斯科特平衡变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变压器技术，尤其涉及一种斯科特平衡变压器。
【背景技术】
[0002]电气化铁路牵引供电系统主要有直供方式和自耦变压器（英文：AutoTransformer，简称AT)供电方式。直供方式具有供电系统结构简单、供电可靠性高、一次性投资和运行维护简单等优点，缺点是供电距离短、电分相数量多、供电质量差等；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。
[0003]斯科特（Scott)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。一般斯科特变压器是由两台单相变压器组成，将一台变压器一次绕组（称为高绕组）的末端联结到另一台变压器一次绕组（称为底绕组）的中央，便可组成T形联结的三相一次绕组。这样联结的两台单相变压器便可用作三相变两相的变压器。这两台变压器中的前者称为梯塞（Teaser)变压器，简称T变，后者称为主（Main)变压器，简称为M变。
[0004]现有技术中，对于一些新建或改造增容的牵引变电所，近期适宜采用直供方式，即采用现有的斯科特变压器；但是随着电气化铁路的运量和速度的发展变化，根据运量和速度变化的远期规划，则需采用AT供电方式。如果采用的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】
[0005]本实用新型实施例提供一种斯科特平衡变压器，用于解决近期采用直供方式，远期却需采用AT供电方式，因更换变压器而造成资源浪费和重复投资的技术问题。
[0006]本实用新型实施例提供一种斯科特平衡变压器，包括两台单相变压器，分别为M变和T变，所述M变包括第一高压绕组、结构对称的第一低压绕组和第二低压绕组，所述T变包括第二高压绕组、结构对称的第三低压绕组和第四低压绕组；
[0007]所述第二高压绕组的末端与所述第一高压绕组的中部连接；所述第一高压绕组的首端和末端，以及所述第二高压绕组的首端作为所述斯科特平衡变压器输入端，所述第一低压绕组的首端和末端、所述第二低压绕组的首端和末端作为所述M变的输出端，所述第三低压绕组的首端和末端、所述第四低压绕组的首端和末端作为所述T变的输出端。
[0008]在本实用新型的一实施例中，所述M变还包括第一调压绕组、第二调压绕组和第一调压开关，所述第一调压绕组、所述第二调压绕组串接于所述第一高压绕组的中部，所述第一调压绕组上设置的i个抽头与所述第二调压绕组上对应设置的i个抽头构成i对抽头，所述第一调压开关通过连接所述i对抽头中的任一对抽头将所述第一调压绕组和所述第二调压绕组连通；
[0009]所述T变还包括第三调压绕组、第四调压绕组和第二调压开关，所述第三调压绕组、所述第四调压绕组串接于所述第二高压绕组的中部，所述第三调压绕组上设置的j个抽头与所述第四调压绕组上对应设置的j个抽头构成j对抽头，所述第二调压开关通过连接所述j对抽头中的任一对抽头将所述第三调压绕组和所述第四调压绕组连通；其中，i，j相等，且均为正整数；
[0010]所述第二高压绕组的末端与所述第一高压绕组的中部连接包括:所述第二高压绕组的末端与所述第一调压开关的中性点连接。
[0011]在本实用新型的一实施例中，所述第一低压绕组和所述第二低压绕组串联连接，所述第三低压绕组和所述第四低压绕组串联连接。
[0012]在本实用新型的一实施例中，所述第一低压绕组的末端和所述第二低压绕组的首端连接，且所述第一低压绕组的末端与所述第二低压绕组的首端的连接点接地；
[0013]所述第三低压绕组的末端和所述第四低压绕组的首端连接，且所述第三低压绕组的末端与所述第四低压绕组的首端的连接点接地。
[0014]在本实用新型的一实施例中，所述第一低压绕组和所述第二低压绕组并联连接，所述第三低压绕组和所述第四低压绕组并联连接。
[0015]在本实用新型的一实施例中，所述第一低压绕组的首端和所述第二低压绕组的首端连接，所述第一低压绕组的末端和所述第二低压绕组的末端连接；
