专利名称：Yy接线平衡变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压和相位变换的变电装置，尤其是能将工业三相电力系统变换成平衡的二相电力系统的变压器；添加移相电抗器和电容器后，能将工业三相电力系统变换成平衡的单相电力系统的变压器。
背景技术：
目前，公知的YNA接线平衡变压器，其次边线圈有10个，原边线圈有3个，共13个线圈，接线复杂，制造麻烦；输出的二相电压还不能分别独立调整电压。目前，还没有配置移相电抗器和电容器后，能将工业三相电力系统变换成平衡的单相电力系统变压器的功能。
发明内容
为了克服现有YNA平衡变压器接线复杂，输出的二个单相电压不能分别独立调整的不足，添加移相电抗器和电容器后，也不能将工业三相电力系统变换成平衡的单相电力系统的问题，本发明提供一种YY接线平衡变压器，该平衡变压器原边与次边线圈共6个，输出的二相可以分别独立的调整电压。添加移相电抗器和电容器后，能将工业三相电力系统变换成平衡的单相电力系统的变压器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是YY接线平衡变压器采用三柱式铁心，原边线圈A1、B1、C1连接成星形(Y)，由首端子A、B、C接入电力系统。次边线圈a2的尾端、次边线圈b2的尾端和次边线圈c2的尾端相连接成星形(Y)；次边线圈c2的首端子c、次边线圈b2的首端子b、与次边线圈a2的首端子a，电压向量形成“V”形，引出接入二相负荷。
次边线圈b2与次边线圈c2电压之比等于次边线圈b2与次边线圈a2电压之比，等于 次边线圈b2中的电流是次边线圈a2与次边线圈c2中电流的向量和。原边线圈A1、B1、C1尾端设置调压开关，调压后的变比与额定分接时相同。当输出的二相负荷相同时，原边线圈A1、B1、C1中电流相等，相位差为120度电角度，无负序电流，无零序电流。YY接线平衡变压器将原边的三相电力系统平衡的变换为二相电力系统。
YY接线平衡变压器的次边线圈b2是公用线圈，次边线圈b2可以分裂为次边线圈b41、b42、b61、b62，次边线圈b41的首端和次边线圈a2的首端相连，次边线圈b42的尾端引出端子i；次边线圈b61的首端和次边线圈c2的首端相连，次边线圈b62的尾端引出端子g；次边线圈a2的尾端和次边线圈c2的尾端相连，引出端子h；端子g、h、i间电压向量形成“V”形，引出接入二相负荷。
次边线圈b41+b42与次边线圈a2电压之比等于次边线圈b61+b62与次边线圈c2电压之比，等于 仍是YY接线平衡变压器，能将原边的三相电力系统平衡的变换为二相电力系统。
YY接线平衡变压器供电的二相系统容量可以不同，原边线圈A1、次边线圈a2组成的A相线圈，和原边线圈C1、次边线圈c2组成的C相线圈容量可以不相等，例如C相线圈容量是A相线圈容量的90％、80％、70％等；在原边线圈A1、B1、C1尾端设两台调压开关，分别调整原边线圈A1、B1、C1的电压；铁心截面积也可以根据线圈容量相应调整。以适应不同负荷情况的需求，并节省材料和电气容量。
YY接线平衡变压器的两组次边线圈连接成YX接线平衡变压器，次边线圈水平排列，纵向分裂，交叉连接，近铁心布置。
端子a连接次边线圈a21的首端，依次连接次边线圈a22的首端、连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；端子b连接次边线圈b32的尾端、依次连接次边线圈b31的尾端、连接次边线圈a31的首端、次边线圈a32的首端，次边线圈a32的尾端连接端子d。
端子c连接次边线圈c21的首端，依次连接次边线圈c22的首端、连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；端子b连接次边线圈b32的尾端，依次连接次边线圈b31的尾端、次边线圈c31的首端、次边线圈c32的首端、次边线圈c32的尾端连接端子f；端子a、b、d为一组输出，端子c、b、f为另一组输出，端子b为中点。供出2倍YY接线平衡变压器的输出电压，应用在供电距离长，负荷大的二相系统。
YY接线平衡变压器在次边线圈a2首端a，和次边线圈c2的首端c之间接入移相电抗器DK，在次边线圈b2的两端连接移相电容器DR，由次边线圈端子a、b间引出单相负荷。
