全三相牵引变压器接线和结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种全三相牵引变压器接线和结构，该变压器包括有高压侧连接组、低压侧连接组和结构，所述该变压器的高压侧连接组采用△形连接，低压侧三相绕组每个线圈的两个端子都引出，所述低压侧每相每个线圈的其中一个端子接地，另一个端子接接触网或正馈（ＡＦ）线。所述全三相变压器将三相电网的三个线电压相序在一个牵引变压器中都使用一次，形成系列的全三相变压器连接组形似为ж、＊、ｋ、ψ的连接。本实用新型专利技术的效果是该结构用三相电源中的三个线电压分别以１×２７．５ｋＶ方式或２×２７．５ｋＶ方式向三个供电臂供电，即采用全三相接线牵引变压器则可以解决牵引负荷的供电容量问题和不对称性大的问题，还可以提高电气化铁路供电的电能质量和可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

全三相牵引变压器接线和结构所属
本技术涉及一种高压侧为Δ联结、牵引侧三相全部利用的全三相牵引变压 器接线和结构。
技术介绍
目前，公知的电气化铁路牵引变压器类型有YNdll三相接线、纯单相接线、三 相Vv(X)接线、SCOTT接线及阻抗匹配等多种型式，将三相电力系统的IlOkY及以上电 压的高压电能变换为电压为27.5或2X27.5或55kY单相或两相电能向牵引网供电供电力 机车使用。对于电源容量有限但是牵引负荷偏大的情况，纯单相接线牵引变压器负序影 响最大，不能使用，而三相YNdll Oilldl)、Vv(X)接线牵引变压器负序影响也比较大， 即使采用SCOTT接线及阻抗匹配等多种型式的三相-两相平衡接线牵引变压器，也不能 降低三相YNdll、Vv(X)接线的负序电流的极端最大值。以单相接线负序为100%，则 YNdlKdlldl) > Vv(X)以及三相-两相平衡接线接线将负荷分成两份，负序一般为50 65%。电气化铁路的牵引变电所处在铁路有多方向供电需求，一般可划分为三个负荷 大小相当的供电臂，而电源点提供的容量有限，若采用传统的V或平衡接线牵引变压 器，则有一相母线向两个量供电臂供电，该相的容量就大，牵引负荷的不对称性大，对 降低地区变电站主变压器的出力影响就大。例如，京九线电气化电气化工程霸州牵引变 电所向北(北京方向)供电23km，向东(天津方向)供电25km，向南供电25km，当采 用V/V接线或平衡接线时，北京方向和天津方向由同一相供电，考虑开行120km/h货车 的要求，按电源条件和GB/T 15M3《三相电压允许不平衡度》的要求，V/V接线牵引 变压器容量需要00+25) MVA;三相-两相平衡接线牵引变压器容量需要75MVA，均因 负序影响大，不可能接入IlOkV电力系统。
技术实现思路
为了克服上述传统牵引变压器在供电能力与负序影响方面的不足，本技术 提供三相全部利用的全三相牵引变压器接线和结构，可使负序降低到一般为30 50%。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是提供一种全三相牵引变压器 接线和结构，该变压器包括有高压侧连接组和低压侧连接组，其中所述该变压器的高 压侧连接组采用Δ形连接，低压侧三相绕组每个线圈的两个端子都引出，所述低压侧每 相每个线圈的其中一个端子接地，另一个端子接接触网或正馈线，所述全三相变压器将 三相电网的三个线电压相序在一个牵引变压器中均使用一次，形成系列的全三相变压器 连接组形似为>κ、*、k、Ψ的连接。本技术的效果是用三相电源中的三个线电压分别向三个供电臂供电，即 采用全三相接线牵引变压器则可以最大限度地利用电源提供的供电容量，解决牵引供电 能力需求与不对称性大的问题，还可以提高电气化铁路供电的电能质量和可靠性。附图说明图1是常用牵引变压器接线原理示意图；图2是本技术的Δ / Ψ接线牵引变压器原边典型电压向量示意图；图3是本技术的Δ / Ψ接线牵引变压器典型次边连接组示意图；图如、图4b是本技术的牵引变压器高压侧两个接法向量示意图；图如、图4d、图如、图4f、图知、图4h是本技术的Δ / Ψ接线牵引变压 器次边所有六个接法向量示意图；图5是本技术的Δ / Ψ接线牵引变压器端子标志示意图；图6是本技术的Δ / Ψ接线牵引变压器端子连接示意图；图7a图7b图7c图7d图7e是本技术的AT方式牵引变压器典型次边连接组 示意图。