[实用新型]一种三相－两相平衡变压器

说明书

本实用新型涉及电力变压器的设计制造技术领域，尤其涉及三相-两相变压器内部绕组接线技术领域。

铁路和工矿企业的交流牵引供电多采用两相电压制式，采用三相或单相变电压器供电时形成不对称负载，不对称负载会向系统反送大量负序电流(功率)，影响电力系统的安全运行和经济运行。理论和实践均表明，采用三相-两相平衡(对称)变压器接线是减轻和消除负序不良影响以及保证正常、安全供电的有力措施。目前，国内外电力变压器厂生产的三相——两相变压器有Scott接法，LeBlanc接法、Kübler接法、Woodbridge接法及其变形接法等。其中Scott接法材料利用率最高，达92.82％，但其不足之处是制造工艺要求特殊，且无法实现原边中性点大电流接地，因此在应用中受到很大限制；LeBlanc和Kübler接法虽然有原边中性接地点和三次谐波激磁通路，但前者次边铜材料利用率只有80.38％且绝缘要求高，后者制造工艺要求特殊，生产成本上升；Woodbridge(变形)接法则须增设自耦变压器(AT)，结构复杂，使整体固定投资增大。

本实用新型的目的是提供一种三相-两相平衡变压器，它能有效地提高平衡变压器的综合性能，降低制造成本。

本实用新型由以下技术方案实现：在不改变现有变压器外部结构的基础上，采用普通三相铁芯，原边绕组为星形接法，并可抽出中性接地点，次边有公共接地端3′，输出两个供电端口，它由三个V形绕组叠加构成。V形绕组1′、4和4、3′输出一个供电端口，在绕组4、3′适当位置抽头，将两V形绕组3′、5,5、6和一个V形绕组6、2′依次叠放输出另一供电端口，另一种等效接线是将两个V形绕组3′、5,5、2′和一个V形绕组2′、6依次叠放输出另一供电端口。两供电端口的等值漏抗相同，原边三相绕组漏抗分布均匀，绝缘要求低，次边的铜材料利用率为87.23％。

本实用新型与既有Scott、LeBlanc、Kübler、Woodbridge等四种接法平衡变压器一样，都能完成三相-两相电压、电流的对称变换，其效果与优点比较见表1。

表1中，铜的利用有原边和次边之别，在两端口负载相同情况下，总有一边是100％，表中所列的是较小一边的情况。铁的利用率与所采用的铁芯型式及绕组在铁芯上的均匀度有关，除Scott变压器由于铁芯特殊(用单相组合或三相特殊铁芯)使铁的利用率低于90％外，其余均较高，但本实用新型使得普通三相铁芯上的绕组匝数均匀分布，这是其它接线型式无法比拟的，铁的利用率更高。

既有技术与本实用新型效果比较    表1

另外，Kübler接法的变形是改变次边Δ绕组的大小，Woodbrige接法也可设计成自耦Woodbridge接法，它将外接自耦变压器(俗称AT)移入三相铁芯内(称改进型Woodbridge接法)，但二者的工艺都较复杂。

综上所述，本实用新型具有原边可大电流接地、绝缘要求低、接线简炼、三相铁芯绕组分布均匀、材料(容量)利用率高、制造工艺简单(类似于三绕组变压器)、成本低廉等综合优点。本实用新型还可应用于两相-三相供电场合，将两相对称电压变换为三相对称电压。

本实用新型的附图说明：

图1为本实用新型的基本接法方式图；

图2为本实用新型的另一种等效接线图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

本实用新型采用普通三相铁芯，其绕组接法的基本实施方式如图1所示，其中原边同名端标志为1、2、3，次边同名端标志为1′、1″、2′、3′,1与1′、1″,2与2′,3与3′分别对应，4、5、6为次边其他端子标号。