移相电抗器DK的容量为单相负荷容量的 移相电容器DR的容量为单相负荷容量的 当输出的单相负荷达到额定负荷，功率因数为1时，原边线圈A1、B1、C1中电流相等，相位差为120度电角度，无负序电流，无零序电流。YY接线平衡变压器将原边的三相电力系统平衡的变换为单相电力系统。
YY接线平衡变压器，增加低电压的次边线圈u2、v2、w2；次边线圈u2引出端u，与次边线圈w2引出端w间接入移相电抗器DK，次边线圈v2两端之间接入移相电容器DR。其目的是便于开关设备的频繁投入和切除移相电抗器和移相电容器。维持移相电抗器DK的容量为单相负荷容量的 移相电容器DR的容量为单相负荷容量的 左右。在次边线圈a2的端子a与次边线圈b2的端子b之间引出单相负荷。
YY接线平衡变压器可以由两组次边线圈(缺1个c相)连接成平衡变压器，端子a连接次边线圈a21的首端，依次连接次边线圈a22的首端、连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；端子b连接次边线圈b32的尾端、依次连接次边线圈b31的尾端、连接次边线圈a31的首端、次边线圈a32的首端，次边线圈a32的尾端连接端子d。
端子c连接次边线圈c2的首端，依次连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；次边线圈c2的尾端连接次边线圈a22的尾端。
在次边线圈a2的端子a与次边线圈c2的端子c之间接入移相电抗器DK，在次边线圈b2的两端连接移相电容器DR。
由次边线圈端子a、b、d间引出2倍单相负荷的电压，供给长距离大功率的单相负荷。
YY接线平衡变压器增加次边线圈a31、a32、b31、b32，并将次边线圈a2、b2分裂为a21、a22、b21、b22。端子a连接次边线圈a21的首端，依次连接次边线圈a22的首端、连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；端子b连接次边线圈b32的尾端、依次连接次边线圈b31的尾端、连接次边线圈a31的首端、次边线圈a32的首端，次边线圈a32的尾端连接端子d；由次边线圈端子a、b、d间引出2倍单相负荷的电压，供给负荷。
低电压的次边线圈u2、v2、w2；次边线圈u2引出端u，与次边线圈w2引出端w间接入移相电抗器DK，次边线圈v2两端之间接入移相电容器DR。其目的是便于开关设备的频繁投入和切除移相电抗器和移相电容器。
本发明的有益效果是，可以方便的将工业三相电源变换为二相平衡电源，同时实现了分别独立调整电压，简化了接线，方便制造，节约成本，是一种节电产品。添加移相电抗器和电容器后，能将工业三相电力系统变换成平衡的单相电力系统的变压器。
本发明尤其实用于电气化铁路的牵引变压器，原边线圈A1、B1、C1由首端子A、B、C接入三相220千伏或110千伏电力系统，次边线圈a2、b2、c2为牵引线圈，由端子a、b、c供给二相27.5千伏牵引负荷。
添加移相电抗器和电容器后，由端子a、b供给单相27.5千伏牵引负荷，实现单相供电。
YY接线平衡变压器，可以替代现行的任何一种接线的牵引变压器，并且能达到提高效率、节省电能、减少运用费用的目的。
YY接线平衡变压器，可以实现照明用电独立供电，而不会发生照明、动力混用电。当低压端子a、b和b、c电压为220伏时，端子a、c间电压为270伏，使用照明不行，使用动力也不行，可以保障用户按核定申请用电，方便计量核算。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1-1是本发明的电压向量原理图。
附图1-2是本发明的线圈连接图。
附图2-1是YY接线平衡变压器第二个实施例电压向量原理图。
附图2-2是YY接线平衡变压器第二个实施例线圈连接图。
附图3-1是YY接线平衡变压器第三个实施例电压向量原理图。
附图3-2是YY接线平衡变压器第三个实施例线圈连接图。
附图4-1是YY接线平衡变压器第四个实施例电压向量原理图。
附图4-2是YY接线平衡变压器第四个实施例次边线圈连接图。
附图5-1是YY接线平衡变压器第五个实施例电压向量原理图。
