用于电力牵引的V-V型紧凑电力变压器制造技术

一种用于电力牵引的电力变压器（１００），包括：箱体（３）；以及单个磁芯（１０），其位于箱体（３）内，并包括一条中央支路（１１）和两条侧支路（１２，１３）。第一相（２０）包括原边绕组（２２）和副边绕组（２１），其缠绕在一条支路上；第二相（３０）包括原边绕组（３２）和副边绕组（３１），其缠绕在另一条支路上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电力牵引的紧凑型电力变压器。更为具体地，本专利技术涉及v-v连接型紧凑电力变压器，其尤其适于电气化铁路牵引系统。下面将通过参考这些系统对其进行描述，而非意欲以任何方式限制其可能的应 用。
技术介绍
电压和电流变换设备是^H^的，且在电力产业中用于将电力从t电机 单元传送到负载或终端用户。以有效方式传送电力要求高电压电平，以便减小流过线路的电流并因 此最小化与能量输iH^目关联的功率损耗。因此，这种电力传送在高电压的情况下更为有效，然而由于安全因素，消费方要求较低的电压电平例如中 压网络。因此需要电力机械将高电压功率有效地转换成中等或低电压功 率，这类机器被称为变压器。在电力牵引应用中，特别是在铁路牵引系统中，通常需要单相交流电 力系统，然而交流输电系统几乎总是三相的。依赖于与所涉及的两个电压系统相关联的绕组的连接方式，针对三相 输入电力电压和单相输出电压变压器有不同的技术选择。在大多数情况下，所谓的v-v连接系统过去被用于这类应用中，效果 很好。更为具体地，将v-v连接变压器用于牵引的目的是向铁路设备提供中压电源(以单相模式)，其取自三相高压电源线。在其典型设计中，这类连接使用两个单独且不同的单相电力变压器，其绕组连接如下每个单相变压器的原边绕组的端子连接到三相电力系统的两相。 因此，两个绕组各自的端子之一将被连接到公共相，而另一端子连接到不 同相；每个单相变压器的副边绕组串行连接，且两个绕组的连接点正常 接地。因此，在这两个副边绕组的另一端子之间有单相交流电压，用于向铁路设备提供电源。所述V-V连接从三相电力网络提供单相电力，在三相电力网络中仅引起轻微的不均衡。 一个或两个绕组包括抽头以调整输出电压也4艮常见。最 后，值得提示的是，由于铁路设备的操作条件，设计牵引变压器比通常的 电力变压器要考虑更为严峻的工作条件，因为牵引变压器必须经受强烈 的、短期的过载以及由频繁的电流浪涌导致的绕组上的高电动应力等。尽管目前使用的电力变压器提供了良好的方案，但是它们仍然有值得改进的某些缺点。具体是，公知方案的一个主JNfe:点在于其使用两个独立 的单相变压器，因此有两个独立的电磁回路。相应地，这两个电路必须被 包括在两个不同的密封箱内或单个密封箱内.在两种情况下，最终结果是 个笨重的方案，特别是就大小和重量而言。这直接导致了由于运输和安装 的问题和费用带来的其他缺点，以及由于使用两倍的器件而导致的维护和 可靠性的潜在问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的是提供用于电力牵引的新的电力变压器，其 能够克服上述缺陷，特别是，相对于现有
的方案，该变压器更为 紧凑、可靠以及便宜。在下文中将变得明显的该目的以及其它目的通过一种用于电力牵引的电力变压器来实现，其特征在于包括 箱体；单磁芯，其位于所述箱体内部，并包括三条支路(leg),其中一条 支路位于中央，而两条支路位于该中央支路的两侧；第一相，其包括原边绕组和副边绕组，所述绕组缠绕在所述三条支 较一上；第二相，其包括原边绕组和副边绕组，所述绕组缠绕在所述三条支 路中的另一个上。在具体的优选实施例中，第一相的原边绕组和副边绕组缠绕在第一 侧支路上，而第二相的原边绕组和副边绕组缠绕在第二侧支路上。附图说明更进一步的特点和优点从根据本专利技术的一些优选的但不是排他性的 实施例的描述中将变得明显，这些实施例利用附图仅通过非限制性的实施例来说明，其中图1示意性示出了根据本专利技术的电力变压器的绕组和电磁回路的布局；图2示出了准名^好可连接到电力系统的V-V连接型的图1所示紧凑变 压器的侧视图3图示了从后部分看去图2的电源变压器；图4是图2和图3的电力变压器的顶视图5示意性示出了电力变压器连接的接线图。具体实施例方式在以下描述中，相同参考标号将被用于指示不同图中的相同或等同部件。参考上面引用的图，根据本专利技术的用于电力牵引的电力变压器通过参 考标号IOO在图2-4中完全表示出来，其包括箱体3，包含变压器的工 作部分，如电磁电路、绕组及其连接，以及根据客户的要求，带负栽或不 带负栽抽头变换器。所述箱体3还可包括移动变压器所必需的部件，如轮 和枕梁iMt输并抬高它，以及用于将其放置在最终位置。还提供油存储和 保存箱体5，其通常被指示为油枕，用来容纳必需的油以补充容纳在主箱 体3内的油的体积的任何变化，其变化可以是例如由温度的变化而引起。 在图3中，还示出有冷却部件6，其对于将油温保持在可接受的水平内以 及用于耜4t变压器的任何内部功耗是必需的。