专利名称：次边可接地的星形-多三角形接线平衡牵引变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力变压器，尤其涉及电气化铁道牵引供电系统三相-两相平衡牵引变压器。
我国工频交流电气化铁道均采用两相电压供电制式，由牵引变电所向左、右两个供电分区上的电力机车提供电力。牵引负荷为典型的不对称负荷，在运行中将向电力系统反送大量的负序功率，影响电力系统安全、经济运行。理论和实践均表明，对于两相受电的负载系统(如电气化铁道)，采用三相-两相平衡(对称)接线变压器是减轻和消除不对称负荷不良影响以及保证系统安全、正常供电的有力措施。
目前，国内外生产和使用的三相-两相平衡变压器接线有Scott、LeBlanc、Kübler、Woodbrige及其各种变形接线形式。其中，Scott接线形式最为简单，而且铜材料利用率最高，原边绕组铜材利用率为100％，次边绕组的铜材利用率可达92.82％；其主要缺点是原边不具有可供接地的中性点，不能适于高电压大电流接地系统；同时，由于其原、次边均无三角形绕组，不能为激磁电流的三次谐波分量提供通路，因而将影响变压器次边输出电压波形；比外，由于这种变压器制造工艺要求特殊，造价较高，使应用受到相应的限制。LeBlanc接线原边具有三角形绕组，能为三次激磁谐波电流提供通路，但其原边绝缘要求高(按线电压设计)且不能提供接地中性点，因而也不适用于高压电力系统。Kübler接线原边为星形联线，次边具有三角形绕组，适用于大电流接地系统；但其制造工艺要求特殊，需要应用复杂的绕组阻抗匹配技术，使变压器造价上升；此外这种变压器不能在次边提供变电所、地区负荷所需的三相动力电能，其实用将受一定限制。Woodbrige(变形)接线须增设自耦变压器(AT)，使整体设备投资增大；而且这种接线不能直接提供两牵引端口的公共接地(轨)点，因而不适用于1×27.5kV牵引供电系统。
本实用新型的目的是提供一种次边可接地的星形-多三角形接线平衡牵引变压器，使平衡牵引变压器的综合性能提高，同时降低制造成本。
本实用新型的目的由以下技术方案实现在不改变现有变压器外部结构的基础上，采用通用的三相电力变压器铁芯，原边三相绕组构成星形(Y形)联接，可引出接地中性点；次边由3个三角形(△形)联接的三相绕组构成，对于每一名端串联，构成1个牵引端口，这个大三角形的另一相与另一大三角形的同一相顺同名端串联，构成另1个牵引端口。当本实用新型次边的3个三角形(三相)绕组由2个大小相同的小三角形绕组和1个大三角形绕组构成时，其中大三角形的某相绕组与2个小三角形的同相绕组顺同名端串联，其两端与大三角形的另两相绕组联结点构成2个牵引端口。
本实用新型原边和次边绕组的铜材平均利用率为91％左右；铁材利用率与变压器铁芯型式及绕组在铁芯上布置的均匀度有关，本实用新型使三相铁芯上的绕组均匀分布，因而有较高的铁材利用率。
本实用新型的
图1为大三角形绕组的对应相绕组顺同名端串联图2为大三角形的同一相顺同名端串联图3为大三角形的某相绕组与2个小三角形的同相绕组顺同名端串联
以下结合附图对本实用新型作进一步描述本实用新型采用普通三相电力变压器铁芯，其绕组联接的基本实施方式如图1、2、3所示，图1中，次边3个三角形(三相)绕组由2个大小相同的大三角形绕组和1个小三角形绕组构成，其中1个大三角形的某相绕组与小三角形的同相绕组顺同名端串联，构成1个牵引端口，这个大三角形的另两相绕组与另1个大三角形绕组的对应相绕组顺同名端串联(形成顺同名端的两对顶三角形)，构成另1个牵引端口；图2中1个大三角形的某相绕组与小三角形的同相绕组顺同名端串联，构成1个牵引端口，这个大三角形的另一相与另一大三角形的同一相顺同名端串联，构成另1个牵引端口。图3中次边的3个三角形(三相)绕组由2个大小相同的小三角形绕组和1个大三角形绕组构成，其中大三角形的某相绕组与2个小三角形的同相绕组顺同名端串联，其两端与大三角形的另两相绕组联结点构成2个牵引端口。各图中＊、·、#为绕组同名端标志，原、次边绕组一一对应，原边由三相绕组构成星形联接，每相绕组匝数均为ω1，可提供接地中性点；次边由3个三角形联接的三相绕组构成，在每一三角形联接中，三相绕组分布均匀，且各相绕组的归算漏抗按同一值匹配；其中大、小三角形绕组的每相匝数分别为ω2和ω3，假设牵引端口α、β相的虚拟匝数为ω(ω与ω1的比值由变电所原、次边的供电电压决定)，对于图1、2，ω2、ω3与ω满足以下关系ω2=ω/3]]>ω3=ω×(1-1/3)---(1)]]>对于图3，ω2、ω3满足以下关系ω2＝ω×sin45°/sin120°ω3＝ω×sin15°/sin120°(2)当原边施以三相对称电压时，牵引变电所次边α、β端口输出大小相等、相位相差90°的两相对称电压，实现三相-两相系统的对称变换。
权利要求1.一种次边可接地的星形—多三角形接线平衡牵引变压器，采用普通三相电力变压器铁芯，原边三相绕组构成星形联接，具备可供接地的中性点，其特征在于次边由3个三角形联接的三相绕组构成，当这3个三角形三相绕组由2个大小相同的大三角形绕组和1个小三角形绕组构成时，其中1个大三角形的某相绕组与小三角形的同相绕组顺同名端串联，构成1个牵引端口，这个大三角形的另两相绕组与另1个大三角形绕组的对应相绕组顺同名端串联，形成顺同名端的两对顶三角形，构成另1个牵引端口；或者其中1个大三角形的某相绕组与小三角形的同相绕组顺同名端串联，构成1个牵引端口，这个大三角形的另一相与另一大三角形的同一相顺同名端串联，构成另1个牵引端口；当这3个三角形三相绕组由2个大小相同的小三角形绕组和1个大三角形绕组构成时，其中大三角形的某相绕组与2个小三角形的同相绕组顺同名端串联，其两端与大三角形的另两相绕组联结点构成2个牵引端口。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于交流牵引供电系统的次边可接地的星形—多三角形接线的三相—两相平衡牵引变压器。采用普通三相电力变压器铁芯；原边三相绕组构成星形(Y形)联接，具备可供接地的中性点，适用于大电流接地高压电力系统；次边由3个三角形(△形)联接的三相绕组构成，而且在次边可直接提供α、β牵引端口的公共接地(轨)端。原边和次边绕组的平均铜材利用率为91％左右；由于原、次边绕组在铁芯上的均匀分布，所以在铁材利用率方面优于其他类型的三相—两相平衡变压器。主要用于27.4kV或2×27.5kV牵引供电系统。它在设计、制造上的复杂程度与三相三绕组变压器相当。
文档编号H01F30/06GK2252394SQ95241909
公开日1997年4月16日 申请日期1995年7月21日 优先权日1995年7月21日
发明者李群湛, 贺建闽 申请人:西南交通大学