[实用新型]单相牵引变压器和电气化铁路牵引供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气化铁路供电技术，尤其是一种单相牵引变压器和电气化铁路牵引供电系统。

背景技术

高速电气化铁路是铁路发展的必然趋势。电气化铁路是指通过牵引供电系统从外部电源获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路，电气化铁路包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种供电装置及铁路通信等。

牵引供电系统是电气化铁路的重要组成部分，包括牵引网，变电所，牵引网包括接触线、电流馈线、钢轨等部分，变电所中设置牵引变压器将电网电压变成电力机车所需的牵引电压。

在电气化铁路通常有两种供电方式：直供方式和自耦变压器(AutoTransformer，简称AT)供电方式，通过牵引供电系统的牵引变压器将电网电压变换成相应的牵引电压，给牵引机车供电。

直供方式，具有供电最简单，投资最省，牵引网阻抗较小，能损也较低，供电可靠性高，安全性高等优点，但是电力机车的牵引负荷是波动性大的大功率单相整流负荷，负荷不对称也会造成电力系统负荷的不平衡，对电力系统的不良运行产生影响。

而AT供电方式，可在不提高牵引网绝缘水平的条件下将馈电电压提高一倍，可成倍提高牵引网的供电能力，扩展牵引变电所间距，牵引供电各项技术指标十分优越，特别适用于高速和重载电气化铁路。

因此，高速铁路为减少供电线路损耗，增加供电距离，大多采用AT供电方式，目前采用的AT供电方式中通过单相牵引变压器低压侧输出55kV电压，还需在变电所内安装4～6台55kV/27.5kV自耦变压器，因此变电所占地面积大，设备投资成本高。同时，对于一些新建或改造增容的牵引变电所，近期仍然采用直供方式，远期规划需采用AT供电方式，如果采用的单相牵引变压器按近期的直供方式设计，远期就需要更换变压器，造成资源浪费和重复投资。

实用新型内容

本实用新型提供一种单相牵引变压器和电气化铁路牵引供电系统，以降低现有电气化铁路牵引供电系统的投资成本。

本实用新型提供一种单相牵引变压器，包括：铁芯芯柱、高压绕组和低压绕组。

铁芯芯柱用于套设单相牵引变压器绕组，所述铁芯芯柱为单相口字形铁芯或单相双框式铁芯的两个主柱，分别为第一铁芯芯柱和第二铁芯芯柱；

所述第一铁芯芯柱由里往外分别套有第一低压绕组、第二低压绕组和第一高压绕组，所述第二铁芯芯柱由里往外分别套有第三低压绕组、第四低压绕组和第二高压绕组；

所述第一高压绕组和第二高压绕组串联后引出端子作为单相牵引变压器的一次侧首端子和一次侧尾端子；

所述第一低压绕组和第四低压绕组串联后引出端子作为单相牵引变压器二次侧的第一首端子和第一尾端子；

所述第二低压绕组和第三低压绕组串联后引出端子作为单相牵引变压器的二次侧的第二首端子和第二尾端子。

如上述所述的单相牵引变压器，其中，箱盖，用于布置单相牵引变压器套管；所述单相牵引变压器的一次侧端子和二次侧端子从布置在箱盖上的绕组变压器套管引出。

如上述所述的单相牵引变压器，其中，将2台相同容量或不相同容量的所述单相牵引变压器在外部连接成V/V接线和V/X接线形式。

本发明还提供了一种电气化铁路牵引供电系统，包括电网电源、接触线、正馈线、钢轨、电力机车和变电所，其特征在于，所述变电所中设置本实用新型提供的的单相牵引变压器；

所述单相牵引变压器一次侧的首端子和尾端子分别连接至电网电源，用于输入高压电压；

所述单相牵引变压器二次侧的首端子和尾端子分别连接接触线、钢轨或者正馈线，用于输出牵引电压。

如上所述的电气化铁路牵引供电系统，其中，所述单相牵引变压器二次侧的第一首端子和第二首端子与接触线连接；

所述单相牵引变压器二次侧的第一尾端子和第二尾端子与钢轨连接。

如上所述的电气化铁路牵引供电系统，其中，所述单相牵引变压器二次侧的第一首端子与上行接触线连接；

所述单相牵引变压器二次侧的第二首端子与下行接触线连接；

所述单相牵引变压器二次侧的第一尾端子和第二尾端子与钢轨连接。

如上所述的电气化铁路牵引供电系统，其中，所述单相牵引变压器二次侧的第二首端子与第一尾端子短接，引出中点端子与钢轨连接；

所述单相牵引变压器二次侧的第一首端子与第二尾端子分别与接触线和正馈线连接。

如上所述的电气化铁路牵引供电系统，其中，所述单相牵引变压器二次侧的第二首端子与第一尾端子短接并悬空；