[实用新型]增容型三相接线牵引变压器

说明书

本实用新型涉及一种电力变压器，尤其涉及向两相不对称负载供电的三相牵引变压器。

我国电气化铁道广泛应用YN，d接线牵引变压器。这种变压器一般约15～20公里使用一台。其主要优点是采用标准联接组和普通三相铁芯，制造工艺简单、成本低廉，同时在原边可提供接地中性点，便于系统零序网的灵活调配，适用于两相不对称供电和大电流接地系统。但其明显的缺点是容量利用率偏低，绕组容量利用率理论值为75.6％，如20MVA的YN，d接线牵引变压器只相当于15MVA的普通三相电力变压器，造成设备的极大浪费(按既有9000公里电气化铁路计量，容量闲置将达2000～3000MVA)。

本实用新型根据三相牵引变压器运行特点，分别设计两相重载绕组和一相轻载绕组容量，以提高变压器容量利用率，达到增容的目的。

本实用新型的目的由以下技术方案实现：在不改变现有三相变压器外部结构、YN，d标准联接组和利用普通三相铁芯的基础上，按负载特性实际需要设计绕组容量，由于变压器的容量利用率取决于绕组铜材和铁芯硅钢片的利用率，因此，在不改变铁芯规格和绕组匝数的情况下要达到增加变压器容量利用率的目的，只有改变绕组铜材截面积，由于三相牵引变压器二次侧绕组的端子c总是与钢轨、大地连接，在运行中，变压器BY(by)绕组恒为轻载绕组，因此本实用新型设定绕组AX(ax)和CZ(cz)为重载绕组，BY(by)为轻载绕组，轻载绕组安排在铁芯中柱上，每对绕组从Y接侧看进的各相归算漏抗按同一值匹配，△侧亦然。在三相电压相同的条件下，当次边端子a、b分别馈出负载电流i_α、i_β时，认定的变压器三相绕组容量分别为当i_α、i_β功率因数相同时，式(1)整理为式中，U_s为次边绕组电压。显然，不论i_α、i_β怎样变化，总有

         S_AX，S_CZ≥S_BY，    S_ax，S_cz≥S_by最典型的选择是认为I_α＝I_β＝I_s，则按式(2)设计绕组容量时，在两相负载相同的条件下，总可得到重载绕组对AX—ax、CZ—cz的容量为轻载绕组对BY—by容量的倍，故选择绕组AX(ax)和CZ(cz)为重载绕组，BY(by)为轻载绕组，因本实用新型未改变各相铁芯截面积和绕组匝数，则与原有三相变压器相比，铜材利用率可由下式给出。上式中，S_ax、S_by、S_cz由式(2)给出。当I_α＝I_β＝I_s时，式(4)、(5)分别为

本实用新型与现有技术相比的效果和优点在于：它采用普通三相铁芯和YN、d标准联接组，制造工艺与普通三相电力变压器相似，由于铜材利用率可提高到95.37％，使变压器容量利用率相应提高，并节约大量的铜材。

本实用新型的附图说明：

图1为本实用新型的接线展开图；

图2为本实用新型的内部接线图；

图3为本实用新型换相接入电力系统示意图；

图4为本实用新型AT供电实施方式(之一)；

图5为本实用新型AT供电实施方式(之二)。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：由于采用YN、d标准联接组和普通三相铁芯，故其接线展开示意图与现有三相变压器无异，其中*、·、▲为同名端标志。取典型例：即当用于两相相同负载，即I_α＝I_β＝I_s，则按式(3)设计绕组容量可得到重载绕组AX(ax)、CZ(cz)的容量为轻载绕组BY(by)容量的倍。

同理，重载绕组导线的截面积等于轻载绕组(导线)截面积的倍。

按图2所示，轻载绕组对BY—by安排在铁芯中间柱上，Y接一侧抽出中性接地点可与钢轨联接，△接三相绕组为3次谐波提供激磁通路，以保持良好的正弦电压波形；同时，不论在原边还是次边每相绕组的漏抗均按同一值匹配。

按图3所示，在标准联接组的情况下，本实用新型接入电力系统时，可有六种接线方式。