[發(fā)明專利]三相變四相平衡變壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210187692.6
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102709040A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂維華
• 申請（專利權(quán)）人: 天威云南變壓器股份有限公司
• 主分類號: H01F30/14
• 分類號: H01F30/14;H01F27/28;H01F27/24
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)，尤其涉及一種三相變四相平衡變壓器，屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

三相變四相變壓器主要用于四相輸電和電氣化鐵路自耦變壓器（Auto?Transformer，簡稱AT）供電方式。研究表明，在相同的交流電壓和輸電條件下,不改變發(fā)電端和用電端的原三相制設(shè)備,采用三相變四相和四相變?nèi)嗟钠胶庾儔浩鞲淖冚斪冸姷膫鬏敺绞剑M(jìn)行四相輸電，可以提高輸電容量和降低輸電損耗；電氣化鐵路采用AT供電方式可以提高供電電壓，降低線路損耗，有效地減弱交流牽引網(wǎng)對通信線路的干擾。

現(xiàn)有的三相變四相變壓器接線方案僅有四相四芯柱結(jié)構(gòu)和斯科特接線。

四相四芯柱結(jié)構(gòu)的三相變四相變壓器采用四相鐵芯，每相鐵芯柱上均采用三個繞組結(jié)構(gòu)，三相側(cè)用每相的二個繞組采用曲折形聯(lián)結(jié)，四相側(cè)用每相的一個繞組采用星形聯(lián)結(jié)，形成“十”字形。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點是每相三個繞組，四相側(cè)每相一個繞組，結(jié)構(gòu)簡單，特別適合于四相側(cè)為高壓側(cè)的四相輸電系統(tǒng)；缺點是鐵芯為四相鐵芯，不同于傳統(tǒng)的三相鐵芯，并且無三角形連接，不能形成三次諧波電流回路，磁通及感應(yīng)電壓波形畸變。

斯科特接線的三相變四相變壓器的優(yōu)點是四相側(cè)解耦，互相沒有電感影響，具有良好的抑制負(fù)序的能力，缺點是斯科特平衡變壓器的主、梯變結(jié)構(gòu)不同，主變和梯變需采用獨立的單相鐵芯或者采用不等截面的三相鐵芯，斯科特接線的三相變四相變壓器設(shè)計和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難，并且無三角形連接，不能形成三次諧波電流回路，磁通及感應(yīng)電壓波形畸變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種三相變四相平衡變壓器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中三相變四相平衡變壓器設(shè)計和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難，并且無三角形連接，不能形成三次諧波電流回路，磁通及感應(yīng)電壓波形畸變的技術(shù)缺陷。

本發(fā)明提供的一種三相變四相平衡變壓器，包括鐵心、繞設(shè)在所述鐵心上的原邊繞組和副邊繞組，所述原邊繞組包括A相繞組、B相繞組和C相繞組，且為三角形接法連接，所述A相繞組、B相繞組和C相繞組的匝數(shù)相等；

所述副邊繞組包括a1相繞組、b1相繞組、c1相繞組、a2相繞組、b2相繞組和c2相繞組；所述a1相繞組、b1相繞組和c1相繞組為星形接法連接，所述a2相繞組、b2相繞組和c2相繞組為星形接法連接；

所述a1相繞組、c1相繞組、a2相繞組和c2相繞組的匝數(shù)相等，所述b1相繞組和b2相繞組的匝數(shù)相等，且為所述a1相繞組或c1相繞組或a2相繞組或c2相繞組匝數(shù)的倍；

所述副邊繞組輸出四相電壓；所述b1相繞組與b2相繞組連接的公共端N；所述a1相繞組和c1相繞組的首端為輸出端T1和T2，所述a2相繞組和c2相繞組的尾端為輸出端F1和F2。

如上所述的三相變四相平衡變壓器，所述公共端N用于與軌道及接地網(wǎng)連接，輸出端T1和T2用于分別連接牽引變電所兩側(cè)的牽引網(wǎng)接觸導(dǎo)線上，輸出端F1和F2用于分別連接到牽引變電所兩側(cè)的正饋線上。

如上所述的三相變四相平衡變壓器，所述a1相繞組、b1相繞組、c1相繞組、a2相繞組、b2相繞組和c2相繞組均包括兩個匝數(shù)相等子繞組；所述a1相繞組與a2相繞組的子繞組交錯排列；所述b1相繞組與b2相繞組的子繞組交錯排列；所述c1相繞組與c2相繞組的子繞組交錯排列。

如上所述的三相變四相平衡變壓器，所述鐵心為三相三柱式鐵心或三相五柱式鐵心。

如上所述的三相變四相平衡變壓器，所述三相變四相平衡變壓器的三相側(cè)為無勵磁調(diào)壓或有載調(diào)壓。

本發(fā)明提供的三相變四相平衡變壓器，由于原邊繞組為三角形接法，副邊繞組為兩組星形接法并且選擇特定的匝數(shù)，實現(xiàn)副邊繞組輸出四相電壓，當(dāng)副邊的四相負(fù)荷相同時，原邊電流為三相對稱系，能夠?qū)崿F(xiàn)原邊電流和副邊電流的平衡，能夠有效降低電氣化鐵路牽引變壓器負(fù)序電流對電力系統(tǒng)的影響。與現(xiàn)有技術(shù)相比，阻抗匹配關(guān)系容易得到滿足，設(shè)計和結(jié)構(gòu)簡單、制造容易且成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的三相變四相平衡變壓器的接線原理圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的三相變四相平衡變壓器的電壓向量圖；

圖3為本發(fā)明一實施例提供的三相變四相平衡變壓器的繞組接線示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的三相變四相平衡變壓器的繞組接線示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-A相繞組；?????????2-B相繞組；?????????3-C相繞組；

4-a1相繞組；????????5-b1相繞組；????????6-c1相繞組；