[發明專利]一種牽引變壓器

有效

• 申請號: 201110194523.0
• 申請日: 2011-07-12
• 公開（公告）號: CN102360795A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 徐秋元
• 申請（專利權）人: 三變科技股份有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/30;H01F27/32
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所 33107
• 代理人: 張智平;蔡正保

技術領域

本發明屬于變壓器技術領域，涉及一種牽引變壓器。

背景技術

隨著我國高速鐵路建設的蓬勃發展，鐵路牽引變壓器的需求量與日俱增，電力制造行業中的廠家們紛紛開發出與廣大鐵路用戶相適應的各型牽引變壓器，尤其現在大量使用AT供電方式，在這種供電方式中，兩臺單相牽引變壓器聯結成V接向機車供電。

這種變壓器有兩種結構，第一種如圖3所示，其結構是鐵心采用單框雙柱式，高壓線圈分A、X兩柱且兩柱高壓線圈并聯，A、X為高壓線圈引出線，低壓T、F線圈各為一柱分別設置A、X兩柱的高壓線圈內，低壓T、F線圈串聯，T、F為低壓線圈引出線，N為低壓線圈中間引出線。

第二種如圖4所示，其結構是鐵心采用單框雙柱式，高壓線圈分A、X兩柱且兩柱高壓線圈并聯，低壓T、F線圈分別分成兩個串聯的1/2柱T線圈和兩個串聯的1/2柱F線圈，高壓線圈A柱內從里到外依次設置1/2柱T線圈和1/2柱F線圈，高壓線圈X柱內從里到外依次設置1/2柱F線圈和1/2柱T線圈，T、F為低壓線圈引出線，N為低壓線圈中間引出線。

這兩種結構雖然滿足了兩路低壓的阻抗匹配關系，但從AT供電運行原理可以看出，一旦牽引線對地或饋線對地發生短路時，即低壓線圈引出線短路，對單相變壓器整體運行來說，變壓器的安匝是平衡的，但對對單相變壓器的兩柱來講是不平衡的。假如T-N短路，圖3結構雖然A、X兩柱阻抗相等，但兩柱的高壓兩支路的短路電流不平衡。圖4中兩柱的高壓短路電流對稱，但兩個1/2柱T線圈布置位置不同，導致對高壓線圈兩路的阻抗是不相等的，這樣，高壓兩柱線圈的短路力是不一致的。因此，這種兩種牽引變壓器的抗短路能力和運行安全可靠性存在一定的缺陷。

發明內容

本發明針對現有的技術存在上述問題，提出了一種牽引變壓器，該牽引變壓器能夠有效提高抗短路能力，提高運行安全可靠性。

本發明通過下列技術方案來實現：一種牽引變壓器，包括單框雙柱式鐵芯和纏繞在鐵芯上的兩柱并聯連接的高壓線圈，兩柱高壓線圈內還設置有低壓T、F線圈，其特征在于，所述低壓T、F線圈分別分為四個1/4柱T線圈和四個1/4柱F線圈，且每1/4柱上的線圈匝數相同，所述的四個1/4柱T線圈和四個1/4柱F線圈平均分布在兩柱高壓線圈內且一一對稱布置，同一柱高壓線圈內的同名低壓線圈串聯，對兩柱高壓線圈內已串聯的同名低壓線圈并聯連接，兩個具有并聯結構的低壓T、F線圈串聯連接。

本牽引變壓器的低壓線圈結構是單相兩柱式的同心式繞組方式，在每一單柱上高壓線圈包圍低壓線圈，同一柱高壓線圈內的低壓線圈分為內外層線圈，內層低壓線圈有1/4T-1/4F線圈與外層低壓線圈1/4F-1/4T絕對對稱，且內層低壓線圈和外層低壓線圈匝數相等并各占線圈總匝數的50％。因為高壓線圈分成兩條對稱的支路，正常運行時，T/F線圈中流過相同的電流，高壓的兩條支路流過的電流也相等。當T(或F)線圈單獨發生短路事故，不管任何運行狀態，高壓的任何一支路的安匝都絕對平衡，則高壓兩條支路中流過的電流始終相等，大大提高了牽引變壓器的抗短路能力和運行的安全可靠性。

同名低壓線圈是指同一類的線圈，如低壓T線圈，低壓T線圈分別為四個1/4柱T線圈，這四個1/4柱T線圈為同名低壓線圈。

在上述的牽引變壓器中，所述同一柱高壓線圈內的低壓線圈分為內層低壓線圈和外層低壓線圈，外層低壓線圈的上半部為1/4柱T線圈，下部為1/4柱F線圈，內層低壓線圈的上半部為1/4柱F線圈，下部為1/4柱T線圈。當1/4柱F線圈與1/4柱T線圈交叉排列分布時，在電路T(或F)線圈單獨發生短路事故，不管任何運行狀態，高壓的任何一支路的安匝都是絕對平衡的。

在上述的牽引變壓器中，所述內層線圈之間設有絕緣層，外層線圈之間設有絕緣層。設置的絕緣層具有繞組層間絕緣和相間隔斷的作用。

在上述的牽引變壓器中，所述內層低壓線圈和外層低壓線圈的四部分線圈的電磁線規格、電流密度、電抗密度和電抗高度、線圈繞制型式均一致。在運行的情況下，T/F線圈中流過相同的電流，高壓的兩條支路流過的電流也相等。

在上述的牽引變壓器中，所述的同名線圈之間的連接是通過外部的引線進行連接或者利用線圈本身的電磁線在線圈內部進行連接。通過這樣的連接能有效的處理線圈中的引線接頭，工藝結構簡單。

現有技術相比，本牽引變壓器具有以下優點：