一种地铁用多输出斯科特变压器的制作方法

文档序号:15231323发布日期:2018-08-21 19:30阅读:213来源:国知局

本申请涉及变压器技术领域,尤其涉及一种地铁用多输出斯科特变压器。



背景技术:

电气化铁路牵引供电系统主要有直供方式和自耦变压器(autotransformer,at)供电方式。直供方式的缺点是供电距离短、电分相数量多、供电质量差;at供电方式可以提高供电电压、延长供电距离、降低线路损耗、有效地减弱交流牵引网对通信线路的干扰,在大负荷供电方面有一些优势。

斯科特变压器是一种特种变压器,能将供电电源的三相电变成两相电(两个相位差90°的单相),提供两相电源,保证供电的三相电源平衡。通常,斯科特变压器是由两台单相变压器组成,将一台变压器的高压绕组(即一次绕组)的末端连接到另一台变压器的一次绕组的中央,便可组成t型联结的三相一次绕组。这样联结的两台单相遍野器便可用作三相变两相的变压器,这两台变压器中的前者成为梯塞变压器,简称t变,后者成为主变压器,简称m变。

在有大容量负载的情况下,通常采用斯科特变压器。如在电气化铁道供电时,可以采用斯科特变压器将三相110kv级电网的电能传输给两条27.5kv级的牵引线路,从而改善三相电网的不平衡程度。但随着地下铁道逐渐发展成为城市通的主要形式,以及技术的不断改进,地铁机车对供电要求越来越高,常规特种变压器已很难满足当前特殊的供电要求



技术实现要素:

本申请提供一种地铁用多输出斯科特变压器,以满足地铁机车对供电的特殊要求。

根据本申请实施例,提供一种地铁用多输出斯科特变压器,包括m变和t变两个单相变压器,包括:所述m变设有m变第一主柱和m变第二主柱,所述t变设有t变第一主柱和t变第二主柱;

所述m变第一主柱和m变第二主柱分别自内向外套接有一层低压绕组和一层高压绕组;所述t变第一主柱和t变第二主柱分别自内向外套接有数层低压绕组和一层高压绕组;

所述m变第一主柱的低压绕组与m变第二主柱的低压绕组并联,形成接线端m和接线端子m;所述m变第一主柱的高压绕组与m变第二主柱的高压绕组连接且形成c相输入端、b相输入端以及接线端子s;

所述t变第一主柱的第i层低压绕组与t变第二主柱的第(n+1-i)层低压绕组串联且形成接线端t(n+1-i)和接线端子t(n+1-i);所述t变第一主柱的高压绕组与t变第二主柱的高压绕组连接且形成a相输入端以及接线端子s’;

所述接线端子s与所述接线端子s’连接;

其中,n为所述t变第一主柱和t变第二主柱套接的低压绕组层数,i为所述n层低压绕组的排列序号,1≤i≤n。

进一步,所述m变第一主柱的低压绕组与m变第二主柱的低压绕组首端并联连接,形成接线端m,所述m变第一主柱的低压绕组与m变第二主柱的低压绕组末端并联连接,形成接线端子m;

所述m变第一主柱的高压绕组的首端引出c相输入端,所述m变第二主柱的高压绕组的首端引出b相输入端;所述m变第一主柱的高压绕组与m变第二主柱的高压绕组末端并联连接,形成接线端子s。

进一步,所述t变第一主柱的高压绕组的首端引出接线端子s’,所述t变第二主柱的高压绕组的首端引出a相输入端;

所述t变第一主柱的高压绕组与t变第二主柱的高压绕组末端串联连接;

所述t变第一主柱的第i层低压绕组首端引出接线端子t(n+1-i),所述t变第二主柱的第i层低压绕首端引出接线端子ti;

所述t变第一主柱的第i层低压绕组与t变第二主柱的第(n+1-i)层低压绕组末端串联连接。

进一步,所述t变第一主柱和t变第二主柱分别自内向外套接有2-6层低压绕组和一层高压绕组。

进一步,所述t变第一主柱自内向外套接有四层低压绕组和一层高压绕组;

