[发明专利]一种直流变压器

说明书

本发明涉及一种直流变压器，属于直流配网技术领域。直流变压器包括至少两个DC/DC模块，每个DC/DC模块的输出端均连接有分布式电感电路，分布式电感电路包括带铁芯的正极电感，用于连接所述DC/DC模块的输出端线路正极；带铁芯的负极电感，用于连接所述DC/DC模块的输出端线路负极；所述带铁芯的正极电感和负极电感之间串设有电容模块；各DC/DC模块的分布式电感电路的电容模块串联，形成直流变压器的输出端。本发明的直流变压器中的正极电感、负极电感和电容模块均为小体积，即电感和电容的尺寸及容量均相应减小，集成化度较高，直流变压器的体积相应减小，同时由于小体积的电感、电容的生产工艺要求不高，因此生产成本低，能够降低直流变压器的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种直流变压器，属于直流配网技术领域。

背景技术

随着直流配网工程的增加，以及直流配网技术领域的迅速进展，直流设备(如直流变压器)在实际直流输电工程中得到了更加广泛的应用，该应用存在着电压高、电流大、容量大的特点，其所需直流配电设备模块数量的增加、设备体积的增大，如何能够更好的接入分布式电源与直流负荷成为更加严峻的问题，所以亟需体积更小集成度更高的直流设备，来提高系统的安全性及运行效率。

现有技术中，直流变压器采用DC/DC模块串联后统一接带铁芯的电感L1、L2，输出到电容C上。如图1所示，母线通过模块1到模块n(即DC/DC模块)串联后正负极经过带铁芯的大电感L1、L2输出到电容C上。采用这种电路方式需要电感L1、L2的体积较大，绝缘和接地水平要求较高，同时电容C的容量和体积也比较大，对电感、电容的生产工艺要求较高，导致直流变压器的体积大、成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流变压器，用于解决现有技术中的直流变压器体积大、成本高的问题。

本发明的一种直流变压器采用如下技术方案：

包括至少两个DC/DC模块，每个DC/DC模块的输出端均连接有分布式电感电路，分布式电感电路包括：

带铁芯的正极电感，用于连接所述DC/DC模块的输出端线路正极；带铁芯的负极电感，用于连接所述DC/DC模块的输出端线路负极；所述带铁芯的正极电感和负极电感之间串设有电容模块；

各DC/DC模块的分布式电感电路的电容模块串联，形成直流变压器的输出端。

上述技术方案的有益效果是：

本发明的直流变压器通过在每个DC/DC模块的输出端设置有分布式电感电路，且每个分布式电感电路均包括有带铁芯的正极电感、负极电感，以及二者之间串联的电容模块，各电容模块串联作为直流变压器的输出端，由于每个DC/DC模块的输出电压比较低，带铁芯的电感体积相对比较小，其绝缘强度容易实现。与现有直流变压器中大体积的电感和电容相比，本发明的直流变压器中的正极电感、负极电感和电容模块均为小体积，即电感和电容的尺寸及容量均相应减小，集成化度较高，直流变压器的体积相应减小，同时由于小体积的电感、电容的生产工艺要求不高，因此生产成本低，能够降低直流变压器的生产成本。

为了消除悬浮电位，一种实现方案为：所述负极电感的铁芯接地，正极电感的铁芯接地。

为了消除悬浮电位，另一种实现方案为：所述电容模块包括正极电容和负极电容，正极电容和负极电容串联连接，正极电容和负极电容的串联点通过第一电阻连接所述正极电感的铁芯，正极电容和负极电容的串联点通过第二电阻连接所述负极电感的铁芯。

上述第一/第二电阻在正极/负极电感的铁芯上引出，并与电容中性点(即正极电容和负极电容的串联点)相连，使电感的铁芯与输出侧形成了电气连接，有效降低直流变压器电感铁芯的悬浮电位，避免了直流变压器的局部放电现象，提高了直流变压器的安全性和可靠性。并且，第一电阻和第二电阻为高祖值电阻，高阻值电阻避免了DC/DC模块和电感之间产生高频环流，同时增加了电感绕组与铁芯之间的绝缘耐压等级、避免电感发生击穿现象。