CN102945736A - 一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器，属于变压器技术领域。本发明所述铁芯柱为三相三柱结构铁芯，所述铁芯柱自上而下套装有N+1个绕组，分别为测量绕组、原边绕组一、副边绕组一、副边绕组二、原边绕组二、原边绕组三、副边绕组三、副边绕组四、原边绕组四、副边绕组N和原边绕组N；A相的N个原边绕组首端A1，A2，…AN并联，尾端X1，X2，…XN并联，形成A相的高压绕组整体，B、C相同理首尾端分别并联，然后将三相的原边绕组做D形连接，每相的副边绕组首尾端分别单独输出。本发明有效的解决了电气化铁路对电力系统造成的谐波、负序、无功的影响，无需分相操作，保证牵引供电的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器，属于变压器技术领域。
背景技术
现有电气化铁路普遍采用工频单相交流制供电。其优点在于牵引供电系统简单，牵引变电所从电力系统获得电能后，经过电压变换，就直接接到牵引网上为机车供电。
电气化铁路普遍采用的牵引变压器有三相YNd11接线方式和单相VV接线方式，将电力系统的110kV电压转换为27.5kV电能，向牵引网供电供电力机车使用。YNd11接线方式和VV接线方式在两臂负荷完全相等时，负序电流不对称系数达到了1／2。此时为了满足电力系统的三相对称原则，采用相序轮换，分段分相供电的方案，并需要专门的分相装置进行分相。除此之外，电气化铁路还采用三相．两相牵引变电的斯科特接线和YNV/YNA接线方式，这两种接线方式在两臂负载完全相等时，没有负序电流对电力系统的影响，不需要换相联接。但是实际上，由于各种原因，各区段的牵引负荷，或是斯科特变压器和YNV/YNA的两臂负载不可能随时相同相等，所以分相分段方案和三相-两相供电方案都只是在一定程度上减轻了三相不平衡的影响，却没有从根本上解决铁路负荷单相用电对整个公用电网的影响。
另外，因为电力牵引负荷为一感性负荷，非正弦性的负荷，以上这些使供电电网负序电流大、谐波含量高、无功补偿动态难以稳定，功率因数低，引起整体线路容量配置超大，高速电气化铁路频繁过分相。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电气化铁路供电电网负序电流大、谐波含量高、无功补偿动态难以稳定，功率因数低，引起整体线路容量配置超大，高速电气化铁路频繁过分相的问题，进而提供一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器，包括：相同的三相绕组，所述每一相绕组包括原边绕组一、副边绕组一、副边绕组二、原边绕组二、原边绕组三、副边绕组三、副边绕组四、原边绕组四、副边绕组N、原边绕组N和铁芯柱，所述铁芯柱为三相三柱结构铁芯，所述铁芯柱自上而下套装有N+1个绕组，分别为原边绕组一、副边绕组一、副边绕组二、原边绕组二、原边绕组三、副边绕组三、副边绕组四、原边绕组四、副边绕组N和原边绕组N；A相的N个原边绕组首端A1，A2，…AN并联，尾端X1，X2，…XN并联，形成A相的高压绕组整体，B、C相同理首尾端分别并联，然后将三相的原边绕组做D形连接，每相的副边绕组首尾端分别单独输出。
本发明的有益效果：本发明变压器副边为若干个独立的单相绕组输出，经过牵引供电数控变流装置整流逆变等措施整合后，输出牵引机车所需要的单相交流电压。同时，该变压器副边提供所需的等效漏感，通过牵引供电数控变流装置调相，可以实现高功率因数输出。而不论牵引负荷是否相等，高压侧三相电力系统不会出现不对称，有效的解决了电气化铁路对电力系统造成的谐波、负序、无功的影响，无需分相操作，保证牵引供电的安全。本发明的变压器原边为D形连接，为励磁电流的三次谐波提供了通路，较好的改善了电势的波形。
附图说明
图1为本发明的具体实施方式提供的一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器的结构示意图。
图1中的A1，A2，……AN为原边并联支路绕组的首端；X1，X2，……XN为原边并联支路绕组的末端；B、C相绕组同理；c1，c2，……cN为副边单相绕组的首端；z1，z2，……ZN为副边单相绕组的末端；cm为测量绕组首端；zm为测量绕组末端；A、B绕组相同理。A、B、C为供电侧输入端。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本实施例所涉及的一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器，包括：相同的三相绕组，所述每一相绕组包括原边绕组一2、副边绕组一3、副边绕组二4、原边绕组二5、原边绕组三6、副边绕组三7、副边绕组四8、原边绕组四9、副边绕组N10、原边绕组N11和铁芯柱12，所述铁芯柱12为三相三柱结构铁芯，所述铁芯柱12自上而下套装有N+1个绕组，分别原边绕组一2、副边绕组一3、副边绕组二4、原边绕组二5、原边绕组三6、副边绕组三7、副边绕组四8、原边绕组四9、副边绕组N10和原边绕组N11；A相的N个原边绕组首端A1，A2，…AN并联，尾端X1，X2，…XN并联，形成A相的高压绕组整体，B、C相同理首尾端分别并联，然后将三相的原边绕组做D形连接，每相的副边绕组首尾端分别单独输出。
进一步的，还包括测量绕组1，所述测量绕组1套装在原边绕组一2上部的铁芯柱12上，测量绕组1单独输出。
本发明的变压器将原边输入的三相交流电源，切分成3*N个独立的单相交流电源，形成可重新组合的电能调整资源。牵引供电数控变流装置通过对本发明输出的电能整流，逆变等措施，输出牵引机车所需要的单相交流电压。
本发明多绕组之间实现相互退耦，各个副边绕组等效漏感相等。原边绕组每相并联后，三相接成D接形式，变压器为全绝缘结构。电源的切分，它将原边输入三相交流电源，切分成3*N个独立的单相交流电源输出，以形成重新的电能调整资源。原边绕组并联分支的数量等于副边绕组的单相输出数量。原副边绕组交错排列，多绕组实现相互退耦，保证了副边输出的各个单相绕组的电气参数一致。各个副边绕组等效漏感相等，为牵引供电数控变流装置提供等效漏感，通过对电感充电、放电的控制，实现电源的高功率因数的输出。副边单独引出测量绕组，为牵引供电数控变流装置自动控制提供数据。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种牵引供电数控变流装置用牵引变压器，其特征在于，包括：相同的三相绕组，所述每一相绕组包括原边绕组一、副边绕组一、副边绕组二、原边绕组二、原边绕组三、副边绕组三、副边绕组四、原边绕组四、副边绕组N、原边绕组N和铁芯柱，所述铁芯柱为三相三柱结构铁芯，所述铁芯柱自上而下套装有N+1个绕组，分别为原边绕组一、副边绕组一、副边绕组二、原边绕组二、原边绕组三、副边绕组三、副边绕组四、原边绕组四、副边绕组N和原边绕组N；A相的N个原边绕组首端A1，A2，…AN并联，尾端X1，X2，…XN并联，形成A相的高压绕组整体，B、C相同理首尾端分别并联，然后将三相的原边绕组做D形连接，每相的副边绕组首尾端分别单独输出。
2.根据权利要求1所述的牵引供电数控变流装置用牵引变压器，其特征在于，还包括测量绕组，所述测量绕组套装在原边绕组一上部的铁芯柱上，测量绕组单独输出。
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