CN102024553A - At供电用四低压绕组层分箱牵引变压器 - Google Patents

At供电用四低压绕组层分箱牵引变压器 Download PDF

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Abstract

AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，涉及一种牵引变压器。常用的AT供电用牵引变压器由T变和M变两台单相牵引变压器组成，两变压器须单独设计，结构复杂，制造难度大，且难满足设计要求。本发明特征在于：铁芯柱组包括第一及第二铁芯柱，铁芯柱自内而外套接五绕组层，其中一至四绕组层均包括供电侧绕组及馈电侧绕组；同一铁芯柱上的供电侧绕组串联，馈电侧绕组串联；经串联的第一、第二铁芯柱上的供电侧绕组并联、馈电侧绕组并联、一次侧绕组并联。以设计相同的两变压器替代T变和M变两台单相牵引变压器，满足设计、使用要求，便于设计，利于加工制作，降低设计制造成本；采用分箱结构，变压器外形小、重量轻，便于运输和现场安装。

Description

AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器 
技术领域
本发明涉及一种牵引变压器。 
背景技术
目前，我国常用的AT供电方式的牵引变压器有斯科特接线牵引变压器和VX接线牵引变压器，斯科特变压器由T变和M变两台单相牵引变压器组成，T变和M变需要单独设计，整个变压器结构复杂，制造难度较大，二次侧出口电压为55kV，变电所需设出口自耦变压器55/27.5kV，成本较高；不能满足AT供电方式VX接线牵引变压器Z21＝Z31，(3Z21+Z31-Z23-1)/4＜0.3Ω的设计要求。其中Z21为一次侧绕组短路后从供电侧绕组看到的阻抗，Z31为一次侧绕组短路后从馈电侧绕组看到的阻抗，Z23-1为一次侧绕组短路后从供电侧、馈电侧绕组串联回路两端看到的阻抗。 
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，以达到满足设计要求且结构简单、成本低的目的。为此，本发明采取以下技术方案。 
AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，包括铁芯柱组及同心套接于铁芯柱的绕组，其特征在于：所述的铁芯柱组包括第一铁芯柱及第二铁芯柱，上述铁芯柱自内而外套接五同心绕组层，分别为第一绕组层、第二绕组层、第三绕组层，第四绕组层和第五绕组层，其中第一、第二、第三、第四绕组层均包括供电侧绕组及馈电侧绕组，第五层绕组层为一次侧绕组；第一绕组层包括供电侧第一绕组及馈电侧第一绕组，第二绕组层包括供电侧第二绕组及馈电侧第二绕组，第三绕组层包括供电侧第三绕组及馈电侧第三绕组，第四绕组层包括供电侧第四绕组及馈电侧第四绕组，供电侧第一绕组外层为馈电侧第二绕组，馈电侧第一绕组外层为供电侧第二绕组，供电侧第三绕组外层为馈电侧第四绕组，馈电侧第三绕组外层为供电侧第四绕组；同一铁芯柱上的供电侧绕组串联，同一铁芯柱上的馈电侧绕组串联；经串联的第一、第二铁芯柱上的供电侧绕组并联，其中一并联连接端为供电侧输出端；经串联的第一、第二铁芯柱上的馈电侧绕组并联，其中一并联连接端为馈电侧输出端；第一、第二铁芯柱上的一次侧绕组并联，其中一并联连接端为第一输入端，另一并联连接端为第二输入端。