SU1621092A1

SU1621092A1 - Transformer for railway loads

Info

Publication number: SU1621092A1
Application number: SU894643723A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Воротников; Ирина Адольфовна Румянцева
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1991-01-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к трансформаторам т говых подстанций систем электроснабжени - . железных дорог. Цель изобретени - снижение материалоемкости и повышение симметричности токов трехфазовой питающей сети. Трансформатор содержит трехстержневую магнитную систему со стержн ми 1, первичную 2 и первую вторичную 3 симметричные трехфазные обмотки , вторую вторичную обмотку с катушками 4, 5, 6, числа витков которых соотнос тс как 1:1:0,594, выводы 7, 8, 9 предназначены дл подключени двух однофазных нагрузок. Снижение материалоемкости достигаетс за счет замены двух катушек одной с сечением провода меньше суммарного сечени двух замен емых благодар сдвигу по фазе токов однофазных нагрузок. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. сеть в 9 Со fc w ЁThe invention relates to electrical engineering, namely, to transformers of a traction substation of power supply systems. railways. The purpose of the invention is to reduce material consumption and increase the symmetry of the currents of the three-phase supply network. The transformer contains a three-rod magnetic system with rods 1, primary 2 and first secondary 3 symmetric three-phase windings, the second secondary winding with coils 4, 5, 6, the number of turns of which are 1: 1: 0.594, pins 7, 8, 9 are intended for connecting two single-phase loads. A reduction in material consumption is achieved by replacing two coils with a single wire cross section less than the total cross section of two replaceable ones due to a phase shift in currents of single phase loads. 1 ep f-ly, 2 ill. network in 9 Co fc w Y

Description

fcfc

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к трансформаторам т говых подстанций систем электроснабжени железных дорог переменного тока.The invention relates to electrical engineering, in particular, to transformers of traction substations of power systems for AC railways.

Цель изобретени - снижение материалоемкости и повышение симметричности токов трехфазной питающей сети.The purpose of the invention is to reduce the material consumption and increase the symmetry of the currents of the three-phase supply network.

На фиг.1 приведена принципиальна конструкци и схема соединени обмоток трансформатора дл железнодорожных нагрузок; на фиг.2 - векторна диаграмма трансформатора.Figure 1 shows the basic structure and wiring diagram of transformer windings for railway loads; 2 is a vector diagram of a transformer.

Трансформатор содержит трехстержне- вую магнитную систему со стержн ми 1, первичную обмотку из трех одинаковых катушек 2, расположенных на стержн х сердечника и соединенных в звезду, первую вторичную обмотку, состо щую из трех одинаковых катушек 3, также расположенных на стержн х сердечника и соединенных по схеме звезда, и вторую вторичную обмотку, состо щую из трех катушек 4-6, расположенных на стержн х магнитопровода. Катушки 4-6 соединены в звезду, причем числа их витков соотнос тс как 1:1:0,594. Начала всех катушек 4-6 соединены в общую точку. Концы катушек 4-6 присоединены к трем отводам 7-9. Отвод 7 сделан от конца катушки 4 фазы а, отвод 8 - от конца катушки 5 фазы Ь, отвод 9 - от конца катушки 6 фазы с. Отводы 7 и 8 предназначены дл присоединени одной однофазной (железнодорожной) нагрузки и отводы 9 и 8 - дл другой, при этом отвод 8 вл етс общим дл двух нагрузок.The transformer contains a three-rod magnetic system with rods 1, the primary winding of three identical coils 2 located on the core rods and connected in a star, the first secondary winding consisting of three identical coils 3 also located on the rods of the core and connected star and second secondary winding consisting of three coils 4-6 located on the cores of the magnetic circuit. Coils 4-6 are connected into a star, and the numbers of their turns are related as 1: 1: 0.594. The beginning of all coils 4-6 are connected to a common point. The ends of the coils 4-6 are connected to three taps 7-9. Branch 7 is made from the end of coil 4 of phase a, branch 8 from the end of coil 5 of phase b, branch 9 from the end of coil 6 of phase c. The taps 7 and 8 are for connecting one single-phase (rail) load and the taps 9 and 8 are for the other, with the tap 8 being common for two loads.

