本发明专利技术提供了一种T接线平衡变压器，该变压器包括一台T接线变压器和一台升压自耦变压器，其特征在于T接线变压器一次侧绕组采用Y型接线，其中性点允许接地，一次侧绕组匝数均为W1；二次侧绕组中A相绕组由ao、ob两个绕组组成，B、C相绕组分别为bc、ca绕组；bc和ca绕组匝数均为W2，ao和ob绕组匝数均为0.5W2，ao和ob绕组以o为公共连接点连接成ab绕组，ab、bc和ca绕组接成三角形。c和o连接一台变比为的升压自耦变压器，构成T接线平衡变压器。输出电压Uab、Ufh有效值相等，且相位相差90°。T接线平衡变压器绕组结构简单，容量利用率和材料利用率高，制造难度低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于平衡变压器
，涉及一种三相变两相平衡变压器。
技术介绍
我国的电力系统采用的是三相交流制，但某些特殊用户需要两相或单相供电电 源，这会造成三相系统的不对称运行和严重的负序问题。电气化铁路牵引供电系统就是 特殊的两相供电系统，目前解决牵引供电系统负序问题的方法是牵引变压器采用三相变 两相平衡接线方式。目前国内外平衡变压器接线方式主要有Scott接线、LeBlanc接线或 Woodbridge接线三种基本形式。 Scott接线变压器高压侧不能引出中性点接地运行，并且材料利用率和容量利用 率不高，低压侧也没有三角形回路，因此电压中含有三次谐波分量，造成严重的通信干扰。 LeBlanc接线变压器一次侧接成三角形，消除了三次谐波磁通的影响，但是高压侧 没有中性点，需要按全绝缘设计，增加了成本，用于电气化铁路AT供电时，由于低压侧两相 没有公共点，需要增加两台容量为主变压器容量一半的自耦变压器，整体投资增加。 Woodbridge接线变压器中性点可以直接接地，高压绕组可以按分级绝缘设计，在 低压侧有三角形回路，但是低压侧两相出现无公共点，需要两台自耦变压器，这也较大的增 加了设备投资。 国产的平衡变压器主要是阻抗匹配平衡变压器，阻抗匹配平衡变压器高压侧中性 点可以直接接地，低压侧有三角形回路，两相出线有公共点可以引出接铁轨。但是阻抗匹配 平衡变压器的绕组阻抗匹配较困难，需要人为将a相（或c相）低压绕组进行拆分，以满足 等值阻抗的匹配关系，b相两延边低压绕组需做交叉布置，并要求耦合紧密，以降低两眼边 绕组的相互影响，故绕组结构复杂。若用于AT供电设计，则b相铁芯柱上将布置7个绕组， 即一个高压绕组，6个低压绕组。低压绕组中4个均要作交叉布置，使设计上难以实现。所 以阻抗匹配平衡变压器只能用于直供和BT供电方式。 目前电气化铁路牵引供电系统的主流供电方式是AT供电方式，并且对于平衡变 压器要求两相或三相绕组对称，这给生产实施带来了困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提出一种接线简单，绕组对称性好的三相变两相平 衡变压器接线方法。该接线方式结构简单，材料利用率高，生产实施难度小，并且适用于电 气化铁路AT供电系统。 本专利技术的技术方案如下： -种T接线平衡变压器，包括一台T接线三相变两相变压器和一台变比为J/2的 升压自耦变压器，T接线三相变两相变压器二次侧两相中的一相连接升压自耦变压器。其 中T接线三相变两相变压器的接线方法是本专利技术的核心，T接线三相变两相变压器包括铁 芯、一次侧绕组和二次侧绕组。铁芯为三相柱式铁芯或者三相壳式铁芯。一次侧绕组采用 Y型接线，中性点N允许接地，一次侧绕组匝数均为I。 二次侧绕组为三角形接法。A相绕组由ao和ob两个绕组组成，B相绕组为be绕 组，C相绕组为ca绕组。ao和ob绕组匝数均为0. 5W2, be和ca绕组匝数均为W2。A相的 两个绕组ao和ob以〇为公共连接点，连接成为ab绕组。ab、be和ca三个绕组分别以a、 b、c为公共连接点接成三角形，引出a、b、c、o四个电压输出端。其中a、b输出端输出电压 U ab，c、o输出端输出电压U。。。以上描述的接线方式构成T接线三相变两相变压器的接线方 法。输出相位相差90°的两相电压，并且输出电压有效值关系如下式所示：(1) T接线三相变两相变压器输出的两相电压有效值大小不同，因此UOT需要经过一台 变比为4/2的升压自耦变压器将电压升至与U ab有效值大小相同。经过升压后的输出电压 作为Ua，Uab作为输出电压U e。 根据不同的应用场合，自耦变压器可以进行合适的选择。一般应用场合下选用普 通的自耦变压器，普通的自耦变压器一二次侧有一个公共端，并且一二次侧有公共绕组部 分。为适用于电气化铁路AT供电系统的特点，本专利技术包括一种升压自耦变压器，其具体特 点及接线方式简述如下： 自耦变压器一次侧绕组为de，二次侧绕组为fh。