对于容量较小的变压器，T、F采用两绕组结构，很难满足(3Z21+Z31-Z23-1)/4＜0.3Ω的阻抗要求，本发明T、F采用了四绕组结构，完全能够满足Z21＝Z31，并(3Z21+Z31-Z23-1) /4＜0.3Ω的阻抗要求。可以省去出口自耦变55kV/27.5kV，适用于110kV、220kV电压等级AT供电方式VX接线的高速、重载铁路使用。节约了投资，减少了占地面积。采用相同设计的两台牵引变压器替代T变和M变两台单相牵引变压器，简化了设计方案、利于加工制作，降低设计制造成本；采用两变压器的分箱方式，使单独一变压器整体外形小、重量轻，便于运输和现场安装，在一个变电所中采用两台这样的变压器就可以外接实现VX接线。 
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。 
第一、第二、第三及第四绕组层均分为上下两部分，其中第一、第四绕组层上半部分分别为供电侧第一绕组和供电侧第四绕组；第二、第三绕组层上半部分分别为馈电侧第二绕组和馈电侧第三绕组。 
在同一铁芯柱上，供电侧第一绕组的上端为供电侧输出端，其下端与供电侧第二绕组上端连接，供电侧第二绕组下端与供电侧第三绕组下端连接，供电侧第三绕组上端与上端接地的供电侧第四绕组下端连接；上端为馈电侧输出端的馈电侧第三绕组，其下端与馈电侧第四绕组上端连接，馈电侧第四绕组下端与馈电侧第一绕组下端连接，馈电侧第一绕组上端与上端接地的馈电侧第二绕组下端连接；第一、第二铁芯柱上的一次侧绕组上端为第一输入端，下端为第二输入端。 
也可采用如下结构。 
第一、第二、第三及第四绕组层均分为上下两部分，其中第一、第四绕组层上半部分分别为馈电侧第一绕组和馈电侧第四绕组；第二、第三绕组层上半部分分别为供电侧第二绕组和供电侧第三绕组。 
在同一铁芯柱上，馈电侧第一绕组的上端为馈电侧输出端，其下端与馈电侧第二绕组上端连接，馈电侧第二绕组下端与馈电侧第三绕组下端连接，馈电侧第三绕组上端与上端接地的馈电侧第四绕组下端连接；上端为供电侧输出端的供电侧第三绕组，其下端与供电侧第四绕组上端连接，供电侧第四绕组下端与供电侧第一绕组下端连接，供电侧第一绕组上端与上端接地的供电侧第二绕组下端连接；第一、第二铁芯柱上的一次侧绕组上端为第一输入端，下端为第二输入端。 
有益效果：(1)对于容量较小的变压器，T、F采用两绕组结构，很难满足(3Z21+Z31-Z23-1)/4＜0.3Ω的阻抗要求，本发明T、F采用了四绕组结构，完全能够满足Z21＝Z31，并(3Z21+Z31-Z23-1)/4＜0.3Ω的阻抗要求。(2)可以省去出口自耦变55kV/27.5kV，适用于110kV、220kV电压等级AT供电方式VX接线的高速、重载铁路使用。节约了投资，减少了占地面积。(3)采用分箱方式，变压器整体外形小、重量轻，便于运输和现场安装，在一个 变电所中采用两台这样的变压器就可以外接实现VX接线。(4)采用相同设计的两台牵引变压器替代T变和M变两台单相牵引变压器，简化了设计方案、利于加工制作，降低设计制造成本。 