Трансформатор работает следующим образом.The transformer works as follows.

Напр жени второй вторичной обмотки , представл ющей несимметричную звезду , питают две однофазные нагрузки. Напр жени на нагрузках, одинаковые по модулю, снимаютс каждое с двух катушек (отводы 7-8 и 8-9 на фиг 1) и равны разности фазных напр жений.The voltages of the second secondary winding, representing an asymmetrical star, are fed by two single-phase loads. The voltages on loads of the same magnitude are each taken from two coils (taps 7-8 and 8-9 in Fig. 1) and are equal to the difference of phase voltages.

UHI Ua-Ub;UHI Ua-Ub;

UH2 Uc - Ob ,UH2 Uc - Ob,

при этом модули фазных напр жений фаз а и с одинаковыеat the same time the modules of phase voltages of phases a and c are the same

иа ис УФ,UV and UV

а модуль фазного напр жени фазы b уменьшен в К разand the phase voltage module b is reduced by a factor of K

Ub Шф,Ub Shf,

где К 0,594 - коэффициент сокращени числа витков.where K 0.594 is the reduction rate of the number of turns.

Из услови равенства модулей намагничивающих сил в стержн х магнитной систе- мы | F81 I Fbl I Fc I и модулей токов нагрузокFrom the condition of equality of the moduli of magnetizing forces in the rods of the magnetic system | F81 I Fbl I Fc I and load current modules

|1н1 |1н2|,| 1n1 | 1n2 |,

гдеРа 1Н1 W cos (60°-а);wherePa 1H1 W cos (60 ° -a);

Рь 1н1 К Wcosa+lH2 К W cos а; (2) Fc - 1Н2 W cos (60° - а),Рь 1н1 К Wcosa + lH2 К W cos а; (2) Fc - 1H2 W cos (60 ° - a),

получаемwe get

tga tga

4К - 1 V 4K - 1 V

(3)(3)

Из векторной диаграммы на фиг.2From the vector diagram in figure 2

ЪB

tga 2TTT tga 2TTT

(4)(four)

Совместное решение (3) и (4) дает К 0,594 и а 38,3°. Напр жени т говых нагрузок сдвинуты по фазе на угол 2 а The joint solution (3) and (4) gives K 0.594 and a 38.3 °. Voltage loads are shifted in phase by an angle of 2 a

25 76,6°. Т говые токи протекают по обмоткам всех фаз и при равенстве токов т говых нагрузок первична обмотка трансформатора работает в симметричном режиме.25 76.6 °. The current flows through the windings of all phases and, if the current loads are equal, the primary winding of the transformer operates in a symmetrical mode.

Уменьшение материалоемкости дости30 гаетс за счет замены двух катушек второй вторичной обмотки одной с тем же числом вит-ков, причем сечение провода при этом увеличиваетс менее чем в два раза, так как токи, протекающие по этой катушке, сдвину35 ты по фазе.A reduction in material consumption is achieved by replacing the two coils of the second secondary winding with one with the same number of turns, and the cross section of the wire increases less than two times, since the currents flowing through this coil are phase shifted.

Claims

Invention Formula

- 1. A transformer for railway loads containing a re-bar magnetic system, a primary and first secondary symmetric three-phase windings and a second secondary winding designed to supply two single-phase

45 loads and containing three coils located on different rods, two of which are identical, characterized in that, in order to reduce material consumption, the coils of the second secondary winding are spaced one per rod and connected to an asymmetrical star.

2. A transformer according to claim 1, characterized in that, in order to increase the symmetry of the currents of the three-phase supply network, the number of its turns is related as 1: 1: 0.594.