專利名稱：?jiǎn)蜗酄恳儔浩鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變壓器結(jié)構(gòu)技術(shù)，尤其是一種單相牽引變壓器。
背景技術(shù)：
鐵路電氣化是鐵路現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是實(shí)現(xiàn)高速重載的主要途徑，電氣化鐵路指的是從外部電源和牽引供電系統(tǒng)獲得電能，通過電力機(jī)車牽引列車運(yùn)行的鐵路，包括電力機(jī)車、機(jī)務(wù)設(shè)施、牽引供電系統(tǒng)、各種電力裝置以及相應(yīng)的鐵路通信，信號(hào)等設(shè)備，電氣化鐵路具有運(yùn)輸能力大、行車速度快、消耗能源少、運(yùn)營(yíng)成本低、工作條件好等優(yōu)點(diǎn)。電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中通過變電所內(nèi)的電氣化鐵路專用牽引變壓器將電力系統(tǒng)提供的外部電源電壓轉(zhuǎn)換為電力機(jī)車所需的電壓，采用了大量的220kV和330kV單相牽引變壓器，單相牽引變壓器可用于直供方式和自耦變壓器(Auto Transformer，簡(jiǎn)稱AT)供電方式的電氣化鐵路中作為牽引變壓器?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常將單相牽引變壓器一次側(cè)直接接入電力系統(tǒng)三相電源中的兩相，輸入電壓為線電壓，通過單相牽引變壓器的低壓端引出相應(yīng)的牽引電壓，給牽引機(jī)車供電，但是將單相牽引變壓器的一次側(cè)直接接入三相電源的兩相線電壓，單相牽引變壓器需按全絕緣設(shè)計(jì)，端部絕緣距離需加大，同時(shí)需要在單相牽引變壓器的一次側(cè)設(shè)置較多繞組匝數(shù)，但同時(shí)牽引供電要求較低的短路阻抗，因此給單相牽引變壓器設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)輸帶來困難。并且，單相牽引變壓器一般在一次側(cè)設(shè)置無載調(diào)壓分接開關(guān)，且需要設(shè)置的調(diào)壓范圍比普通無載調(diào)壓電力變壓器更廣，抗短路能力要求比普通無載調(diào)壓電力變壓器更高， 因此對(duì)單相牽引變壓器的可靠性提出更高的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種單相牽引變壓器，以降低變壓器制造成本，提高變壓器的可靠性。本實(shí)用新型提供一種單相牽引變壓器，包括鐵芯芯柱，用于套設(shè)單相牽引變壓器繞組；高壓繞組，分為兩個(gè)部分分別套設(shè)在所述鐵芯芯柱上，從高壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器一次側(cè)的首端子和尾端子；低壓繞組，分為兩個(gè)部分分別套設(shè)在所述鐵芯芯柱上，從低壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器的二次側(cè)的首端子和尾端子；調(diào)壓繞組，套設(shè)在所述鐵芯芯柱上，所述調(diào)壓繞組獨(dú)立于高壓繞組，通過所述分接開關(guān)串接在所述兩部分高壓繞組之間，所述調(diào)壓繞組由多級(jí)分接匝數(shù)組成并引出多個(gè)分接頭，所述調(diào)壓繞組為連續(xù)式或螺旋式； 分接開關(guān)，所述分接開關(guān)為正反接分接開關(guān)，設(shè)置有多個(gè)分接端子，并引出電流弓I 入端和電流引出端，通過所述分接開關(guān)將所述兩部分高壓繞組串聯(lián)，并將所述調(diào)壓繞組部分或全部以正接或反接的方式串接在所述的兩部分高壓繞組之間，或?qū)⑺稣{(diào)壓繞組全部切除；通過所述分接開關(guān)的分接變換調(diào)節(jié)高壓繞組與低壓繞組線圈匝數(shù)比，以穩(wěn)定二次側(cè)輸出的牽引電壓。如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述分接開關(guān)根據(jù)所述調(diào)壓繞組的級(jí)數(shù)設(shè)置相應(yīng)的分接端子，實(shí)現(xiàn)正反接調(diào)壓功能；所述調(diào)壓繞組分接頭對(duì)應(yīng)接入分接開關(guān)的分接端子。