附图说明
图1是本发明结构示意图。 
图2是本发明另一结构示意图。 
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进一步的详细说明。 
实施例一。 
如图1所示，本发明包括铁芯柱组及同心套接于铁芯柱的绕组，所述的铁芯柱组包括第一铁芯柱1及第二铁芯柱2，上述铁芯柱自内而外套接五同心绕组层，分别为第一绕组层、第二绕组层、第三绕组层，第四绕组层和第五绕组层，其中第一、第二、第三、第四绕组层均包括供电侧绕组及馈电侧绕组，第五层绕组层为一次侧绕组Ha(Hx)；第一绕组层包括供电侧第一绕组Ta1(Tx1)及馈电侧第一绕组Fa1(Fx1)，第二绕组层包括供电侧第二绕组Ta2(Tx2)及馈电侧第二绕组Fa2(Fx2)，第三绕组层包括供电侧第三绕组Ta3(Tx3)及馈电侧第三绕组Fa3(Fx3)，第四绕组层包括供电侧第四绕组Ta4(Tx4)及馈电侧第四绕组Fa4(Fx4)，供电侧第一绕组Ta1(Tx1)外层为馈电侧第二绕组Fa1(Fx1)，馈电侧第一绕组Fa1(Fx1)外层为供电侧第二绕组Ta2(Tx2)，供电侧第三绕组Ta3(Tx3)外层为馈电侧第四绕组Fa4(Fx4)，馈电侧第三绕组Fa3(Fx3)外层为供电侧第四绕组Ta4(Tx4)；同一铁芯柱上的供电侧绕组串联，同一铁芯柱上的馈电侧绕组串联；经串联的第一、第二铁芯柱1、2上的供电侧绕组并联，其中一并联连接端为供电侧输出端T；经串联的第一、第二铁芯柱1、2上的馈电侧绕组并联，其中一并联连接端为馈电侧输出端F；第一、第二铁芯柱1、2上的一次侧绕组Ha(Hx)并联，其中一并联连接端为第一输入端A，另一并联连接端为第二输入端B。 
第一、第二、第三及第四绕组层均分为上下两部分，其中第一、第四绕组层上半部分分别为供电侧第一绕组Ta1(Tx1)和供电侧第四绕组Ta4(Tx4)；第二、第三绕组层上半部分分别为馈电侧第二绕组Fa2(Fx2)和馈电侧第三绕组Fa3(Fx3)。在同一铁芯柱1(2)上，供电侧第一绕组Ta1(Tx1)的上端为供电侧输出端，其下端与供电侧第二绕组Ta2(Tx2)上端连接，供电侧第二绕组Ta2(Tx2)下端与供电侧第三绕组Ta3(Tx3)下端连接，供电侧第三绕组Ta3(Tx3)上端与上端接地的供电侧第四绕组Ta4(Tx4)下端连接；上端为馈电侧输 出端的馈电侧第三绕组Fa3(Fx3)，其下端与馈电侧第四绕组Fa4(Fx4)上端连接，馈电侧第四绕组Fa4(Fx4)下端与馈电侧第一绕组Fa1(Fx1)下端连接，馈电侧第一绕组Fa1(Fx1)上端与上端接地的馈电侧第二绕组Fa2(Fx2)下端连接；第一、第二铁芯柱1、2上的一次侧绕组Ha(Hx)上端为第一输入端A，下端为第二输入端B。 
以下详细描述变压器的接线。 