附图5-2是YY接线平衡变压器第五个实施例线圈连接图。
附图6-1是YY接线平衡变压器第六个实施例电压向量原理图。
附图6-2是YY接线平衡变压器第六个实施例线圈连接图。
附图7-1是YY接线平衡变压器第七个实施例电压向量原理图。
附图7-2是YY接线平衡变压器第七个实施例次边线圈连接图。
附图8-1是YY接线平衡变压器第八个实施例电压向量原理图。
附图8-2是YY接线平衡变压器第八个实施例次边线圈连接图。
附图中大写字母A1、B1、C1是YY接线平衡变压器原边线圈，A、B、C是原边线圈的接线端子。
小写字母a2、a21、a22、a31、a32、b2、b21、b22、b31、b32、b41、b42、b61、b62、c2、c21、c22、c31、c32、u2、v2、w2是YY接线平衡变压器次边线圈，a、b、c、d、g、h、i、f、u、v、w是次边线圈的接线端子。
DK是移相电抗器；DR是移相电容器具体实施方式
在附图1-1、附图1-2中，采用三柱式铁心的YY接线平衡变压器，原边线圈(A1、B1、C1)连接成星形(Y)，由首端子(A、B、C)接入电力系统。次边线圈(a2)的尾端连接次边线圈(b2)的尾端和次边线圈(c2)的尾端连接成星形(Y)。次边线圈(b2)的首端子(b)、与次边线圈(a2)的首端子(a)、次边线圈(c2)的首端子(c)，电压向量形成“V”形，接入二相负荷。次边线圈(b2)与次边线圈(c2)电压之比等于次边线圈(b2)与次边线圈(a2)电压之比，等于 原边线圈(A1、B1、C1)尾端设置的调压开关，调压后的变比与额定分接时相同。当输出的二相负荷相同时，原边线圈(A1、B1、C1)中电流相等，相位差为120度电角度，无负序电流，无零序电流。YY接线平衡变压器将原边的三相电力系统平衡的变换为二相电力系统。
次边线圈(b2)中的电流是次边线圈(a2)与次边线圈(c2)中电流的向量和，选择导线截面时应计算。
附图2-1、附图2-2，是YY接线平衡变压器第二个实施例，由YY接线平衡变压器，次边线圈(b2)是公用线圈，可将次边线圈(b2)分裂为次边线圈(b41、b42、b61、b62)，次边线圈(b41)的首端和次边线圈(a2)的首端相连，次边线圈(b42)的尾端引出端子(i)。次边线圈(b61)的首端和次边线圈(c2)的首端相连，次边线圈(b62)的尾端引出端子(g)。次边线圈(a2)的尾端和次边线圈(c2)的尾端相连，引出端子(h)。端子(g)、(h)、(i)间电压向量形成“V”形，引出接入二相负荷。
次边线圈(b41+b42)与次边线圈(a2)电压之比等于次边线圈(b61+b62)与次边线圈(c2)电压之比，等于 仍是变形YY接线平衡变压器，当输出的二相负荷相同时，原边线圈(A1、B1、C1)中电流相等，相位差为120度电角度，无负序电流，无零序电流。YY接线平衡变压器将原边的三相电力系统平衡的变换为二相电力系统。
附图3-1、附图3-2，是YY接线平衡变压器第三个实施例，原边线圈(A1)、次边线圈(a2)组成的A相线圈，和原边线圈(C1)、次边线圈(a2)组成的C相线圈容量可以不相等，例如C相线圈容量是A相线圈容量的90％、80％、70％等；在原边线圈(A1、B1、C1)尾端设两组调压开关，分别调整原边线圈A1、B1、C1的电压；铁心截面积也可以相应调整。以适应二相牵引负荷不同的现场情况。
附图4-1、附图4-2，是YY接线平衡变压器第四个实施例，由YY接线平衡变压器的两组次边线圈连接成YX接线平衡变压器。
次边线圈水平排列，纵向分裂，交叉连接，近铁心布置。
端子(a)连接次边线圈(a21)的首端，依次连接次边线圈(a22)的首端、连接次边线圈(b22)的尾端、连接次边线圈(b21)尾端、次边线圈(b21)的首端连接端子(b).；端子(b)连接次边线圈(b32)的尾端、依次连接次边线圈(b31)的尾端、连接次边线圈(a31)的首端、次边线圈(a32)的首端，次边线圈(a32)的尾端连接端子(d)。
端子c连接次边线圈(c21)的首端，依次连接次边线圈(c22)的首端、连接次边线圈(b22)的尾端、连接次边线圈(b21)尾端、次边线圈(b21)的首端连接端子(b)；端子(b)连接次边线圈(b32)的尾端，依次连接次边线圈(b31)的尾端、次边线圈(c31)的首端、次边线圈(c32)的首端、次边线圈(c32)的尾端连接端子(f)。端子(a)、(b)、(d)为一组输出，端子(c)、(b)、(f)为另一组输出，端子(b)为中点。
