[发明专利]一种基于动态补偿的三相变单相牵引变压器

说明书

本发明提出一种基于动态补偿的三相变单相牵引变压器，涉及铁路牵引供电系统技术领域。其包括第一单相变压器和第二单相变压器，第一单相变压器的初级绕组末端与第二单相变压器的初级绕组的中点连接，第二单相变压器的初级绕组的两端以及第一单相变压器的初级绕组的首端作为三相输入端；第一单相变压器和第二单相变压器的次级绕组串联，第一单相变压器的次级绕组并联第一补偿装置，第二单相变压器的次级绕组并联第二补偿装置，第一单相变压器和第二单相变压器的次级绕组的自由端作为单相输出端。从而可根据负载电流的大小，调节相应的电感和电容的大小以进行动态补偿，使其不受负载变化的影响，始终保持牵引变压器的初级绕组的三相输入电流的平衡。

技术领域

本发明涉及牵引供电系统技术领域，具体而言，涉及一种基于动态补偿的三相变单相牵引变压器。

背景技术

现代电气化铁路机车的领域涉及到动车组、高铁、城际列车、城市轨道交通等，随着电气化铁路的快速发展，为电力机车提供电力来源的牵引变压器得到了广泛地应用。

传统的专用牵引变压器是三相变二相，在原理上，次级的二相负载在完全相等的情况下，初级三相电流是平衡的。但是，机车在运行的过程中，作为负载的两路机车是动态的、随时变化的，做不到完全相等。为了使初级侧的三相电流平衡，往往采用轮换相序、分相分区的方式，使次级二相的负载尽量做到相等，这就大大增加了调度和设备的成本。即使如此，初级三相电流的不平衡度也只能控制在一定的范围内。另一方面，在分、换相的瞬间，容易产生较大的过电压和过电流，从而造成电网和设备的损坏，存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于动态补偿的三相变单相牵引变压器，其能够不受负载变化的影响，保持牵引变压器的初级绕组的三相输入电流的平衡，降低了设备投入和调度成本，经济效益更加显著。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本申请提供一种基于动态补偿的三相变单相牵引变压器，其包括：第一单相变压器和第二单相变压器，上述第一单相变压器的初级绕组的末端与上述第二单相变压器的初级绕组的中点连接，上述第二单相变压器的初级绕组的两端以及第一单相变压器的初级绕组的首端作为三相输入端；上述第一单相变压器和第二单相变压器的次级绕组串联，上述第一单相变压器的次级绕组并联第一补偿装置，上述第二单相变压器的次级绕组并联第二补偿装置，上述第一单相变压器和第二单相变压器的次级绕组的自由端作为单相输出端。

进一步的，上述第二单相变压器的初级绕组的两端分别连接三相电网中的两相，上述第一单相变压器的初级绕组的首端连接三相电网中的第三相，上述第一单相变压器和第二单相变压器的次级绕组的自由端连接负载。

进一步的，上述第一补偿装置为可调电容。

进一步的，上述第二补偿装置为可调电感。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点或有益效果：

本申请提供一种基于动态补偿的三相变单相牵引变压器，其将第一单相变压器和第二单相变压器的次级绕组串联，并在第一单相变压器和第二单相变压器的次级绕组上分别接入一个可调电容和可调电感。从而可根据负载电流的大小，调节相应的电感和电容的大小以进行动态补偿，进而使得流过各自次级绕组的电流与各自次级绕组的电势始终保持同相位，以保持牵引变压器的初级绕组的三相输入电流的平衡。由此，可以省去轮换相序和分相分区的环节，大大降低了设备投入和调度的成本，并且避免了过电压和过电流的安全隐患，使初级三相电流的不平衡度更小，可直接接入10KV电网，省去建造110KV变电站的成本，经济效益和社会效益更加显著。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。