所述四层低压绕组分别为第一层低压绕组、第二层低压绕组、第三层低压绕组以及第四层低压绕组,所述第四层低压绕组的外侧为高压绕组;

所述t变第二主柱与所述t变第一主柱结构对称。

进一步,经并联的所述m变第一主柱的低压绕组与m变第二主柱的低压绕组的输出电压为27.5kv;经串联的所述t变第一主柱第i层低压绕组与t变第二主柱的第(n+1-i)层低压绕组的输出电压为3kv。

进一步,所述m变和t变共油箱。

由以上技术方案,本申请地铁用多输出斯科特变压器,由两柱单相m变和两柱单相t变通过内部接线连接组成。m变的两主柱结构对称,分别包括一层低压绕组和一层高压绕组,t变的两主柱结构对称,分别包括数层低压绕组和一层高压绕组,m变低压绕组并联,单相输出电压27.5kv,t变低压绕组串联,优选2-6绕组输出,输出电压为3kv。该地铁用多输出斯科特变压器,结构简单合理,损耗低,成本低,高压侧三相电流对称,低压侧实现双边供电,t变实现多输出方式,能够满足城市轨道地铁机车的供电要求,以及特殊供电要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请低压为4绕组输出的地铁用多输出斯科特变压器结构示意图;

图2为本申请低压为6绕组输出的地铁用多输出斯科特变压器结构示意图。

图示说明:1-m变第一主柱;2-m变第二主柱;3-t变第一主柱;4-t变第二主柱;11-m变第一主柱的低压绕组;12-m变第一主柱的高压绕组;21-m变第二主柱的低压绕组;22-m变第二主柱的高压绕组;31-t变第一主柱的高压绕组;32-t变第一主柱第一层低压绕组;33-t变第一主柱第二层低压绕组;34-t变第一主柱第三层低压绕组;35-t变第一主柱第四层低压绕组;41-t变第二主柱的高压绕组;42-t变第二主柱第一层低压绕组;43-t变第二主柱第二层低压绕组;44-t变第二主柱第三层低压绕组;45-t变第二主柱第四层低压绕组。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做详细说明。

实施例一

图1和图2示出一种地铁用多输出斯科特变压器的结构示意图及接线原理图,本实例是以t变低压为四绕组输出的变压器进行说明,由于根据实际使用需要,可改变对t变低压绕组输出方式的设计。

如图1所示,本实施例提供的地铁用多输出斯科特变压器,包括m变和t变两个单相变压器,m变设有m变第一主柱1和m变第二主柱2,t变设有t变第一主柱3和t变第二主柱4;

m变第一主柱1与m变第二主柱2结构对称,具体的,m变第一主柱1自内向外套接有一层低压绕组(11)和一层高压绕组(12),m变第二主柱2自内向外套接有一层低压绕组21和一层高压绕组22;

t变第一主柱3与t变第二主柱4结构对称,具体的,t变第一主柱3自内向外套接有数层低压绕组(层数以n表示)和一层高压绕组31,t变第二主柱4自内向外套接有数层低压绕组(层数以n表示)和一层高压绕组41;

m变第一主柱1的低压绕组11与m变第二主柱2的低压绕组21并联,形成接线端m和接线端子m;本申请提供的一种具体连接方式中,m变第一主柱1的低压绕组11与m变第二主柱2的低压绕组21首端并联连接,形成接线端m,m变第一主柱1的低压绕组11与m变第二主柱2的低压绕组21末端并联连接,形成接线端子m;

m变第一主柱1的高压绕组12与m变第二主柱2的高压绕组(22)连接且形成c相输入端、b相输入端以及接线端子s;本申请提供的一种具体连接方式中,m变第一主柱11的高压绕组12的首端引出c相输入端,m变第二主柱2的高压绕组22的首端引出b相输入端;m变第一主柱11的高压绕组12与m变第二主柱2的高压绕组22末端并联连接,形成接线端子s。

t变第一主柱3的第i层低压绕组与t变第二主柱4的第(n+1-i)层低压绕组串联且形成接线端t(n+1-i)和接线端子t(n+1-i);在本申请提供的一种具体连接方式中,t变第一主柱3的第i层低压绕组首端引出接线端子t(n+1-i),所述t变第二主柱4的第i层低压绕首端引出接线端子ti;t变第一主柱3的第i层低压绕组与t变第二主柱4的第(n+1-i)层低压绕组末端串联连接。

