CN104700997A - 一种多级调容牵引变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级调容牵引变压器，其包括箱体、两组或三组包括铁芯、高压绕组、低压绕组、绝缘件和压紧装置的变压器组件和调容开关；高压和低压绕组均采用饼式线圈结构；在变压器需要输出的各容量对应的高压和低压绕组线匝处引出中间抽头，两端引出首端和末端抽头；调容开关由联动的两个完全相同的开关组成，每个开关包括与高压绕组的各抽头或低压绕组的各抽头相对应的触点和能够将相邻两触点电连接的触头；低压绕组的各中间抽头对应连接在低压绕组开关的各触点上，高压绕组的各中间抽头对应连接在高压绕组开关的各触点上。本发明能够随着需要改变容量输出，以适应牵引负荷变化的需要，提高资源利用率，降低总体投资成本。

Description

一种多级调容牵引变压器

技术领域

本发明属于变压器技术领域，涉及一种牵引变压器。

背景技术

目前，为了满足国民经济和社会发展的需求，对电气化铁路要求越来越高，电气化铁路运能、运量变化较快，牵引负荷增长往往超出设计预测，使牵引变压器经常处于过负荷运行状态，影响牵引变压器寿命和电气化铁路的运行安全。为保证电气化铁路运输对牵引供电能力的需要，适应运能、运量的增长，牵引供电系统不得不进行扩能改造，更换较大容量的牵引变压器。由于牵引变压器的正常寿命一般为30年，而更换牵引变压器的扩能改造工程往往大大低于这一周期，造成前期投资和资源的浪费。此外，在已投运线路进行扩能改造工程，必然会对正常运输造成一定的干扰和影响，也增加了铁路运营部门的安全压力。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种多级调容牵引变压器，该牵引变压器能够随着需要改变容量输出，以适应牵引负荷变化的需要，提高资源利用率，降低总体投资成本。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种多级调容牵引变压器，其包括箱体、两组或三组包括铁芯、高压绕组、低压绕组、绝缘件和压紧装置的变压器组件和调容开关；两组或三组变压器组件并联在一个调容开关上，或者两组或三组变压器组件每组连接一个调容开关，或者三组变压器组件其中两组并联在一个调容开关上、另一组变压器组件连接另一个调容开关；高压绕组和低压绕组均采用饼式线圈结构，铁芯在低压绕组的内侧，高压绕组在低压绕组的外侧；在变压器需要输出的各容量对应的高压绕组和低压绕组线匝处引出中间抽头，两端引出首端和末端抽头；调容开关由联动的两个完全相同的开关：高压绕组开关和低压绕组开关组成；每个开关包括与高压绕组的各中间抽头或低压绕组的各中间抽头相对应的触点和能够将相邻两触点电连接的触头；两个开关叠置绝缘安装，其各触点的位置完全相同，其两触头绝缘联动；低压绕组的各中间抽头对应连接在低压绕组开关的各触点上，高压绕组的各中间抽头对应连接在高压绕组开关的各触点上；高压绕组和低压绕组的首端和末端抽头通过引线引入套管中，高压绕组端的套管连接电源端，低压绕组端的套管连接负载端。

上述所述的调容开关的每个开关是一圆盘，圆盘的外缘上设置所述的各触点，所述的触头为一能够与相邻两触点电连接的圆球触头；两个开关的圆盘中心有一与各圆盘的中心开孔可旋转地固定的绝缘中心轴，两开关的圆球触头分别连接在绝缘中心轴上；绝缘中心轴位于两个开关之间的位置引出手柄；该手柄可与使绝缘中心轴旋转的动力机构连接。这样，手动或者开启动力机构，就能够旋转绝缘中心轴，使圆球触头旋转，改变圆球触头连接的两触点，从而改变牵引变压器的输出容量，适应牵引负荷变化的需要，这种调容开关结构简单、操作简单方便，连接可靠。

上述所述的高压绕组的各抽头辐向引出，低压绕组的各抽头由低压绕组和高压绕组间的缝隙轴向引出。

由于本发明采用了上述方案，调节调容开关联动的两触头，就能改变高压绕组的各中间抽头或低压绕组的各中间抽头的连接位置，从而改变高压绕组和低压绕组的线圈匝数，改变牵引变压器的输出容量，以适应牵引负荷变化的需要，避免牵引变压器未达到使用寿命时就更换，造成不必要的资源浪费，其提高了资源利用率，降低了总体投资成本。