所述鐵芯芯柱為單相口字形鐵芯或單相雙框式鐵芯的兩個(gè)主柱，分別為第一鐵芯芯柱禾口第二鐵芯芯柱。如上所述的單相牽引變壓器，其中，從所述第一鐵芯芯柱往外分別套設(shè)有第一部分低壓繞組、第一部分高壓繞組和調(diào)壓繞組，從所述第二鐵芯芯柱往外分別套設(shè)有第二部分低壓繞組和第二部分高壓繞組；從所述低壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的首端子和尾端子；所述第一部分高壓繞組的尾端子與所述分接開關(guān)電流引入端連接，所述第二部分高壓繞組的尾端子與分接開關(guān)的電流引出端連接，所述調(diào)壓繞組分接頭對(duì)應(yīng)接入所述分接開關(guān)的分接端子；引出所述第一部分高壓繞組和所述第二部分高壓繞組的首端子分別作為單相牽引變壓器一次側(cè)首端子和尾端子。如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述第一部分低壓繞組為一個(gè)線圈組成的第一低壓繞組，所述第一部分高壓繞組為一個(gè)線圈組成的第一高壓繞組；所述第二部分低壓繞組為一個(gè)線圈組成的第二低壓繞組，所述第二部分高壓繞組為一個(gè)線圈組成的第二高壓繞組。如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述第一低壓繞組和第二低壓繞組串聯(lián)或并聯(lián)；所述第一低壓繞組和第二低壓繞組串聯(lián)或并聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第一首端子和第一尾端子。如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述第一部分低壓繞組為二個(gè)線圈組成的第三低壓繞組和第四低壓繞組。所述第二部分低壓繞組為二個(gè)線圈組成的第五低壓繞組和第六低壓繞組。如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述第三低壓繞組和第六低壓繞組串聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第二首端子和第二尾端子；所述第四低壓繞組和第五低壓繞組串聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第三首端子和第三尾端子。如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述繞組阻抗?jié)M足Z21 = Z31,并且 (3Z21+Z31-Z23-i) /4 ^ 0. 45 Ω ,其中，Z21為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第三首端子和第三尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第二首端子和第二尾端子間測(cè)得的阻抗值；Z31為當(dāng)變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第二首端子和第二尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第三首端子和第三尾端子間測(cè)得的阻抗值； Z2H為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，將二次側(cè)第二尾端子和第三首端子連接，從二次側(cè)第二首端子和第三尾端子間測(cè)得的阻抗值。[0029]如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述第三低壓繞組、第六低壓繞組、第四低壓繞組、第五低壓繞組順序串聯(lián)后引出第三低壓繞組和第五低壓繞組的端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第四首端子、第四尾端子；將所述第四低壓繞組和第六低壓繞組首端端子短接后引出單相牽引變壓器的中點(diǎn)端子。如上所述的單相牽引變壓器，其中，所述繞組阻抗?jié)M足Z41 = Z51,并且 (3Z41+Z51-Z45_1) /4 彡 0. 