CN101820225A - 用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压电源，具体为一种用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源。解决现有用于机车主变流柜例行试验站的高压电源存在的成本高、单相用电给电网带来三相电流、电压不平衡、变流器负载极易对电网造成谐波污染等问题。包括一台三相变单相特种变压器和由三相变单相特种变压器拖动的两个非接触式感应调压器，三相变单相特种变压器的原边有两个绕组，次边有四个绕组，次边的四个绕组两两与原边的一个绕组感应，原边的两个绕组首末端相连，次边的四个绕组相互串联，串联时两个次边绕组按照首端进、末端出，另两个绕组按照末端进、首端出。本发明所述的高压电源尤其适用于HXD2型机车主变流柜例行试验站。
Description
技术领域
本发明涉及高压电源，具体为一种用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源。
背景技术
现有技术采用三相10KV/380V电力变压器输出侧接单相380v/850V升压变压器，为单独两座机车主变流柜例行试验站供单相850v交流电压。其缺陷为：1、多使用一台10KV/380V电力变压器，即每座例行试验站需要一台10KV/380V电力变压器。2、单相用电给电网带来三相电流、电压不平衡。3、变流器负载极易对电网造成谐波（特别是三次谐波）污染。
发明内容
本发明为了解决现有用于机车主变流柜例行试验站的高压电源存在的上述缺陷和问题，提供一种用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源。该可调高压电源采用三相变单相特种变压器，拖动两个独立工作的单相可调输出的非接触式感应调压器，为两个独立工作的相邻主变流柜例行试验站提供0-1200V可调高压电源。
本发明是采用如下技术方案实现的：用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源，包括一台三相变单相特种变压器和由三相变单相特种变压器拖动的两个独立工作的单相可调输出的非接触式感应调压器，所述的三相变单相特种变压器的原边有两个绕组，次边有四个绕组，次边的四个绕组中有两个与原边的一个绕组感应（套于同一个铁心柱上），次边的另两个绕组与原边的另一个绕组感应（即套于同一个铁心柱上），原边一个绕组的末端与另一个绕组的首端相连，一个绕组的首端、两绕组之间的连接节点、另一个绕组的末端分别作为A、B、C三相输入端，次边的四个绕组相互串联，串联时与原边一个绕组感应的两个次边绕组按照首端进、末端出，与原边另一个绕组感应的两个绕组按照末端进、首端出。电力供电技术要求中规定，当单相负载的容量不超过本线路中三相负荷容量的25%，就可视为电网三相平衡，可容纳此单相负载的挂网。本发明采用三相变单相特种变压器，其原边结构可为三次谐波提供有效路径可避免对电网的污染，其次边结构能有效改善仅挂单相负载时原边的三相不平衡电流约15%，同时两个（相邻）变流柜例行试验站由同一个三相变单相特种变压器供电，与现有技术相比节省了一台10KV/380V电力变压器，降低了成本。采用非接触式感应调压器使供电电压可调，方便了使用。
为满足特定的供电需要，如为HXD2型机车主变流柜例行试验站供电，所述三相变单相特种变压器为输入三相10KV、输出单相2.5KV、结构型式容量1250KVA。
针对HXD2型机车主变流柜例行试验站，要求高压电源输出电感值为1mH。高压电源中两台单相可调非接触式感应调压器为400KVA且在950V输出时，输出电感值为0.6mH,所以在单相可调非接触式感应调压器的输出端串入0.4mH干式可调电抗器。
本发明所述的用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源在两个试验站已成功试验完成350台HXD2型机车主变流柜例行试验任务，完全满足了两个试验站的供电需求。能很好地解决对电网的谐波污染及仅挂单相负载时给电网带来三相电流、电压不平衡问题。经测量两个试验站同时额定负荷工作，变压器原边10KV三相不平衡电压不平衡率仅有1%，三相电流不平衡率为15%。经测量两个试验站同时额定负荷工作，高压电源输出阻抗为0.99mH。本发明所述的高压电源尤其适用于HXD2型机车主变流柜例行试验站。
附图说明
图1为本发明所述的用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源的结构框图；
图2为本发明所述的用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源的局部具体电路原理图；
图3为三相变单相特种变压器的结构原理图。
具体实施方式
用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源，包括一台三相变单相特种变压器U2和由三相变单相特种变压器拖动的两个独立工作的单相可调输出的非接触式感应调压器U4、U5，所述的三相变单相特种变压器U2的原边有两个绕组，次边有四个绕组，次边的四个绕组中有两个与原边的一个绕组感应（套于同一个铁心柱上），次边的另两个绕组与原边的另一个绕组感应（即套于同一个铁心柱上），原边一个绕组的末端与另一个绕组的首端相连，一个绕组的首端、两绕组之间的连接节点、另一个绕组的末端分别作为A、B、C三相输入端，次边的四个绕组相互串联，串联时与原边一个绕组感应的两个次边绕组按照首端进、末端出，与原边另一个绕组感应的两个绕组按照末端进、首端出。具体实施时，三相变单相特种变压器的输入端设置有高压开关控制柜U1，以实现三相电源的供电控制；三相变单相特种变压器与非接触式感应调压器之间设置有开关控制柜U3，以实现三相变单相特种变压器输出电压的通断控制。为满足特定的供电需要，如为HXD2型机车主变流柜例行试验站供电，所述三相变单相特种变压器为输入三相10KV、输出单相2.5KV、结构型式容量1250KVA。针对HXD2型机车主变流柜例行试验站，要求高压电源输出电感值为1mH。高压电源中两台单相可调非接触式感应调压器为400KVA且在950V输出时，输出电感值为0.6mH,所以在单相可调非接触式感应调压器的输出端串入0.4mH干式可调电抗器L3。具体制造时三相变单相特种变压器的绕组采用美国NMX绝缘材料，非包封，铁芯材料采用30RG120，绕组为三相心式，左右柱套绕组，中柱无绕组。非接触式感应调压器为现有产品，可选用TDA-400KVA/2.5KV0-/1.2KV型号。
Claims (4)
1.一种用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源，其特征为：包括一台三相变单相特种变压器（U2）和由三相变单相特种变压器拖动的两个独立工作的单相可调输出的非接触式感应调压器（U4、U5），所述的三相变单相特种变压器（U2）的原边有两个绕组，次边有四个绕组，次边的四个绕组中有两个与原边的一个绕组感应，次边的另两个绕组与原边的另一个绕组感应，原边一个绕组的末端与另一个绕组的首端相连，一个绕组的首端、两绕组之间的连接节点、另一个绕组的末端分别作为A、B、C三相输入端，次边的四个绕组相互串联，串联时与原边一个绕组感应的两个次边绕组按照首端进、末端出，与原边另一个绕组感应的两个绕组按照末端进、首端出。
2.根据权利要求1所述的用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源，其特征为：三相变单相特种变压器为输入三相10KV、输出单相2.5KV、结构型式容量1250KVA。
3.根据权利要求2所述的用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源，其特征为：两台单相可调非接触式感应调压器为400KVA且在单相可调非接触式感应调压器的输出端串入0.4mH干式可调电抗器（L3）。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于机车主变流柜例行试验站的可调高压电源，其特征为：三相变单相特种变压器的输入端设置有高压开关控制柜（U1），三相变单相特种变压器与非接触式感应调压器之间设置有开关控制柜（U3）。
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