[发明专利]一种牵引变压器

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通供变电技术领域，特别涉及牵引负荷与电力负荷合用的变压器接线技术。

背景技术

干线电气化铁路和地铁、轻轨等城市轨道交通都需要牵引供电和动力照明供电。电气化铁路往往把牵引供电和动力照明供电分开形成两个系统，牵引供电系统用单相供电系统，其牵引变电所的牵引变压器采用YNd11、Vv、三相--两相平衡等接线形式。动力照明用三相系统，其变电所的变压器多采用Dy接线方式。城市轨道交通的牵引供电和动力照明供电往往共用三相35kV中压系统，经牵引所整流成直流供给牵引负荷，经降压所供给动力照明系统。城市轨道交通的供电采用直流制，其优点是不设分相，供电无断点，而缺点则是造成地中迷流危害，并且直流迷流无法消除。消除直流迷流危害的根本出路在于采用交流制。因此，或者为了节约用地，或者为了消除直流迷流危害，电气化铁路和城市轨道交通必然会寻求牵引和动力照明合用的供变电方案。

本申请提供一种牵引供电和动力照明供电合一的变压器接线方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种牵引变压器，它能有效地解决同一变压器实现牵引供电和动力照明供电的电压、电流和功率变换问题。

本发明目的是通过以下技术方案来实现的：一种牵引变压器，原边三相绕组星形接法，即原边三相绕组AX、BY、CZ的尾端X、Y、Z相接形成中点0，原边三相绕组AX、BY、CZ的首端A、B、C引出接三相电网；次边三相绕组ax、by、cz为△形接法，即绕组ax首端a联至绕组cz尾端z形成端子r，绕组by首端b联至绕组ax尾端x形成端子s，绕组cz首端c联至绕组by尾端y形成端子t；端子r、s、t形成三相对称接线；在次边绕组by的中点抽出端子d，端子r与端子d构成端口rd，端口rd与端口st形成两相对称接线；端口rd可以联接单相变压器以便在其次边端口匹配所需电压等级。当端口rd与端口st输出的两相对称电压用于同相供电时，端口st直接联接牵引母线，端口rd联接单相降压变压器到交直交装置，交直交装置将电压旋转90°，再经单相升压变压器并接到牵引母线。

本发明的工作原理是：原边三相绕组AX、BY、CZ的首端A、B、C联接三相电网时，次边端子r、s、t输出三相对称电压，其电压相位依次相差120°，端口rd与端口st输出两相对称电压，其电压相位相差90°；当次边端子r、s、t单独联接三相对称负荷时，次边三相绕组ax、by、cz分别与原边三相绕组AX、BY、CZ的磁势相平衡，此时等同于普通双绕组变压器；当负荷单独作用于端口st时，2/3负荷流进次边绕组by，1/3负荷分别流进次边绕组ax和cz，次边三相绕组ax、by、cz分别与原边三相绕组AX、BY、CZ绕组的磁势相平衡；当负荷单独作用于端口rd时，1/2负荷分别流进次边绕组by的左半绕组db和右半绕组dy，左半绕组db和右半绕组dy的磁势相平衡，不在原边绕组BY中形成磁势，而同时1/2负荷分别流进次边绕组ax和cz，次边绕组ax、cz分别与原边绕组AX、CZ的磁势相平衡。根据叠加定理，各绕组的总负荷由次边各端口负荷在各绕组分配的分量叠加得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明用常规三铁芯双绕组方式构造出可用于牵引供电和动力照明供电的多功能变压器，可以大大化简绕组结构，节约铁磁材料。

2、本发明结构紧凑，可以大大减少占地。

3、本发明经济实用，易于实现。

附图说明

图1是本发明的原边接线图

图2是本发明的次边接线图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

实施例

图1示出，一种牵引变压器的原边接线图，原边三相绕组为星形接法，即原边三相绕组AX、BY、CZ的尾端X、Y、Z相接形成中点0，原边三相绕组AX、BY、CZ的首端A、B、C引出接三相电网。

图2示出，本发明的次边接线图，次边三相绕组ax、by、cz为△形接法，即绕组ax首端a联至绕组cz尾端z形成端子r，绕组by首端b联至绕组ax尾端x形成端子s，绕组cz首端c联至绕组by尾端y形成端子t；端子r、s、t形成三相对称接线，用于供给像动力照明那样的三相对称负荷；在次边绕组by的中点抽出端子d，端子r与端子d构成端口rd，端口rd与端口st形成两相对称接线。

三相对称接线的端子r、s、t用于供给像动力照明那样的三相对称负荷。

两相对称接线的端口rd和端口st用于供给两相(对称)负荷。当端口rd与端口st输出的两相对称电压用于三相--两相平衡变压器供电方式时，端口rd可以联接单相升压自耦变压器，使其输出电压与端口st输出的电压大小相等；当端口rd与端口st输出的两相对称电压用于同相供电时，端口st直接联接牵引母线，端口rd联接单相降压变压器到交直交装置，交直交装置将电压旋转90°，再经单相升压变压器并接到牵引母线。