本发明涉及一种电力变压器,特别是向电气化铁道供电的当量平衡变压器。 本发明的目的是提高牵引变压器容量利用率,改善电力系统的不对称度,稳定馈出线的输出电压水平。
当前中国和原苏联运行中的电气化铁道牵引变压器大多数是星三角(Yn,D)接线三相变压器,该变压器的原边线圈A1、B1、C1由A、B、C端子接入三相电力系统,X、Y、Z端子相连,(根据需要接地),次边线圈a2、b2、c2的端子x、c相连接钢轨(并接地);b、z相连;a、y相连;由bz、ay引出馈出线,分别向上、下行列车供电。
当两供电臂的负荷相等且达到a2、c2线圈的额定容量时,牵引变压器的容量利用率仅为76%,b2线圈的容量没有得到充分利用,负序电流高达50%,恶化了电力系统的运行条件,接触网电压也不稳定。
本发明的目的是这样实现的,下面结合附图详细说明:
图1所示的T1是星三角(Yn,D)接线三相变压器,该变压器地原边线圈A1、B1、C1由A、B、C端子接入三相电力系统,X、Y、Z端子相连,(根据需要接地),次边线圈a2、b2、c2的端子x、c相连(并接地);b、z相连;a、y相连;由bz、ay端引出线。
T2是一台单相自耦调压变压器,其原边线圈b3的b3t端子、次边线圈的b5的b5w端子与星三角(Yn,D)接线三相变压器的次边线圈ay相连;
单相自耦调压变压器原边线圈b3的b3w端子、次边线圈的b4的b4t端子与星三角(Yn,D)接线三相变压器的次边线圈bz相连。从电压相量中可以看出,单相自耦调压变压器的次边线圈b4、b5的电压相量是b2相量的延伸,其电压值b2与b4或b2与b5的相量和,提高了接触网电压;改变了牵引电流的相位,由原两馈电线的电流相位差是60度电角度,改为90度电角度;由b4w、b5t向牵引负荷供电
线圈的匝数有如下关系:
b4=b5;
b4(b5)=(√3-1)/2;‘‘
b4、b5线圈还可以各有多个抽头,分别与两台单相有载调压开关KG4、KG5的静触头相连,经KG4、KG5的动触头引出供给负荷,b4,b5线圈可以为零;
两台单相有载调压开关KG4、KG5的动触头,分别由输出端与xc之间的电压值或电流值控制,达到随负荷调整电压的目的。
单相自耦调压变压器主要从星三角(Yn,D)接线三相变压器b2线圈取得功率,提高了变压器的容量利用率,减少了负序,改善电力系统的了不平衡。
图2是单相自耦调压变压器次边线圈设一个无抽头的线圈b3,和一个有多个抽头的b5线圈,b5的抽头与有载调压开关KG5的静触头相连,由KG5动触头引出供给负荷。
线圈b5的多个抽头也可以与一台单相有载调压开关KG5的静触头相连,由b5t端子引出供给负荷,KG5的动触头与b3t相连,组成当量平衡变压器;该变压器适用于只一臂电压不稳或不足,一般用于滞后相。
调压线圈b5也可以不设调压段,由b5t向牵引负荷供电;电压由星三角(Yn,D)接线三相变压器的原边调整。
图3所示单相调压变压器的原边线圈b3,次边线圈b6,该线圈的额定电压是牵引电压,另有一个二次调压线圈b5,b5线圈有多个抽头与一台单相有载调压开关KG5的静触头相连,由KG5的动触头端子引出供给负荷,b6w端子接地;该当量平衡变压器适用于向第三臂牵引负荷供电。
也可以不设调压线圈b5,由b6t向牵引负荷供电。
牵引变压器是电气化铁道最贵重的电器设备,在既有电气化铁道运行的有几百台,运量增加,接触网末端电压偏低的牵引变电所,加一台T2单相自耦调压变压器,其原边线圈b3的b3t端子、次边线圈的b5的b5w端子与既有星三角(Yn,D)接线三相变压器的次边线圈ay相连;单相自耦调压变压器原边线圈b3的b3w端子,次边线圈的b4的b4t端子与既有星三角(Yn,D)接线三相变压器的次边线圈bz相连。单相自耦调压变压器的次边线圈b4、b5的电压相量是b2相量的延伸,提高了接触网电压;b4、b5线圈各有多个抽头,分别与两台单相有载调压开关KG4、KG5的静触头相连,由KG5、KG4的动触头引出供给负荷;或KG5的动触头接b3t,b5t端子引出供负荷;KG4的动触头接b3w,b4w端子引出供负荷。
两台单相有载调压开关KG4、KG5,分别由输出端与xc之间的电压值(或馈线电流值)控制,达到随负荷调整电压提高牵引变电所的出线电压水平的目的。
单相自耦调压变压器主要从b2线圈取得功率,在不更换牵引变压器的条件下,提高了变压器的容量利用率,减少了负序,改善电力系统的了不平衡。具有良好的经济技术指标。
新建牵引变电所,也可以采用通用的一台星三角(Yn,D)接线三相变压器和一台单相调压变压器组成当量平衡变压器,可以改善负序,节省投资。