附图说明

图1为包括两相变压器组件和一个调容开关的三级调容牵引变压器的俯视图；

图2为包括三相变压器组件和一个调容开关的三级调容牵引变压器的俯视图；

图3为本发明中调容开关的结构示意图；

图4为图3的AA剖示图；

图5为变压器组件的高压绕组或低压绕组与调容开关的连接原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1、图3、图4和图5所示的实施例1，本实施例包括箱体1、两组包括铁芯2、高压绕组3、低压绕组4、绝缘件6和压紧装置的变压器组件和一个三级调容开关5（也可根据需要设置两级、四级、五级等其它等级调容开关）。两组变压器组件的铁芯2分别使用U型铁芯的两个立柱，其并联在一个三级调容开关5上。高压绕组3和低压绕组4均采用饼式线圈结构，铁芯2在低压绕组4的内侧，高压绕组3在低压绕组4的外侧。在变压器需要输出的12500kVA、16000kVA和20000kVA的容量对应的两组变压器组件的高压绕组3和低压绕组4线匝处分别引出中间抽头A2、A3、A4、A5和a2、a3、a4、a5，两端分别引出首端和末端抽头A1、X1和a1、x1。三级调容开关5由联动的两个完全相同的开关：高压绕组开关和低压绕组开关组成。每个开关是一圆盘7，圆盘7的外缘上设置与高压绕组3的各中间抽头A2、A3、A4、A5或低压绕组4的各中间抽头a2、a3、a4、a5相对应的触点K1、K2、K3、K4。触头为一能够与相邻两触点K1与K2、K2与K3、K3与K4电连接的圆球触头8。两个开关叠置绝缘安装，其各触点K1、K2、K3、K4的位置完全相同，两个开关的圆盘7中心有一与各圆盘7的中心开孔可旋转地固定的绝缘中心轴，两开关的圆球触头8分别连接在绝缘中心轴上。绝缘中心轴位于两个开关之间的位置引出手柄；该手柄可与使绝缘中心轴旋转的动力机构连接。低压绕组4的各中间抽头a2、a3、a4、a5对应连接在低压绕组开关的各触点K1、K2、K3、K4上，高压绕组3的各中间抽头A2、A3、A4、A5对应连接在高压绕组开关的各触点K1、K2、K3、K4上。高压绕组3和低压绕组4的首端和末端抽头A1和X1、a1和x1通过引线引入套管中，高压绕组3端的套管连接电源端，低压绕组4端的套管连接负载端。

如图2所示的实施例2，本实施例包括箱体1、三组包括铁芯2、高压绕组3、低压绕组4、绝缘件6和压紧装置的变压器组件和一个三级调容开关5（也可根据需要设置两级、四级、五级等其它等级调容开关）。三组变压器组件的铁芯2分别使用一端连为一体的铁芯的三个立柱，其并联在一个三级调容开关5上，其它结构同实施例1。

实施例3，本实施例包括箱体1、两组包括铁芯2、高压绕组3、低压绕组4、绝缘件6和压紧装置的变压器组件和两个三级调容开关5（也可根据需要设置两级、四级、五级等其它等级调容开关）。每组变压器组件分别连接在一个三级调容开关5上。其它结构同实施例1。

实施例4，本实施例包括箱体1、三组包括铁芯2、高压绕组3、低压绕组4、绝缘件6和压紧装置的变压器组件和三个三级调容开关5（也可根据需要设置两级、四级、五级等其它等级调容开关）。三组变压器组件的铁芯2分别使用一端连为一体的铁芯的三个立柱；每组变压器组件分别连接在一个三级调容开关5上。其它结构同实施例1。

实施例5，本实施例包括箱体1、三组包括铁芯2、高压绕组3、低压绕组4、绝缘件6和压紧装置的变压器组件和三个三级调容开关5（也可根据需要设置两级、四级、五级等其它等级调容开关）。三组变压器组件的铁芯2分别使用一端连为一体的铁芯的三个立柱；其中两组变压器组件并联在一个三级调容开关5上，另一组变压器组件连接在另一个三级调容开关5上。其它结构同实施例1。

上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员可以根据本专利的描述进行等同技术的改进，其都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种多级调容牵引变压器，其包括箱体、两组或三组包括铁芯、高压绕组、低压绕组、绝缘件和压紧装置的变压器组件；其特征在于：其还包括调容开关；两组或三组变压器组件并联在一个调容开关上，或者两组或三组变压器组件每组连接一个调容开关，或者三组变压器组件其中两组并联在一个调容开关上、另一组变压器组件连接另一个调容开关；高压绕组和低压绕组均采用饼式线圈结构，铁芯在低压绕组的内侧，高压绕组在低压绕组的外侧；在变压器需要输出的各容量对应的高压绕组和低压绕组线匝处引出中间抽头，两端引出首端和末端抽头；调容开关由联动的两个完全相同的开关：高压绕组开关和低压绕组开关组成；每个开关包括与高压绕组的各中间抽头或低压绕组的各中间抽头相对应的触点和能够将相邻两触点电连接的触头；两个开关叠置绝缘安装，其各触点的位置完全相同，其两触头绝缘联动；低压绕组的各中间抽头对应连接在低压绕组开关的各触点上，高压绕组的各中间抽头对应连接在高压绕组开关的各触点上；高压绕组和低压绕组的首端和末端抽头通过引线引入套管中，高压绕组端的套管连接电源端，低压绕组端的套管连接负载端。

2.根据权利要求1所述的多级调容牵引变压器，其特征在于：所述的调容开关的每个开关是一圆盘，圆盘的外缘上设置所述的各触点，所述的触头为一能够与相邻两触点电连接的圆球触头；两个开关的圆盘中心有一与各圆盘的中心开孔可旋转地固定的绝缘中心轴，两开关的圆球触头分别连接在绝缘中心轴上；绝缘中心轴位于两个开关之间的位置引出手柄；该手柄可与使绝缘中心轴旋转的动力机构连接。

3.根据权利要求2所述的多级调容牵引变压器，其特征在于：所述的手柄与使中心轴旋转的动力机构连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的多级调容牵引变压器，其特征在于：所述的高压绕组的各抽头辐向引出，低压绕组的各抽头由低压绕组和高压绕组间的缝隙轴向引出。