CN102436918A

CN102436918A - 一种斯科特接线的牵引变压器

Info

Publication number: CN102436918A
Application number: CN201110446563XA
Authority: CN
Inventors: 鲁玮; 张健; 马君; 马金山
Original assignee: YINCHUAN WOLONG TRANSFORMER CO Ltd; Wolong Electric Group Co Ltd
Current assignee: Wolong Electric Yinchuan Transformer Co ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102436918B

Abstract

一种斯科特接线的牵引变压器，涉及一种牵引变压器。传统的斯科特变压器二次侧出口电压为55kV，需设出口自耦变压器55/27.5kV，成本高；占地面积大；电能损耗大，牵引变电所设备布置复杂，运营和维护费用高。本发明特征在于：第一主柱、第二主柱、第三主柱及第四主柱自内而外套接三同心绕组层，其中第一主柱和第二主柱外套的第一绕组层及第二绕组层均分成供电侧绕组、馈电侧绕组两部分，供电侧绕组外层为馈电侧绕组，馈电侧外层为供电侧绕组；第三主柱的第一绕组层为供电侧绕组，第二绕组层为馈电侧绕组；第四主柱的第一绕组层为馈电侧绕组，第二绕组层为供电侧绕组。本发明结构简单，满足设计要求、降低设计、生产成本。

Description

一种斯科特接线的牵引变压器

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传统的斯科特接线牵引变压器和VX接线牵引变压器，传统的斯科特变压器二次侧出口电压为55kV，变电所需设出口自耦变压器55/27.5kV，设备、工程费用多；占地面积大，征地拆迁费用高；电能损耗大，牵引变电所设备布置复杂，运营和维护费用高。而VX接线牵引变压器虽然能降低投资，但不能保证一次侧三相电流对称，对电力系统产生的负序影响较大。

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，提供一种斯科特接线的牵引变压器，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。

一种斯科特接线的牵引变压器，包括M变和T变两个单相变压器，其特征在于： M变单相变压器设第一主柱、第二主柱，T变单相变压器设第三主柱、第四主柱，所述的第一主柱、第二主柱、第三主柱及第四主柱自内而外套接三同心绕组层，分别为第一绕组层、第二绕组层和第三绕组层，第三层绕组层为一次侧绕组；其中第一主柱和第二主柱外套的第一绕组层及第二绕组层均分成两部分，第一绕组层包括供电侧第一等分绕组及馈电侧第二等分绕组，第二绕组层包括供电侧第二等分绕组及馈电侧第一等分绕组，供电侧第一等分绕组外层为馈电侧第一等分绕组，馈电侧第二等分绕组外层为供电侧第二等分绕组；同一主柱上的供电侧第一等分绕组与供电侧第二等分绕组串联，同一主柱上的馈电侧第一等分绕组与馈电侧第二等分绕组串联，经串联的第一、第二主柱上的供电侧绕组并联且形成变压器供电侧的第二输出端及接地端，经串联的第一、第二主柱上的馈电侧绕组并联形成变压器馈电侧的第二输出端及接地端，第一、第二主柱上的一次侧绕组连接且形成C相输入端及B相输入端；第三主柱的第一绕组层为供电侧第三绕组，第二绕组层为馈电侧第三绕组；第四主柱的第一绕组层为馈电侧第四绕组，第二绕组层为供电侧第四绕组，馈电侧第三绕组和馈电侧第四绕组串联形成馈电侧的第一输出端及接地端，供电侧第三绕组和供电侧第四绕组串联形成供电侧的第一输出端及接地端，第三、第四主柱上的一次侧绕组串联形成A相输入端和与第一、第二主柱上的一次侧绕组连接点相连的三相中点S。供电侧绕组的接地端与馈电侧绕组的接地端（输出端）位置相错，分别位于绕组的上下端，便于两低压绕组层间的绝缘，A、B、C相输入端与输入变压器的三相电连接。

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。

第一主柱和第二主柱外套的第一绕组层及第二绕组层均分为上下两部分，其中第一绕组层上半部分为供电侧第一等分绕组，下半部分为馈电侧第二等分绕组；第二绕组层上半部分为馈电侧第一等分绕组，下半部分为供电侧第二等分绕组。