[0016]所述第三低压绕组的首端和所述第四低压绕组的首端连接，所述第三低压绕组的末端和所述第四低压绕组的末端连接。
[0017]在本实用新型的一实施例中，所述第一高压绕组包括位于所述第一调压开关一侧的两个子绕组和位于所述第一调压开关另一侧的两个子绕组；
[0018]所述第一低压绕组、所述第二低压绕组、所述第三低压绕组和所述第四低压绕组均包括两个子绕组。
[0019]在本实用新型的一实施例中，所述第一调压开关和所述第二调压开关为无励磁调压开关或有载调压开关。
[0020]本实用新型实施例提供的斯科特平衡变压器，由于M变和T变分别提供两组结构对称的低压绕组，通过低压绕组的串联连接和并联连接方式，可以分别构成三相变两相斯科特平衡变压器和三相变四相斯科特平衡变压器，实现电源电压的三相变两相和三相变四相，能够同时满足电气化铁路直供方式和AT供电方式。本实用新型实施例提供的斯科特平衡变压器，既可以满足电气化铁路牵引供电系统近期规划的直供方式，也可以满足远期规划的AT供电方式，无需更换变压器，能够减少变压器投资，节约资源。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0022]图1为本实用新型实施例提供的斯科特平衡变压器的绕组接线示意图；
[0023]图2为本实用新型实施例提供的斯科特平衡变压器的绕组接线原理图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1:第一高压绕组；
[0026]2:第一低压绕组；
[0027]3:第二低压绕组；
[0028]4:第一调压绕组；
[0029]4':第二调压绕组；
[0030]5:调压开关；
[0031]6:第二高压绕组；
[0032]7:第三低压绕组；
[0033]8:第四低压绕组；
[0034]9:第三调压绕组；
[0035]9':第四调压绕组；
[0036]10:T变调压开关；
[0037]A:第一高压绕组的首端；
[0038]B:第二高压绕组的首端；
[0039]C:第一高压绕组的末端；
[0040]S:第二高压绕组的末端。
【具体实施方式】
[0041]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0042]本实用新型实施例提供一种斯科特平衡变压器，包括两台单相变压器，分别为M变和T变。M变包括第一高压绕组、结构对称的第一低压绕组和第二低压绕组，T变包括第二高压绕组、结构对称的第三低压绕组和第四低压绕组。第二高压绕组的末端与第一高压绕组的中部连接；第一高压绕组的首端和末端，以及第二高压绕组的首端作为斯科特平衡变压器输入端，第一低压绕组的首端和末端、第二低压绕组的首端和末端作为M变的输出端，第三低压绕组的首端和末端、第四低压绕组的首端和末端作为T变的输出端。
[0043]示例性的，参考图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的斯科特平衡变压器的绕组接线示意图；图2为本实用新型实施例提供的斯科特平衡变压器的原理图。
[0044]如图1和图2所示，M变包括第一高压绕组1、结构对称的第一低压绕组2 WPMlml)和第二低压绕组3(即M2m2)，T变包括第二高压绕组6、结构对称的第三低压绕组7(即Tltl)和第四低压绕组8 (即T2t2)。第二高压绕组6的末端S与第一高压绕组I的中部连接；第一高压绕组I的首端A和末端C，以及第二高压绕组6的首端B作为斯科特平衡变压器输入端，第一低压绕组2的首端和末端、第二低压绕组3的首端和末端作为M变的输出端，第三低压绕组7的首端和末端、第四低压绕组8的首端和末端作为T变的输出端。
[0045]进一步的，第一高压绕组I包括位于第一调压开关5 —侧的两个子绕组和位于第一调压开关5另一侧的两个子绕组。通过将绕组进行分段交错排列，可减小第一高压绕组I两半部分之间的电抗，从而降低第一高压绕组I的电抗在T变中引起的电压降。
[0046]进一步的，第一低压绕组2、第二低压绕组3、第三低压绕组7和第四低压绕组8均包括两个子绕组。通过将绕组进行分段交错排列，可减小第一低压绕组2和第二低压绕组3、第三低压绕组7和第四