[发明专利]一种阻抗平衡的多绕组变压器供电系统

说明书

本发明属于电力设备的技术领域，公开了一种阻抗平衡的多绕组变压器供电系统，应用于城市轨道交通地铁，包括两台结构相同的多绕组变压器，它们并联在一起，其高压端连接外部电网，其中一台多绕组变压器低压端通过整流模块连接至为地铁供电的低压电网，其能馈绕组空置不用或者由绝缘支撑件替代，另一台多绕组变压器低压端分接整流模块和能馈模块连接至为地铁供电的低压电网。本发明的整体结构简单，实现方便，成本低廉。

技术领域

本发明涉及电气设备的技术领域，尤其涉及一种阻抗平衡的多绕组变压器供电系统。

背景技术

在地铁牵引供电领域，一般采用两台相移为30°的12相整流变压器降压供电给牵引整流器，整流后形成等效24脉波直流供电系统，这两台变压器一二次绕组容量、结构型式均为一致，其区别为一次绕组移相角度各为+7.5°和-7.5°，而且两台整流变压器移相绕组的匝数亦相同，由于变压器的阻抗电压决定于绕组匝数和结构尺寸，因此这样的两台整流变压器阻抗电压可保持一致。

为适应列车制动能量回收的需求，新的多绕组变压器需要在原来同等容量的12相整流变压器基础上增加一个能馈绕组，增加一个能馈绕组后，改变了变压器的总体结构，多绕组变压器整流绕组的阻抗难以与原来12相整流变压器的阻抗保持相同，而某些场合需要将多绕组变压器和12相整流变压器接入整流后并联供电，因此将导致整流后两组电源输出功率不平衡。

发明内容

本发明提供了一种阻抗平衡的多绕组变压器供电系统，解决现有供电系统中两台变压器的结构不同导致输出功率不平衡等问题。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种阻抗平衡的多绕组变压器供电系统，应用于城市轨道交通地铁，包括两台结构相同的多绕组变压器，它们并联在一起，其高压端连接外部电网，其中一台多绕组变压器的低压端通过整流模块连接至为地铁供电的低压电网，其能馈绕组空置不用或者由绝缘支撑件替代，另一台多绕组变压器的低压端分别通过整流模块和能馈模块连接至为地铁供电的低压电网。

进一步，两个所述组合变压器分别记为T₁和T₂，其中多绕组变压器T₁包括一个高压侧绕组、两个低压侧绕组和一个空置的能馈绕组，或者一个高压侧绕组、两个低压侧绕组和一个绝缘支撑件；多绕组变压器T₂包括一个高压侧绕组、两个低压侧绕组和一个能馈绕组。

进一步，所述能馈绕组采用角接或者星接结构。

本发明有益的技术效果在于：

通过将12相整流变压器设计为与多绕组变压器完全相同或者使用绝缘支撑件替代12相整流变压器中相较于多绕组变压器中缺少的能馈绕组，可保证两台变压器的总体结构相同，进而保证了两台变压器之间的阻抗平衡，解决了增设能馈绕组后所带来整流绕组阻抗不平衡问题。本发明可推广至多台绕组数量不等、主绕组阻抗平衡的变压器供电系统。

附图说明

图1为现有技术中的24脉波整流供电系统示意图；

图2为现有技术中的12相整流变压器和多绕组变压器并联接入的供电系统示意图；

图3为计算分裂变压器相关阻抗的变压器绕组结构横截面示意图；

图4为图2中变压器T₁绕组结构横截面示意图；

图5为图2中变压器T₂绕组结构横截面示意图；

图6为本发明方案一的供电系统示意图；

图7为本发明方案二中变压器T₁绕组结构横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。