第一铁芯柱1的第一、第四绕组层上半部分分别为供电侧第一绕组Ta1和供电侧第四绕组Ta4，其下部分分别为馈电侧第一绕组Fa1和馈电侧第四绕组Fa4；第二、第三绕组层上半部分分别为馈电侧第二绕组Fa2和馈电侧第三绕组Fa3，其下部分分别为供电侧第二绕组Ta2和供电侧第三绕组Ta3。在第一铁芯柱1上，供电侧第一绕组Ta1的上端为供电侧输出端，其下端与供电侧第二绕组Ta2上端连接，供电侧第二绕组Ta2下端与供电侧第三绕组Ta3下端连接，供电侧第三绕组Ta3上端与上端为接地端N的供电侧第四绕组Ta4下端连接；上端为馈电侧输出端的馈电侧第三绕组Fa3，其下端与馈电侧第四绕组Fa4上端连接，馈电侧第四绕组Fa4下端与馈电侧第一绕组Fa1下端连接，馈电侧第一绕组Fa1上端与上端为接地端N的馈电侧第二绕组Fa2下端连接；一次侧绕组Ha上端为第一输入端A，下端为第二输入端B。 
第二铁芯柱2的第一、第四绕组层上半部分分别为供电侧第一绕组Tx1和供电侧第四绕组Tx4，其下部分分别为馈电侧第一绕组Fx1和馈电侧第四绕组Fx4；第二、第三绕组层上半部分分别为馈电侧第二绕组Fx2和馈电侧第三绕组Fx3，其下部分分别为供电侧第二绕组Tx2和供电侧第三绕组Tx3。在第二铁芯柱2上，供电侧第一绕组Tx1的上端为供电侧输出端，其下端与供电侧第二绕组Tx2上端连接，供电侧第二绕组Tx2下端与供电侧第三绕组Tx3下端连接，供电侧第三绕组Tx3上端与上端为接地端N的供电侧第四绕组Tx4下端连接；上端为馈电侧输出端的馈电侧第三绕组Fx3，其下端与馈电侧第四绕组Fx4上端连接，馈电侧第四绕组Fx4下端与馈电侧第一绕组Fx1下端连接，馈电侧第一绕组Fx1上端与上端为接地端N的馈电侧第二绕组Fx2下端连接；一次侧绕组Hx上端为第一输入端A，下端为第二输入端B。 
第一输入端A、第二输入端B为变压器三相电压110kV或220kV的输入端；供电侧输出端T为变压器供电侧27.5kV输出端；馈电侧输出端F为变压器馈电侧27.5kV的输出端。 
实施例二。 
如图2所示，与实施例一相同处不再赘述，不同之处在于。 
第一、第二、第三及第四绕组层均包括供电侧绕组及馈电侧绕组，其中第一、第四绕组层上半部分分别为馈电侧第一绕组Fa1(Fx1)和馈电侧第四绕组(Fa4(Fx4)；第二、第三绕组层上半部分分别为供电侧第二绕组Ta2(Tx2)和供电侧第三绕组Ta3(Tx3)。 
在同一铁芯柱1(2)上，馈电侧第一绕组Fa1(Fx1)的上端为馈电侧输出端，其下端与馈电侧第二绕组Fa2(Fx2)上端连接，馈电侧第二绕组Fa2(Fx2)下端与馈电侧第三绕组Fa3(Fx3)下端连接，馈电侧第三绕组Fa3(Fx3)上端与上端接地的馈电侧第四绕组Fa4(Fx4)下端连接；上端为供电侧输出端的供电侧第三绕组Ta3(Tx3)，其下端与供电侧第四绕组Ta4(Tx4)上端连接，供电侧第四绕组Ta4(Tx4)下端与供电侧第一绕组Ta1(Tx1)下端连接，供电侧第一绕组Ta1(Tx1)上端与上端接地的供电侧第二绕组Ta2(Tx2)下端连接；第一、第二铁芯柱1、2上的一次侧绕组Ha、Hx的上端为第一输入端A，下端为第二输入端B。 
以上图1所示的AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。 

