所述预充电电阻投切开关K3与预充电电阻R1串联，所述预充电电阻投切开关K3与预充电电阻旁路开关K4并联。4.根据权利要求1所述的高压直流变压器，其特征在于：所述高压直流侧开关K1连接于高压单相侧MMC的第一端；所述高压直流侧开关K2连接于高压单相侧MMC的第二端；所述高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2为直流断路器、隔离刀闸、谐振开关、负荷开关或交流断路器。5.根据权利要求4所述的高压直流变压器，其特征在于：所述高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为直流断路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2其中一个为直流断路器，另一个为隔离刀闸或交流短路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为谐振开关；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2其中一个为谐振开关，另一个为隔离刀闸或交流断路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为负荷开关；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2其中一个为负荷开关，另一个为隔离刀闸或交流断路器；或，高压直流侧开关K1和高压直流侧开关K2均为隔离刀闸或均为交流短路器，或一个为隔离刀闸，另一个为交流断路器。6.根据权利要求1所述的高压直流变压器，其特征在于，所述开关K5、开关K6和开关K7采用隔离刀闸。7.根据权利要求1所述的高压直流变压器，其特征在于：所述换流阀直流侧开关K8连接于低压单相侧MMC1的第一端，换流阀直流侧开关K9连接于低压单相侧MMC1的第二端；所述换流阀直流侧开关K10连接低压单相侧MMC2的第一端，换流阀直流侧开关K11连接
于低压单相侧MMC2的第二端；所述换流阀直流侧开关K8、换流阀直流侧开关K9、换流阀直流侧开关K10和换流阀直流侧开关K11为直流断路器、隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彪，张雪垠，屈鲁，吴锦鹏，余占清，曾嵘，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：