需要说明的是,本申请中,n为t变第一主柱3和t变第二主柱4套接的低压绕组层数,i为n层低压绕组的排列序号,1≤i≤n。例如,t变第一主柱3自内向外套接有第1层低压绕组、第2层低压绕组……第i层低压绕组……第n层低压绕组。

t变第一主柱3的高压绕组31与t变第二主柱4的高压绕组41连接且形成a相输入端以及接线端子s’;在本申请提供的一种具体连接方式中,t变第一主柱3的高压绕组31的首端引出接线端子s’,t变第二主柱4的高压绕组41的首端引出a相输入端;t变第一主柱3的高压绕组31与t变第二主柱4的高压绕组41末端串联连接。

接线端子s与所述接线端子s’连接,形成电的联系,使a、b、c形成完整的三相输入电路。

在本实施例中,经并联的m变第一主柱1的低压绕组11与m变第二主柱2的低压绕组21的输出电压为27.5kv;经串联的t变第一主柱3第i层低压绕组与t变第二主柱4的第(n+1-i)层低压绕组的输出电压为3kv。

本实施例提供的地铁用多输出斯科特变压器,结构简单合理,损耗低,成本低,高压侧三相电流对称,低压侧实现双边供电,t变实现多输出方式,能够满足城市轨道地铁机车的供电要求,以及特殊供电要求。

实施例二

本实施例作为以实施例一为基础的优选实施例,与实施例一的不同之处在于,t变第一主柱3和t变第二主柱4分别自内向外套接有2-6层低压绕组和一层高压绕组,即2≤n≤6。

在本实施例的进一步优选方案中,t变第一主柱3自内向外套接有四层低压绕组和一层高压绕组,即n=4。该四层低压绕组分别为第一层低压绕组32、第二层低压绕组33、第三层低压绕组34以及第四层低压绕组35,所述第四层低压绕组35的外侧为高压绕组31;

t变第二主柱4与t变第一主柱3结构对称,即t变第二主柱4自内向外套接有第一层低压绕组42、第二层低压绕组43、第三层低压绕组44以及第四层低压绕组45,所述第四层低压绕组45的外侧为高压绕组41;

在本实施例中,t变第一主柱3的四层低压绕组(32/33/34/35)的首端分别引出接线端子t4、t3、t2和t1,t变第二主柱4四层低压绕组(42/43/44/45)的首端分别引出接线端子t1、t2、t3和t4。t变第一主柱3的第一层低压绕组32与t变第二主柱4的第四层低压绕组45末端串联连接,t变第一主柱3的第二层低压绕组33与t变第二主柱4的第三层低压绕组44末端串联连接,t变第一主柱3的第三层低压绕组34与t变第二主柱4的第二层低压绕组43末端串联连接,t变第一主柱3的第四层低压绕组34与t变第二主柱4的第一层低压绕组42末端串联连接,t变第一主柱3的最外层高压绕组与t变第二主柱4最外层高压绕组末端串联连接,均无需引出接线端子。

需要说明的是,本申请变压器的m变和t变共油箱,在油箱内部直接连成接线,一个变电所用一台变压器实行供电,结构简单合理,损耗低,成本低。

由上述实施例可知,本申请地铁用多输出斯科特变压器,由两柱单相m变和两柱单相t变通过内部接线连接组成。m变的两主柱结构对称,分别包括一层低压绕组和一层高压绕组,t变的两主柱结构对称,分别包括数层低压绕组和一层高压绕组,m变低压绕组并联,单相输出电压27.5kv,t变低压绕组串联,优选2-6绕组输出,输出电压为3kv。

该地铁用多输出斯科特变压器,结构简单合理,损耗低,成本低,高压侧三相电流对称,低压侧实现双边供电,t变实现多输出方式,能够满足城市轨道地铁机车的供电要求,以及特殊供电要求。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

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