同一主柱上的供电侧第一等分绕组的末端与供电侧第二等分绕组首端连接，馈电侧第一等分绕组的末端与馈电侧第二等分绕组首端连接；第一主柱上的供电侧第一等分绕组的首端与第二主柱上的供电侧第一等分绕组的首端连接，该连接端为供电侧第二输出端；第一主柱上的馈电侧第一等分绕组的首端与第二主柱上的馈电侧第一等分绕组的首端连接，该连接端为馈电侧接地端N；第一主柱上的供电侧第二等分绕组的末端与第二主柱上的供电侧第二等分绕组的末端连接，该连接端为供电侧接地端N；第一主柱上的馈电侧第二等分绕组的末端与第二主柱上的馈电侧第二等分绕组的末端连接，该连接端为馈电侧第二输出端；第一主柱上的一次侧绕组首端为C相输入端，第二主柱上的一次侧绕组首端为B相输入端，第一、二主柱上的一次侧绕组末端相连接，该连接端与三相中点S连接；供电侧第三绕组的末端与供电侧第四绕组的末端连接，供电侧第三绕组的首端为接地端，供电侧第四绕组的首端为供电侧第一输出端，馈电侧第三绕组的末端与馈电侧第四绕组的末端连接，馈电侧第三绕组的首端为馈电侧第一输出端，馈电侧第四绕组的首端为接地端；第三主柱上的一次侧绕组末端与第四主柱上的一次侧绕组末端连接，第四主柱上的一次侧绕组首端为A相输入端，第三主柱上的一次侧绕组（H_c）首端与第一主柱及第二主柱上的一次侧绕组末端相连。

第一主柱和第二主柱外套的第一绕组层及第二绕组层均分为上下两部分，其中第一绕组层上半部分为馈电侧第二等分绕组，下半部分为供电侧第一等分绕组；第二绕组层上半部分为供电侧第二等分绕组，下半部分为馈电侧第一等分绕组。

所述的第一、第二主柱和第三、第四主柱分设于两单相牵引变压器中，两单相牵引变压器共油箱。两内含两主柱的变压器共油箱，在内部直接连成接线，一个变电所中采用一台这样的变压器就可以了，节约了成本，减少了占地面积。

有益效果：⑴能保证一次侧三相电流对称，对接触网的供电可实现双边供电；⑵二次侧中点引出，能够满足Z₂₁=Z₃₁，并（3Z₂₁+Z₃₁-Z_23-1）/4＜0.45Ω的阻抗要求，变电所出口处无需设置自耦变压器，适用于110kV、220kV电压等级AT供电方式的高速、重载铁路使用，在供电臂距离长、牵引电流大、行车密度高及两臂同时有负载的概率高的情况下具有更大优势。⑶T变、M变两个单相变压器共油箱，在内部直接连成TX接线，一个变电所中采用一台这样的变压器就可以了，节约了成本，减少了占地面积。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

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M变和T变两个单相变压器， M变单相变压器设第一主柱1、第二主柱2，T变单相变压器设第三主柱3、第四主柱4，所述的第一主柱1、第二主柱2、第三主柱3及第四主柱4自内而外套接三同心绕组层，分别为第一绕组层、第二绕组层和第三绕组层，第三层绕组层为一次侧绕组H_a、H_x、H_c、H_z；其中第一主柱1和第二主柱2外套的第一绕组层及第二绕组层均分成两部分，第一绕组层包括供电侧第一等分绕组T_a1、T_x1及馈电侧第二等分绕组F_a2、F_x2，第二绕组层包括供电侧第二等分绕组T_a2、T_x2及馈电侧第一等分绕组F_a1、F_x1，供电侧第一等分绕组T_a1、T_x1外层为馈电侧第一等分绕组F_a1、F_x1，馈电侧第二等分绕组F_a2、F_x2外层为供电侧第二等分绕组T_a2、T_x2；同一主柱上的供电侧第一等分绕组与供电侧第二等分绕组串联，同一主柱上的馈电侧第一等分绕组与馈电侧第二等分绕组串联，经串联的第一、第二主柱1、2上的供电侧绕组并联且形成变压器供电侧的第二输出端T₂及接地端N，经串联的第一、第二主柱1、2上的馈电侧绕组并联形成变压器馈电侧的第二输出端F₂及接地端N，第一、第二主柱1、2上的一次侧绕组H_a、H_x连接且形成C相输入端及B相输入端；第三主柱3的第一绕组层为供电侧第三绕组T_c3，第二绕组层为馈电侧第三绕组F_c3；第四主柱4的第一绕组层为馈电侧第四绕组F_z4，第二绕组层为供电侧第四绕组T_z4，馈电侧第三绕组F_c3和馈电侧第四绕组F_z4串联形成馈电侧的第一输出端F₁及接地端，供电侧第三绕组T_c3和供电侧第四绕组T_z4串联形成供电侧的第一输出端T₁及接地端N，第三、第四主柱3、4上的一次侧绕组H_c、H_z串联形成A相输入端和与第一、第二主柱1、2上的一次侧绕组H_a 、H_x 、H_c 、H_z连接点相连的三相中点S。第一、第二主柱1、2和第三、第四主柱3、4分设于两单相牵引变压器中，两单相牵引变压器共油箱。