在所图示的实施例中，冷却 设备6由散热器和电动风扇组成。在图3中，还图示了不带负载抽头变换 器轮7以及控制拒8，该机器的使用者可以从其连接到变压器保护和控制 设备，还可以提供带负载抽头变换器。有利的是，在根据本专利技术的电力变压器100中，电磁回路包括单个磁 芯，其位于箱体3内，在图1中通过参考标号IO指示。如所图示，独一 的磁芯10包括三条支路或分支ll、 12、 13，其中一条支路ll置于中央， 而两条支路12、 13置于中央支路11的两侧.支路ll、 12、 13通过辄14彼此连接。第一相20包括原边绕组22例如高电压绕组，以及副边绕组 21例如中压绕组，两者缠绕在三条支路11或12或13中之一上。第二相 30包括原边绕组32，例如高电压绕组，以及副边绕组31，例如中压绕组， 两者缠绕在另外的一个支路11或12或13上。如国际标准和惯例所定义，这里高电压的定义意思是指高于lkV的电 压电平，而中压的定义通常是用于指示这样的高电压范围，即lkV以上， 高达72kV或甚至高达100kV的电压电平的子范围。根据图1所示的优选实施例，第一相20的原边绕组22以及副边绕组 21缠绕在第一侧支路上，如侧支路12;而第二相30的原边绕组32以及 副边绕组31缠绕在第二侧支路13上。中央支路11构成通过侧支路12、 13循环的磁通的返回路径。换句话说，在操作中，在变压器的一个侧支 路12中，产生对应于相间电压的磁通量；该通量具有一定的模数和相位。 在另一侧支路13上，也产生具有相同模数的磁通量，这是因为该支路也 连接到相间电压，且通常假定有平衡的电压系统以及具有120度的相位位 移。通过恰当地选择绕组的连接和方向，流经中央支路ll的两个磁通量 的矢量相加具有相同的模数以及240度的相位位移。因此，相同量的磁通 流过三条支路ll、 12、 13,在侧支路12、 13中，其通过绕组产生，而在 中央支路是由于它们的矢量和。根据公知的且本领域技术人员易于得到并因此不在这里进行详细描 述的方案，在侧柱12和13中的绕组22、 32、 21和31可以根据与单相变 压器在绝缘距离、电流密度等方面相关联的传统的标准来设计。构思其设 计可以考虑与牵引变压器相关联的特殊特性，如涉及严峻的电力动态需求 的重过载、频繁浪涌等.如图2中更好地图示，电力变压器100包括第一组套管4，其适合于 以操作方式将第一相20和第二相30与电力线，即图1中通过参考标号1 示意性示出的高电压三相电力线互i^来。此外，变压器IOO包括第二组 套管40，其适合于以操作方式将笫一相20和第二相30与至少一个电气 设备(图中未示出)，特别是与中压电力系统互连起来。第一组套管4包括笫一高电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力牵引的电力变压器（１００），其特征在于包括：－箱体（３）；－单个磁芯（１０），其位于所述箱体（３）内，并包括三条支路（１１，１２，１３），其中一条支路（１１）位于中央，而两条支路（１２，１３）位于该中央支路（１１）的两侧；－第一相（２０），其包括原边绕组（２２）和副边绕组（２１），其缠绕在所述三条支路（１１，１２，１３）之一上；－第二相（３０），其包括原边绕组（３２）和副边绕组（３１），其缠绕在所述三条支路（１１，１２，１３）中的另一个上。

【技术特征摘要】
EP 2007-1-17 07100680.31. 一种用于电力牵引的电力变压器(100)，其特征在于包括-箱体(3)；-单个磁芯(10)，其位于所述箱体(3)内，并包括三条支路(11，12，13)，其中一条支路(11)位于中央，而两条支路(12，13)位于该中央支路(11)的两侧；-第一相(20)，其包括原边绕组(22)和副边绕组(21)，其缠绕在所述三条支路(11，12，13)之一上；-第二相(30)，其包括原边绕组(32)和副边绕组(31)，其缠绕在所述三条支路(11，12，13)中的另一个上。2. 根据权利要求1所述的电力变压器(100)，其特征在于所述第一 相(20 )的原边绕组(22 )和副边绕组(21)缠绕在所述侧支路(12， 13)的第一个(12， 13)上。3. 根据权利要求2所述的电力变压器(100)，其特征在于所述第二 相(30)的原边绕组(32 )和副边绕组(31)缠绕在所述侧支路(12， 13)的第二个(13， 12)上。4. 根据一项或多项前述的权利要求所述的电力变压器(100)，其特 征在于所述中央支路(11)构成通过所述侧支路(12， 13 )循环的磁 通的返回J2M^。5. 根据一项或多项前述的权利要求所述的电力变压器(100)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩德罗马利娜扎塔马约，马科斯苏西拉费尔南德斯，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]