de绕组匝数为々W。，fh绕组匝数 为2W。。其中fe为一二次侧公共绕组，匝数为W。。自耦变压器e端为fh绕组的中点，与T 接线三相变两相变压器的〇端相连，自耦变压器d端与T接线三相变两相变压器c端相连。 T接线三相变两相变压器输出电压Uab作为U e，自耦变压器输出电压Ufh作为Ua。 T接线平衡变压器输出电压U a、Ue分别为电气化铁路AT供电方式中的牵引供电网两侧供 电，T接线三相变两相变压器〇端与自耦变压器e端可以连接钢轨和接地网。 T接线三相变两相变压器二次侧绕组需满足简单的阻抗关系，阻抗关系如下式所 示：(2) 有益效果： 本专利技术的T接线平衡变压器一次侧中性点可以接地，二次侧接成三角形有利于三 次谐波流通，并且具有结构简洁，接线简单，容量利用率和铜材料利用率高等优点。T接线三 相变两相变压器绕组少，三相绕组总匝数相等，不需要对绕组进行特殊布置，设计和制造难 度低。本专利技术特别适合用作电气化铁路AT供电方式中的牵引变电所主变压器。【附图说明】 图1为T接线平衡变压器绕组接线原理图 图2为T接线三相变两相变压器电压相量图 图3为T接线三相变两相变压器采用三相柱式铁芯结构实施示意图【具体实施方式】 以下将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明： 实施例： 如图1所示，T接线平衡变压器由T接线三相变两相变压器和升压自耦变压器 (AT)组成，T接线三相变两相变压器一次侧绕组由三相绕组AN、BN和CN组成，采用星形接 线；二次侧绕组由A相绕组ao和ob，B相绕组bc，C相绕组ca组成。其中ao和ob以〇为 公共连接点连接成ab绕组，并且ab、be、ca连接成闭合的三角形，构成三次谐波电流的通 路。一次侧A、B和C构成三相系统，其中性点N允许接地；二次侧a、b和c、〇构成两相系 统。一次侧三相绕组的匝数均为A，二次侧绕组be和ca的匝数均为W 2, ao和ob的匝数均 为 0? 5W2〇 图2中，各边长既代表绕组的匝数，也代表绕组空载电压的大小。由图2中可见， ab 与 co 垂直，且t/c"=(>/5/2) [/油。 如图1所示，二次侧c、〇电压输出端连接一台升压自耦变压器。自耦变压器一次 侧绕组为de，二次侧绕组为fh。de绕组匝数为W W。，fh绕组匝数为2W。。其中fe为一二次 侧公共绕组，匝数为W。。自耦变压器e端为fh绕组的中点，与T接线三相变两相变压器的〇 端相连；自耦变压器d端与T接线三相变两相变压器c端相连。自耦变压器二次侧f、h输 出与U ab大小相同、相位相差90°的电压Ufh。T接线平衡变压器输出两相电压1]。=Uab，U e =Ufh〇 图3是T接线三相变两相变压器采用三相柱式铁芯结构的实施例。本实施例中， 采用三相柱式铁芯，B相和C相的两个绕组布置在铁芯两边的芯柱上，A相的3个绕组布置 在中间的芯柱上；一次侧绕组AN、BN、CN在芯柱外侧。二次侧绕组ao、ob靠近芯柱，并关于 绕组AN作上下布置，绕组be和ca靠近芯柱。 对于图3所示的三相柱式结构变压器，为满足式（2)所示的阻抗关系，可以对绕组 尺寸及相互位置进行适当调整。具体实施步骤如下： (1)根据绝缘要求确定二次侧绕组ao、ob、be和ca与芯柱之间的距离。(2)调整本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种T接线平衡变压器，包括一台T接线三相变两相变压器和一台升压自耦变压器，其中T接线三相变两相变压器包括铁芯，一次侧绕组和二次侧绕组，其特征在于T接线三相变两相变压器一次侧绕组采用Y型接线，其中性点允许接地，一次侧绕组匝数均为W1；二次侧绕组中，A相绕组由ao和ob两个绕组组成，B相绕组为bc绕组，C相绕组为ca绕组；bc和ca绕组的匝数均为W2，ao和ob绕组的匝数均为0.5W2；ao和ob绕组以o点为公共点连接成ab绕组，ab、bc和ca绕组分别以a、b、c为公共连接点接成三角形；二次侧ab输出端输出电压Uab，co输出端输出电压Uco，且相位相差90°；二次侧co输出端连接一台升压自耦变压器，升压自耦变压器变比为一次侧绕组为de，二次侧绕组为fh，de绕组匝数为fh绕组匝数为2W0，fe为一二次侧公共绕组，匝数为W0，自耦变压器一次侧e端为fh绕组的中点，e端与T接线三相变两相变压器的o端相连，d端与T接线三相变两相变压器c端相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵飞，
申请(专利权)人：赵飞，
类型：发明
国别省市：四川;51
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