图中A、B、C、X、Y、Z为高压侧相序与线圈端子a、b、c、χ、y、ζ为Δ/Ψ接线牵引变压器低压侧相序与线圈端子al、bl、Cl、xl、yl、zl 及 a2、b2、c2、x2、y2、z2 为 AT 方式牵引变压器低压侧T线圈与F线圈相序端子具体实施方式结合附图及实施例对本技术的全三相牵引变压器接线和结构加以说明。本技术的全三相牵引变压器接线和结构，该变压器包括有高压侧连接组和 低压侧连接组，所述该变压器的高压侧连接组采用Δ形连接，低压侧三相绕组每个线圈 的两个端子都引出，所述低压侧每相每个线圈的其中一个端子接地，另一个端子接接触 网或正馈线，所述全三相变压器将三相电网的三个线电压相序在一个牵引变压器中均使 用一次，形成系列的全三相变压器连接组标号为形似水、火、开、山字形的Δ/>κ、Δ/ *、Δ/k、Δ/ψ 连接。所述牵引变压器的三相容量可以是不相等的，所述牵引变压器的绕组和铁心的 重力重心靠近该牵引变压器几何重心。所述高压侧连接组采用Δ形为A-X-B-Y-C-Z-A 结构。本技术的全三相牵引变压器接线和结构是将三相电力系统的IlOkV及以上 电压的高压电能变换为电压为27.5或2X27.5kV三相电能向牵引网供电供被电力机车使 用。该牵引变压器牵引负荷分配到三相，将负荷分成三份，与两相供电相比，再度降低 了负序电流的极端最大值，达到最大限度地利用电力系统供电能力而尽可能多且可靠性 高地向牵引负荷供电的目的。电气化铁路供电方式有lX27.5kV方式和2X27.5kV方式， 但全三相牵弓I变压器高压侧接线和铁心结构是相同的。为便于描述起见，以下以lX27.5kV方式说明全三相牵引变压器高压侧接线和铁 心结构。以lX27.5kV方式为例，即直供方式如图1所示为常用lX27.5kV方式牵引变压器接线原理示意图。图2、图如、图4b及图6所示本技术的全三相牵引变压器Δ / Ψ接线高压侧接法与普通电力变压器Δ 接法一样，所不同的是该Δ/Ψ接线牵引变压器次边三相绕组的六个端子都被引出来， 根据接触网绝缘要求，需要将相邻供电臂的电压相位差做到最小，运行中将每相的一个 端子接地，形成的连接组既非d亦非y，而是形似希腊字母“Ψ”或汉字的“山”字， 典型的向量图如图3所示，典型的连接组示意图如图2所示，因此命名Δ / Ψ接线。另 一不同处是Δ/Ψ接线牵引变压器的三相容量可以是不相等的，三相绕组的重力重心为 其几何重心，三相绕组为一体即三相绕组共置于一个油箱内。结构设计必须遵循“对称 布置”的原则使重力重心尽量靠近其几何重心，如三相容量“两小一大”时，“大”居 中；“两大一小”时，“小”居中。推荐采用三相铁心式。当三相容量相等或容量“两 小一大”时，一般采用三相三柱式铁心；而当“两大一小”或三相容量各不相等时，根 据需要可能采用三相五柱式铁心，或三相四柱式铁心。Δ/Ψ接线牵引变压器高压侧有两个接法，如图4a、图4b所示；低压侧连接组 别共有六个接法，如图4d图如图4f图4g图4h所示。铁心型式为了避免出现零序电流，又使每相容量独立，且尽可能形成Δ绕组 以改善电压波形，全三相Δ / Ψ接线牵引变压器高压侧不采用Y形连接，而采用Δ形连 接。构成Δ / Ψ接线牵引变压器的形式有多种，按绕组与油箱的关系区分，有分体 式和连体式两大类。分体式也称外组合式，也有两种，第一种为三台单相接线牵引变压 器的组合；第二种为一台Vv接线、一台单相接线牵引变压器的组合，其中Vv接线牵引 变压器的铁心形式还有组合式和三铁心式两种。三相一体即三相绕组共置于一个油箱内的连体式Δ / Ψ接线牵引变压器的铁心 形式有两种其一为三个单相绕组的磁通各自独立、三个芯式单相变压器共置于一个油 箱的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全三相牵引变压器接线和结构，该变压器包括有高压侧连接组和低压侧连接组，其特征是：所述该变压器的高压侧连接组采用△形连接，低压侧三相绕组每个线圈的两个端子都引出，所述低压侧每相每个线圈的其中一个端子接地，另一个端子接接触网或正馈线，所述全三相变压器将三相电网的三个线电压相序在一个牵引变压器中均使用一次，形成系列的全三相变压器连接组形似为ж、＊、ｋ、ψ的连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振龙，
申请(专利权)人：铁道第三勘察设计院集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]