三相变单相平衡变压器制造技术

一种三相变单相平衡变压器，主要应用于电气化铁路的单相供电系统，它能达到三相变单相的平衡变换，理想状态负序电流为零，功率因数１．０，还能吸收部分谐波；取消电分相，实现同相供电。变压器采用等截面三柱式铁心，原边接线是倒“Ｔ”形，次边接线是反“Ｌ”形，兼有滤波功能的移相电容器、电抗器组与移相电抗器在相位上垂直配置；根据负荷的大小及功率因数配置移相电容器、电抗器组与移相电抗器的容量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电气化铁路的牵引供电装置。由整流型电力机车为动力的电气化铁路，功率因数一般为0.8左右，谐波丰富，其中三次谐波含量达基波的30％；由工业三相电力系统供电给二相牵引负荷，采用星/三角(YND)接线变压器，造成三相电力系统不平衡，负序电流致少达50％，变压器材料利用率仅75％，既浪费材料又恶化电网运行，并给牵引供电企业造成经济损失。本专利技术的目的是提供一种三相变单相平衡变压器，它既能达到三相变单相的平衡变换，理想状态负序电流为零，功率因数1.0，可以实现自动补偿；还可以实现分级补偿或自动跟踪补偿，或在较低的电压级进行无功功率补偿；针对负序电流补偿，补偿成本将大幅度降低；还能吸收部分谐波，以减少对电力系统的影响；取消电分相，实现同相供电；提高列车运行速度；降低牵引变压器安装容量，提高牵引供电企业经济效益。本专利技术是变压器接线和电容器、电抗器配置的专利技术。本专利技术的目的是这样实现的三相变单相平衡变压器，由公知的变压器、电容器、电抗器及开关组成，可调电抗器接线，其特征是变压器的铁心为三柱式，左边柱与右边柱的截面积相等，中柱的截面积是左边柱(右边柱)截面积的 倍；左边柱套装原边线圈(D1)和次边线圈(D2)，右边柱套装原边线圈(G1)和次边线圈(G2)，原边线圈(G1)尾端与原边线圈(D1)中点(O′)相连，次边线圈(G2)端子与次边线圈(D2)端子(Z)相连成反“L”形，原边线圈(G1)与原边线圈(D1)由端子(A、B、C)接入三相电力系统，次边线圈(G2)首端子(S)与次边线圈(D2)首端子(N)间接入负荷；原边线圈(G1)的匝数是原边线圈(D1)匝数的 倍；次边线圈(G2)端子(S、Z)间接入1个电容器与电抗器支路，由开关(R1)控制电抗器与电容器的支路的投切，电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)之比，对三次谐波为0.12～0.13；电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)串联后的等值容抗为(Xd1)；次边线圈(G2)端子(S、Z)间接入1个可变电抗器支路，由开关(R2)控制可变电抗器感抗(Xr2)的投切；次边线圈(D2)接入1个可变电抗器支路，由开关(K1)控制可变电抗器感抗(Xk1)的投切；负荷的容量为SH千伏安，负荷功率因数角为f度(圆周360度，下同)，开关(R1)支路电抗器感抗(Xr1)与电容器容抗(Xc1)串联后和开关(R2)支路可变电抗器感抗(Xr2)并联，等值电容容量为QR千乏，可变电抗器感抗(Xk1)容量为QL千伏安，次边线圈(D2)电压与次边线圈(G2)电压值的正切角为g度，各量值有如下关系g=14(180-2f);QR=12×SH×(1+sinf);QL=12×SH×(1-sinf)]]>三相侧功率因数等于1.0，负序电流等于零；当三相侧功率因数或负序电流满足允许值时，可以取消开关(K1)支路。三相变单相平衡变压器，中压调整电容电抗接线，其特征是次边线圈(G2)端子与次边线圈(D2)端子(Z)相连成反“L”形，次边线圈(D2)首端子(N)与次边线圈(G2)首端子(S)接入负荷；次边线圈(G2)端子(S、Z)间接入n个电容器与电抗器支路，分别由开关(R1～Rn)控制电抗器与电容器支路的投切，电抗器的感抗(Xr1～Xrn)与电容器的容抗(Xc1～Xcn)之比可以不相同，对三次谐波为0.12～0.13；电抗器的感抗(Xr1～Xrn)与电容器的容抗(Xc1～Xcn)串联后的等值容抗为(Xd1～Xdn)；次边线圈(D2)端子(N、Z)接入n个电抗器支路，分别由开关(K1～Kn)控制电抗器感抗(Xk1～Xkn)的投切；负荷的容量为SH千伏安，负荷功率因数角为f度，等值容抗电容容量为QR千乏，电抗容量为QL千伏安，次边线圈(D2)电压与次边线圈(G2)电压值的正切角为g度，各量值有如下关系g=14(180-2f);QR=12×SH×(1+sinf);QL=12×SH×(1-sinf)]]>三相侧功率因数等于1.0，负序电流等于零；当三相侧功率因数或负序电流满足允许值时，可以取消开关(K1～Kn)支路。