第一主柱1和第二主柱2外套的第一绕组层及第二绕组层均分为上下两部分，其中第一绕组层上半部分为供电侧第一等分绕组T_a1、T_x1，下半部分为馈电侧第二等分绕组F_a2、F_x2；第二绕组层上半部分为馈电侧第一等分绕组F_a1、F_x1，下半部分为供电侧第二等分绕组T_a2、T_x2。同一主柱1、2上的供电侧第一等分绕组T_a1、T_x1的末端与供电侧第二等分绕组T_a2、T_x2首端连接，馈电侧第一等分绕组F_a1、F_x1的末端与馈电侧第二等分绕组F_a2、F_x2首端连接；第一主柱1上的供电侧第一等分绕组T_a1的首端与第二主柱2上的供电侧第一等分绕组T_x1的首端连接，该连接端为供电侧第二输出端T₂；第一主柱1上的馈电侧第一等分绕组F_a1的首端与第二主柱2上的馈电侧第一等分绕组F_x1的首端连接，该连接端为馈电侧接地端N；第一主柱1上的供电侧第二等分绕组T_a2的末端与第二主柱2上的供电侧第二等分绕组T_x2的末端连接，该连接端为供电侧接地端N；第一主柱1上的馈电侧第二等分绕组F_a2的末端与第二主柱2上的馈电侧第二等分绕组F_x2的末端连接，该连接端为馈电侧第二输出端F₂；第一主柱1上的一次侧绕组H_a首端为C相输入端，第二主柱2上的一次侧绕组H_x首端为B相输入端，第一、二主柱1、2上的一次侧绕组H_a 、H_x末端相连接，该连接端与三相中点S连接；供电侧第三绕组T_c3的末端与供电侧第四绕组T_z4的末端连接，供电侧第三绕组T_c3的首端为接地端，供电侧第四绕组T_z4的首端为供电侧第一输出端T₁，馈电侧第三绕组F_c3的末端与馈电侧第四绕组F_z4的末端连接，馈电侧第三绕组F_c3的首端为馈电侧第一输出端F₁，馈电侧第四绕组F_z4的首端为接地端N；第三主柱3上的一次侧绕组H_c末端与第四主柱4上的一次侧绕组H_z末端连接，第四主柱4上的一次侧绕组H_z首端为A相输入端，第三主柱3上的一次侧绕组H_c首端与第一主柱1及第二主柱2上的一次侧绕组H_a 、H_x末端相连。

实施例二：与实施例一不同之处在于，第一主柱1和第二主柱2外套的第一绕组层及第二绕组层均分为上下两部分，其中第一绕组层上半部分为馈电侧第二等分绕组F_a2、F_x2，下半部分为供电侧第一等分绕组T_a1、T_x1；第二绕组层上半部分为供电侧第二等分绕组T_a2、T_x2，下半部分为馈电侧第一等分绕组F_a1、F_x1。

一次侧绕组A、B、C相输入端为变压器三相电压110kV或220kV的输入端；供电侧第一输出端T₁和第二输出端T₂为变压器供电侧27.5kV输出端；馈电侧第一输出端F₁与馈电侧第二输出端F₂为变压器馈电侧27.5kV的输出端。

Claims

1.一种斯科特接线的牵引变压器，包括M变和T变两个单相变压器，其特征在于： M变单相变压器设第一主柱（1）、第二主柱（2），T变单相变压器设第三主柱（3）、第四主柱（4），所述的第一主柱（1）、第二主柱（2）、第三主柱（3）及第四主柱（4）自内而外套接三同心绕组层，分别为第一绕组层、第二绕组层和第三绕组层，第三层绕组层为一次侧绕组（H_a、H_x、H_c、H_z）；其中第一主柱（1）和第二主柱（2）外套的第一绕组层及第二绕组层均分成两部分，第一绕组层包括供电侧第一等分绕组（T_a1、T_x1）及馈电侧第二等分绕组（F_a2、F_x2），第二绕组层包括供电侧第二等分绕组（T_a2、T_x2）及馈电侧第一等分绕组（F_a1、F_x1），供电侧第一等分绕组（T_a1、T_x1）外层为馈电侧第一等分绕组（F_a1、F_x1），馈电侧第二等分绕组（F_a2、F_x2）外层为供电侧第二等分绕组（T_a2、T_x2）；同一主柱上的供电侧第一等分绕组与供电侧第二等分绕组串联，同一主柱上的馈电侧第一等分绕组与馈电侧第二等分绕组串联，经串联的第一、第二主柱上的供电侧绕组并联且形成变压器供电侧的第二输出端（T₂）及接地端（N），经串联的第一、第二主柱（1、2）上的馈电侧绕组并联形成变压器馈电侧的第二输出端（F₂）及接地端（N），第一、第二主柱（1、2）上的一次侧绕组（H_a、H_x）连接且形成C相输入端及B相输入端；第三主柱（3）的第一绕组层为供电侧第三绕组（T_c3），第二绕组层为馈电侧第三绕组（F_c3）；第四主柱（4）的第一绕组层为馈电侧第四绕组（F_z4），第二绕组层为供电侧第四绕组（T_z4），馈电侧第三绕组（F_c3）和馈电侧第四绕组（F_z4）串联形成馈电侧的第一输出端（F₁）及接地端，供电侧第三绕组（T_c3）和供电侧第四绕组（T_z4）串联形成供电侧的第一输出端（T₁）及接地端（N），第三、第四主柱（3、4）上的一次侧绕组（H_c、H_z）串联形成A相输入端和与第一、第二主柱（1、2）上的一次侧绕组（H_a 、H_x 、H_c 、H_z）连接点相连的三相中点（S）。