应用于2×25KV自耦变压器(AT)供电方式，供应长距离大负荷的牵引负荷。
附图5-1、附图5-2，是YY接线平衡变压器的第五个实施例，在次边线圈(a2)首端(a)，和次边线圈(c2)的首端(c)之间接入移相电抗器(DK)，在次边线圈(b2)的两端连接移相电容器(DR)，由次边线圈端子(a)、(b)间接入单相负荷。
移相电抗器DK的容量为单相负荷容量的 移相电容器DR的容量为单相负荷容量的 当输出的单相负荷达到额定负荷，功率因数为1时，原边线圈(A1、B1、C1)中电流相等，相位差为120度电角度，无负序电流，无零序电流。YY接线平衡变压器将原边的三相电力系统平衡的变换为单相电力系统。用于单相供电。
附图6-1、附图6-2，是YY接线平衡变压器第六个实施例，增加低电压的次边线圈(u2、v2、w2)。次边线圈(u2)引出端(u)，与次边线圈(w2)引出端(w)间接入移相电抗器(DK)，次边线圈(v2)两端之间接入移相电容器(DR)。其目的是便于开关设备的频繁投入和切除移相电抗器和移相电容器。移相电抗器DK的容量为单相负荷容量的 移相电容器DR的容量为单相负荷容量的 在次边线圈(a2)的端子(a)与次边线圈(b2)的端子(b)之间接入单相负荷。
附图7-1、附图7-2，是YY接线平衡变压器第七个实施例，可以由两组次边线圈(缺1个c相)连接成平衡变压器，端子(a)连接次边线圈(a21)的首端，依次连接次边线圈(a22)的首端、连接次边线圈(b22)的尾端、连接次边线圈(b21)尾端、次边线圈(b21)的首端连接端子(b)。端子(b)连接次边线圈(b32)的尾端、依次连接次边线圈(b31)的尾端、连接次边线圈(a31)的首端、次边线圈(a32)的首端，次边线圈(a32)的尾端连接端子(d)。
端子(c)连接次边线圈(c2)的首端，依次连接次边线圈(b22)的尾端、连接次边线圈(b21)尾端、次边线圈(b21)的首端连接端子(b)。次边线圈(c2)的尾端连接次边线圈(a22)的尾端。
在次边线圈(a2)的端子(a)与次边线圈(c2)的端子(c)之间接入移相电抗器(DK)，在次边线圈(b2)的两端连接移相电容器(DR)。
由次边线圈端子(a、b、d)间引出2倍单相负荷的电压，供给大功率单相负荷。
附图8-1、附图8-2，是YY接线平衡变压器第八个实施例，YY接线平衡变压器增加次边线圈(a31、a32、b31、b32)，并将次边线圈(a2、b2)分裂为次边线圈(a21、a22、b21、b22)。端子(a)连接次边线圈(a21)的首端，依次连接次边线圈(a22)的首端、连接次边线圈(b22)的尾端、连接次边线圈(b21)尾端、次边线圈(b21)的首端连接端子(b)。端子(b)连接次边线圈(b32)的尾端、依次连接次边线圈(b31)的尾端、连接次边线圈(a31)的首端、次边线圈(a32)的首端，次边线圈(a32)的尾端连接端子(d)。由次边线圈端子(a、b、d)间引出2倍单相负荷的电压，供给大功率单相负荷。
次边线圈(u2)引出端(u)，与次边线圈(w2)引出端(w)间接入移相电抗器(DK)，次边线圈(v2)两端之间接入移相电容器(DR)。低电压的次边线圈(u2、v2、w2)目的是便于开关设备的频繁投入和切除移相电抗器和移相电容器。
权利要求
1.一种YY接线平衡变压器，采用公知的三柱式铁心；原边线圈A1、B1、C1连接成星形(Y)，由首端子A、B、C接入电力系统，其特征是次边线圈a2的尾端、次边线圈b2的尾端和次边线圈c2的尾端连接成星形(Y)；次边线圈c2的首端子c、次边线圈b2的首端子b、与次边线圈a2的首端子a，电压向量形成“V”形，引出接入二相负荷；次边线圈b2与次边线圈c2电压之比等于次边线圈b2与次边线圈a2电压之比，等于 次边线圈b2中的电流是次边线圈a2与次边线圈c2中电流的向量和；原边线圈A1、B1、C1的尾端设调压开关，调压后的变比与额定分接时相同。