三相变单相平衡变压器，低压调整电容电抗接线，其特征是次边线圈(G2)端子与次边线圈(D2)端子(Z)相连成反“L”形，次边线圈(D2)端子(N)与次边线圈(G2)端子(S)接入负荷；另设次边线圈(D3)与次边线圈(G3)，次边线圈(G3)接入n个电容器与电抗器支路，分别由开关(R1～Rn)控制电抗器与电容器的支路的投切，电抗器的感抗(Xr1～Xrn)与电容器的容抗(Xc1～Xcn)之比可以不相同，计入次边线圈(G2)与次边线圈(G3)的变比及漏抗后，对三次谐波为0.12～0.13；电抗器的感抗(Xr1～Xrn)与电容器的容抗(Xc1～Xcn)串联后的等值容抗为(Xd1～Xdn)；次边线圈(D3)接入n个电抗器支路，分别由开关(K1～Kn)控制电抗器感抗(Xk1～Xkn)的投切；负荷的容量为SH千伏安，负荷功率因数角为f度，等值容抗电容器容量为QR千乏，电抗器容量为QL千伏安，次边线圈(D2)电压与次边线圈(G2)电压值的正切角为g度，计入次边线圈(D2)与次边线圈(D3)变比及漏抗、次边线圈(G2)与次边线圈(G3)的变比及漏抗后，各量值有如下关系g=14(180-2f);QR=12×SH×(1+sinf);QL=12×SH×(1-sinf)]]>三相侧功率因数等于1.0，负序电流等于零；当三相侧功率因数或负序电流满足允许值时，可以取消开关(K1～Kn)支路。三相变单相平衡变压器，单组电容电抗接线，其特征是次边线圈(G2)端子与次边线圈(D2)端子(Z)相连成反“L”形，次边线圈(D2)端子(N)与次边线圈(G2)端子(S)接入负荷；次边线圈(G2)接入1个电容器与电抗器支路，由开关(R1)控制电抗器与电容器的支路的投切，电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)之比，对三次谐波为0.12～0.13；电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)串联后的等值容抗为(Xd1)；次边线圈(D2)接入1个电抗器支路，由开关(K1)控制电抗器感抗(Xk1)的投切；负荷的容量为SH千伏安，负荷功率因数角为f度，等值容抗电容器容量为QR千乏，电抗器容量为QL千伏安，次边线圈(D2)电压与次边线圈(G2)电压值的正切角为g度，各量值有如下关系g=14(180-2f);QR=12×SH×(1+sinf);QL=12×SH×(1-sinf)]]>三相侧功率因数等于1.0，负序电流等于零；当三相侧功率因数或负序电流满足允许值时，可以取消开关(K1)支路。下面结合附图说明附图1所示，是三相变单相平衡变压器可调电抗器接线，变压器的铁心为三柱式，左边柱与右边柱的截面积相等，中柱的截面积是左边柱(右边柱)截面积的 倍；左边柱套装原边线圈(D1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相变单相平衡变压器，由公知的变压器、电容器、电抗器及开关组成，其特征是：变压器的铁心为三柱式，左边柱与右边柱的截面积相等，中柱的截面积是左边柱（右边柱）截面积的＊倍；左边柱套装原边线圈（Ｄ１）和次边线圈（Ｄ２），右边柱套装原边线圈（Ｇ１）和次边线圈（Ｇ２），原边线圈（Ｇ１）尾端与原边线圈（Ｄ１）中点（Ｏ′）相连，次边线圈（Ｇ２）端子与次边线圈（Ｄ２）端子（Ｚ）相连成反“Ｌ”形，原边线圈（Ｇ１）与原边线圈（Ｄ１）由端子（Ａ、Ｂ、Ｃ）接入三相电力系统，次边线圈（Ｇ２）首端子（Ｓ）与次边线圈（Ｄ２）首端子（Ｎ）间接入负荷；原边线圈（Ｇ１）的匝数是原边线圈（Ｄ１）匝数的＊倍；次边线圈（Ｇ２）端子（Ｓ、Ｚ）间接入１个电容器与电抗器支路，由开关（Ｒ１）控制电抗器与电容器的支路的投切，电抗器的感抗（Ｘｒ１）与电 容器的容抗（Ｘｃ１）之比，对三次谐波为０．１２～０．１３；电抗器的感抗（Ｘｒ１）与电容器的容抗（Ｘｃ１）串联后的等值容抗为（Ｘｄ１）；次边线圈（Ｇ２）端子（Ｓ、Ｚ）间接入１个可变电抗器支路，由开关（Ｒ２）控制可变电抗器感抗（Ｘｒ２）的投 切；次边线圈（Ｄ２）接入１个可变电抗器支路，由开关（Ｋ１）控制可变电抗器感抗（Ｘｋ１）的投切；负荷的容量为ＳＨ千伏安，负荷功率因数角为ｆ度（圆周３６０度，下同），开关（Ｒ１）支路电抗器感抗（Ｘｒ１）与电容器容抗（Ｘｃ１）串联后和开关 （Ｒ２）支路可变电抗器感抗（Ｘｒ２）并联，等值电容容量为ＱＲ千乏，可变电抗器感抗（Ｘｋ１）容量为ＱＬ千伏安，次边线圈（Ｄ２）电压与次边线圈（Ｇ２）电压值的正切角为ｇ度，各量值有如下关系：ｇ＝１／４（１８０－２ｆ）； ＱＲ＝１／２×ＳＨ× （１＋ｓｉｎｆ）； ＱＬ＝１／２×ＳＨ×（１－ｓｉｎｆ）三相侧功率因数等于１．０，负序电流等于零；当三相侧功率因数或负序电流满足允许值时，可以取消开关（Ｋ１）支路。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝库，
申请(专利权)人：郭宝库，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]