Claims (5)

1.AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，包括铁芯柱组及同心套接于铁芯柱的绕组，其特征在于：所述的铁芯柱组包括第一铁芯柱(1)及第二铁芯柱(2)，上述铁芯柱自内而外套接五同心绕组层，分别为第一绕组层、第二绕组层、第三绕组层，第四绕组层和第五绕组层，其中第一、第二、第三、第四绕组层均包括供电侧绕组及馈电侧绕组，第五层绕组层为一次侧绕组(Ha、Hx)；第一绕组层包括供电侧第一绕组(Ta1、Tx1)及馈电侧第一绕组(Fa1、Fx1)，第二绕组层包括供电侧第二绕组(Ta2、Tx2)及馈电侧第二绕组(Fa2、Fx2)，第三绕组层包括供电侧第三绕组(Ta3、Tx3)及馈电侧第三绕组(Fa3、Fx3)，第四绕组层包括供电侧第四绕组(Ta4、Tx4)及馈电侧第四绕组(Fa4、Fx4)，供电侧第一绕组(Ta1、Tx1)外层为馈电侧第二绕组(Fa2、Fx2)，馈电侧第一绕组(Fa1、Fx1)外层为供电侧第二绕组(Ta2、Tx2)，供电侧第三绕组(Ta3、Tx3)外层为馈电侧第四绕组(Fa4、Fx4)，馈电侧第三绕组(Fa3、Fx3)外层为供电侧第四绕组(Ta4、Tx4)；同一铁芯柱上的供电侧绕组串联，同一铁芯柱上的馈电侧绕组串联；经串联的第一、第二铁芯柱(1、2)上的供电侧绕组并联，其中一并联连接端为供电侧输出端(T)；经串联的第一、第二铁芯柱(1、2)上的馈电侧绕组并联，其中一并联连接端为馈电侧输出端(F)；第一、第二铁芯柱(1、2)上的一次侧绕组(Ha、Hx)并联，其中一并联连接端为第一输入端(A)，另一并联连接端为第二输入端(B)。
2.根据权利要求1所述的AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，其特征在于：第一、第二、第三及第四绕组层均分为上下两部分，其中第一、第四绕组层上半部分分别为供电侧第一绕组(Ta1、Tx1)和供电侧第四绕组(Ta4、Tx4)；第二、第三绕组层上半部分分别为馈电侧第二绕组(Fa2、Fx2)和馈电侧第三绕组(Fa3、Fx3)。
3.根据权利要求2所述的AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，其特征在于：在同一铁芯柱(1、2)上，供电侧第一绕组(Ta1、Tx1)的上端为供电侧输出端(T)，其下端与供电侧第二绕组(Ta2、Tx2)上端连接，供电侧第二绕组(Ta2、Tx2)下端与供电侧第三绕组(Ta3、Tx3)下端连接，供电侧第三绕组(Ta3、Tx3)上端与上端接地的供电侧第四绕组(Ta4、Tx4)下端连接；上端为馈电侧输出端(F)的馈电侧第三绕组(Fa3、Fx3)，其下端与馈电侧第四绕组(Fa4、Fx4)上端连接，馈电侧第四绕组(Fa4、Fx4)下端与馈电侧第一绕组(Fa1、Fx1)下端连接，馈电侧第一绕组(Fa1、Fx1)上端与上端接地的馈电侧第二绕组(Fa2、Fx2)下端连接；第一、第二铁芯柱(1、2)上的一次侧绕组(Ha、Hx)上端为第一输入端(A)，下端为第二输入端(B)。
4.根据权利要求1所述的AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，其特征在于：第一、第二、第三及第四绕组层均分为上下两部分，其中第一、第四绕组层上半部分分别为馈电侧第一绕组(Fa1、Fx1)和馈电侧第四绕组(Fa4、Fx4)；第二、第三绕组层上半部分分别为供电侧第二绕组(Ta2、Tx2)和供电侧第三绕组(Ta3、Tx3)。
5.根据权利要求4所述的AT供电用四低压绕组层分箱牵引变压器，其特征在于：在同一铁芯柱(1、2)上，馈电侧第一绕组(Fa1、Fx1)的上端为馈电侧输出端(F)，其下端与馈电侧第二绕组(Fa2、Fx2)上端连接，馈电侧第二绕组(Fa2、Fx2)下端与馈电侧第三绕组(Fa3、Fx3)下端连接，馈电侧第三绕组(Fa3、Fx3)上端与上端接地的馈电侧第四绕组(Fa4、Fx4)下端连接；上端为供电侧输出端(T)的供电侧第三绕组(Ta3、Tx3)，其下端与供电侧第四绕组(Ta4、Tx4)上端连接，供电侧第四绕组(Ta4、Tx4)下端与供电侧第一绕组(Ta1、Tx1)下端连接，供电侧第一绕组(Ta1、Tx1)上端与上端接地的供电侧第二绕组(Ta2、Tx2)下端连接；第一、第二铁芯柱(1、2)上的一次侧绕组(Ha、Hx)上端为第一输入端(A)，下端为第二输入端(B)。
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Denomination of invention: Four low-voltage winding layer split box traction transformer for AT power supply

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Pledgor: WOLONG ELECTRIC YINCHUAN TRANSFORMER Co.,Ltd.

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