[实用新型]不对称接线平衡变压器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力变压器领域，涉及一种不对称接线平衡变压器，应用于电气化铁路或工频电炉等领域。

背景技术

传统的输配电系统为三相系统，但许多用户需要两相或者单相供电电源，这势必造成三相系统的不对称运行，产生较大的负序电流和零序电流分量，从而使电网供电质量下降，影响其他用户正常供电。在电气化铁路牵引网中，由于也采用两相电源，其不对称运行尤为严重。对于110KV及以上的三相电网，变压器高压侧一般均采用中性点接地运行方式，以降低变压器电压绝缘水平，这就要求变压器负载所产生的高压侧中性点接地电流(零序电流)必须在允许值以内。

对于两相运行方式，减轻或消除负序电流和零序电流的重要方法就是采用平衡变压器。目前生产的平衡变压器，国外有Scott接线、LeBlanc接线或Woodbridge接线三种基本的形式。

1)Scott接线变压器高压侧不能引出中性接地点，材料利用率也不高，由于变压器高低压侧没有三角形回路，因此磁通及电压中含有三次谐波分量，影响电压波形，并给沿线通信带来干扰。Scott接线用于AT连接时，其两相侧需按55KV设计，使成本升高。另外，绕组和铁芯结构复杂；

2)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，但高压侧没有中性点，需要按全绝缘设计，增加了成本，用于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，使整体投资增加。

3)对于Woodbridge接线，高压侧中性点可以直接接地，高压绕组可以按分级绝缘(相电压)设计，在低压侧有三角形回路，但低压侧两相出线，无公共点，故需两台所内自耦变压器(AT)，从而极大地增加了设备投资。

国产的平衡变压器主要有阻抗匹配平衡变压器和YN/A变压器两种形式。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，可引出接铁轨。但该变压器阻抗匹配较困难，需人为将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，以降低两延边绕组间的相互影响，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，故该种变压器只能用于直供和BT供电方式【BT供电方式是指吸流变压器供电。AT供电方式是指自耦变压器供电方式。AT供电相比BT供电和直供有优势：主要是供电电压等级高，对通讯的干扰少等。这是通用的专有名词。】。YN/A平衡变压器其基本特性与阻抗匹配平衡变压器相同，也只能用于直供和BT供电方式。

值得注意的是，现有的三相变两相平衡变压器都要求二次侧绕组为两相或三相绕组对称(本文所提的对称是指绕组匝数、阻抗和布置形式都相同)，这给生产实施带来了难度，而且实际运行中，特别是短路时绕组受到很大的电动力的作用而产生形变，实际上生产和运行中很难保证对称性，因此产品的最终应用性能受到很大的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提出一种不对称接线平衡变压器，该不对称接线平衡变压器的二次侧采用互不对称的绕组结构，生产实施方便，综合性能优良，结构简单，材料利用率高。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种不对称接线平衡变压器，包括铁芯、一次侧绕组和二次侧绕组，一次侧绕组采用Y型接线，其中性点N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ab和ea两个绕组组成，B相绕组为bc绕组，C相绕组由ca和dc两个绕组组成；

ab、ca、dc和bc绕组的匝数均为W₂，ea绕组的匝数为W₃，

ab、ca和ea绕组以a点为公共点连接；ca、bc和dc绕组以c点为公共点连接；ab和bc以b点为公共点连接；

ab、ca、dc、ea和bc绕组按照上述连接方式形成一个不对称绕组模块，b点为不对称绕组模块的模块公共点；

2个空载电压U_eb和U_db相等，且相位相差_90°，U_eb和U_db中任一个或两个作为二次侧绕组的电压输入或电压输出。

铁芯为三相柱式铁芯或者三相壳式铁芯。