2.由权利要求1所述的YY接线平衡变压器，其特征是次边线圈b2分裂为次边线圈b41、b42、b61、b62，次边线圈b41的首端和次边线圈a2的首端相连，次边线圈b42的尾端引出端子i；次边线圈b61的首端和次边线圈c2的首端相连，次边线圈b62的尾端引出端子g；次边线圈a2的尾端和次边线圈c2的尾端相连，引出端子h；端子g、h、i间电压向量形成“V”形，引出接入二相负荷；次边线圈b41+b42与次边线圈a2电压之比等于次边线圈b61+b62与次边线圈c2电压之比，等于
3.由权利要求1、2所述的YY接线平衡变压器，其特征是原边线圈A1、次边线圈a2组成的A相线圈，和原边线圈C1、次边线圈c2组成的C相线圈容量可以不相等，例如C相线圈容量是A相线圈容量的90％、80％、70％等；在原边线圈A1、B1、C1尾端设两台调压开关，分别调整原边线圈A1、B1、C1的电压；铁心截面积也可以根据线圈容量相应调整。
4.由权利要求1、2所述的YY接线平衡变压器，其特征是由YY接线平衡变压器的两组次边线圈连接成YX接线平衡变压器；端子a连接次边线圈a21的首端，依次连接次边线圈a22的首端、连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；端子b连接次边线圈b32的尾端、依次连接次边线圈b31的尾端、连接次边线圈a31的首端、次边线圈a32的首端，次边线圈a32的尾端连接端子d；端子c连接次边线圈c21的首端，依次连接次边线圈c22的首端、连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；端子b连接次边线圈b32的尾端，依次连接次边线圈b31的尾端、次边线圈c31的首端、次边线圈c32的首端、次边线圈c32的尾端连接端子f；端子a、b、d为一组输出，端子c、b、f为另一组输出，端子b为中点。
5.由权利要求1所述的YY接线平衡变压器，其特征是在次边线圈a2的首端a，和次边线圈c2的首端c之间接入移相电抗器DK，在次边线圈b2的两端连接移相电容器DR，由次边线圈端子a、b间引出单相负荷；移相电抗器DK的容量为单相负荷容量的 移相电容器DR的容量为单相负荷容量的
6.由权利要求1所述的YY接线平衡变压器，其特征是增加次边线圈u2、v2、w2；次边线圈u2引出端u，与次边线圈w2引出端w间接入移相电抗器DK，次边线圈v2两端之间接入移相电容器DR；移相电抗器DK的容量为单相负荷容量的 移相电容器DR的容量为单相负荷容量的(15-3)/8;]]>在次边线圈a2的端子a与次边线圈b2的b之间引出单相负荷。
7.由权利要求4所述的YY接线平衡变压器，其特征是在次边线圈a2的端子a与次边线圈c2的端子c之间接入移相电抗器DK，在次边线圈b2的两端连接移相电容器DR；取消次边线圈c3；由次边线圈端子a、b、d间引出2倍单相负荷的电压，供给负荷。
8.由权利要求6所述的YY接线平衡变压器，其特征是增加次边线圈a31、a32、b31、b32，并将次边线圈a2、b2分裂为a21、a22、b21、b22；端子a连接次边线圈a21的首端，依次连接次边线圈a22的首端、连接次边线圈b22的尾端、连接次边线圈b21尾端、次边线圈b21的首端连接端子b；端子b连接次边线圈b32的尾端、依次连接次边线圈b31的尾端、连接次边线圈a31的首端、次边线圈a32的首端，次边线圈a32的尾端连接端子d；由次边线圈端子a、b、d间引出2倍单相负荷的电压，供给负荷。
全文摘要
YY接线平衡变压器是一种电压和相位变换的变电装置，尤其是能将工业三相电力系统变换成平衡的二相或单相电力系统的变压器。该平衡变压器采用三柱式铁心，原边与次边线圈共6个，输出的二相可以分别独立的调整电压。原边线圈A1、B1、C1连接成星形(Y)，由首端子A、B、C接入电力系统。次边线圈a2的尾端、次边线圈b2的尾端和次边线圈c2的尾端相连；次边线圈c2的首端子c、次边线圈b2的首端子b、与次边线圈a2的首端子a，电压向量形成“V”形，引出接入二相负荷。在端子c、a间接入配值的移相电抗器，在次边线圈b2两端接入配值的移相电容器后，由端子a、b输出单相负荷。
文档编号H01F27/28GK101060030SQ20061007227
公开日2007年10月24日 申请日期2006年4月18日 优先权日2006年4月18日
发明者郭宝库 申请人:郭宝库