2.根据权利要求1所述的一种斯科特接线的牵引变压器，其特征在于：第一主柱（1）和第二主柱（2）外套的第一绕组层及第二绕组层均分为上下两部分，其中第一绕组层上半部分为供电侧第一等分绕组（T_a1、T_x1），下半部分为馈电侧第二等分绕组（F_a2、F_x2）；第二绕组层上半部分为馈电侧第一等分绕组（F_a1、F_x1），下半部分为供电侧第二等分绕组（T_a2、T_x2）。

3.根据权利要求2所述的一种斯科特接线的牵引变压器，其特征在于：同一主柱（1、2）上的供电侧第一等分绕组（T_a1、T_x1）的末端与供电侧第二等分绕组（T_a2、T_x2）首端连接，馈电侧第一等分绕组（F_a1、F_x1）的末端与馈电侧第二等分绕组（F_a2、F_x2）首端连接；第一主柱（1）上的供电侧第一等分绕组（T_a1）的首端与第二主柱（2）上的供电侧第一等分绕组（T_x1）的首端连接，该连接端为供电侧第二输出端（T₂）；第一主柱（1）上的馈电侧第一等分绕组（F_a1）的首端与第二主柱（2）上的馈电侧第一等分绕组（F_x1）的首端连接，该连接端为馈电侧接地端N；第一主柱（1）上的供电侧第二等分绕组（T_a2）的末端与第二主柱（2）上的供电侧第二等分绕组（T_x2）的末端连接，该连接端为供电侧接地端N；第一主柱（1）上的馈电侧第二等分绕组（F_a2）的末端与第二主柱（2）上的馈电侧第二等分绕组（F_x2）的末端连接，该连接端为馈电侧第二输出端（F₂）；第一主柱（1）上的一次侧绕组（H_a）首端为C相输入端，第二主柱（2）上的一次侧绕组（H_x）首端为B相输入端，第一、二主柱（1、2）上的一次侧绕组（H_a 、H_x）末端相连接，该连接端与三相中点（S）连接；供电侧第三绕组（T_c3）的末端与供电侧第四绕组（T_z4）的末端连接，供电侧第三绕组（T_c3）的首端为接地端，供电侧第四绕组（T_z4）的首端为供电侧第一输出端（T₁），馈电侧第三绕组（F_c3）的末端与馈电侧第四绕组（F_z4）的末端连接，馈电侧第三绕组（F_c3）的首端为馈电侧第一输出端（F₁），馈电侧第四绕组（F_z4）的首端为接地端（N）；第三主柱（3）上的一次侧绕组（H_c）末端与第四主柱（4）上的一次侧绕组（H_z）末端连接，第四主柱（4）上的一次侧绕组（H_z）首端为A相输入端，第三主柱（3）上的一次侧绕组（H_c）首端与第一主柱（1）及第二主柱（2）上的一次侧绕组（H_a 、H_x）末端相连。

4.根据权利要求1所述的一种斯科特接线的牵引变压器，其特征在于：第一主柱（1）和第二主柱（2）外套的第一绕组层及第二绕组层均分为上下两部分，其中第一绕组层上半部分为馈电侧第二等分绕组（F_a2、F_x2），下半部分为供电侧第一等分绕组（T_a1、T_x1）；第二绕组层上半部分为供电侧第二等分绕组（T_a2、T_x2），下半部分为馈电侧第一等分绕组（F_a1、F_x1）。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种斯科特接线的牵引变压器，其特征在于：所述的第一、第二主柱（1、2）和第三、第四主柱（3、4）分设于两单相牵引变压器中，两单相牵引变压器共油箱。