45 Ω，其中，4為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)中點(diǎn)端子和第四尾端子開路時(shí)， 從二次側(cè)第四首端子和中點(diǎn)端子間測(cè)得的阻抗值；Z51為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路， 二次側(cè)第四首端子和中點(diǎn)端子開路時(shí)，從二次側(cè)中點(diǎn)端子和第四尾端子間測(cè)得的阻抗值； ^㈠為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)中點(diǎn)端子懸空，從二次側(cè)第四首端子和第四尾端子間測(cè)得的阻抗值本實(shí)用新型提供的單相牽引變壓器，降低了單相牽引變壓器的高度和單相牽引變壓器制造成本和運(yùn)輸費(fèi)用，提高了單相牽引變壓器運(yùn)行可靠性。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例五提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記[0039]11-第一鐵芯芯柱；12-第二鐵芯芯柱；21-第一低壓繞組[0040]22-第二低壓繞組；23-第三低壓繞組；24-第四低壓繞組[0041]25-第五低壓繞組；26-第六低壓繞組；31-第一高壓繞組[0042]32-第二高壓繞組；4-調(diào)壓繞組；41-分接頭；[0043]5-分接開關(guān)；6-分接端子；A-一次側(cè)首端子；[0044]χ- 一次側(cè)尾端子；a_第一首端子；χ-第一尾端子；[0045]al-第二首端子；xl-第二尾端子；a2-第三首端子；[0046]x2-第三尾端子；T-第四首端子；F-第四尾端子；[0047]N-中點(diǎn)端子；k-電流引入端；0-電流引出端。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本實(shí)用新型提供了一種單相牽引變壓器，包括鐵芯芯柱、高壓繞組、低壓繞組、調(diào)壓繞組和分接開關(guān)。 鐵芯芯柱用于套設(shè)單相牽弓I變壓器繞組。高壓繞組分為兩個(gè)部分分別套設(shè)在鐵芯芯柱上，從高壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器一次側(cè)的首端子和尾端子；將單相牽引變壓器的首端子和尾端子與電力系統(tǒng)電網(wǎng)相連，將電網(wǎng)電壓作為輸入電壓，目前我國(guó)為電氣化鐵路提供的電網(wǎng)電壓通常為llOkV、 220kV 或 330kV。低壓繞組分為兩個(gè)部分分別套設(shè)在鐵芯芯柱上，從低壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器的二次側(cè)的首端子和尾端子；單相牽引變壓器二次側(cè)的首端子和尾端子分別與電氣化鐵路牽引網(wǎng)的接觸線、鋼軌或正饋線相連，用于給電力機(jī)車提供牽引電壓，在目前我國(guó)的電氣化鐵路中電力機(jī)車對(duì)牽引網(wǎng)電壓水平有一定的要求，一般供電電壓在19 ^kV 范圍內(nèi)，為保證牽引網(wǎng)電壓水平，必須保證牽引變壓器二次側(cè)的輸出電壓。調(diào)壓繞組套設(shè)在所述鐵芯芯柱上，獨(dú)立于高壓繞組由多級(jí)分接匝數(shù)組成并引出多個(gè)分接頭。分接開關(guān)為正反接分接開關(guān)，如圖1所示，該分接開關(guān)設(shè)置有多個(gè)分接端子6，并引出電流引入端k和電流引出端0，通過分接開關(guān)將兩部分高壓繞組串聯(lián)，并將調(diào)壓繞組部分或全部以正接或反接的方式串接在的兩部分高壓繞組之間，或?qū)⑺稣{(diào)壓繞組全部切除，通過分接開關(guān)的分接變換調(diào)節(jié)高壓繞組與低壓繞組線圈匝數(shù)比，以穩(wěn)定二次側(cè)輸出的牽引電壓。該正反分接開關(guān)為現(xiàn)有技術(shù)中既有的分接開關(guān)。當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，在單相牽引變壓器無勵(lì)磁狀態(tài)下，通過分接開關(guān)的切換調(diào)節(jié)高壓繞組與低壓繞組線圈匝數(shù)比，達(dá)到二次側(cè)輸出穩(wěn)定的牽引電壓的目的。在上述技術(shù)按方案的基礎(chǔ)上，分接開關(guān)根據(jù)調(diào)壓繞組的級(jí)數(shù)設(shè)置相應(yīng)的分接端子，實(shí)現(xiàn)正反接調(diào)壓功能；調(diào)壓繞組分接頭對(duì)應(yīng)接入分接開關(guān)的分接端子。此種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)在于高壓繞組為額定匝數(shù)，調(diào)壓繞組的匝數(shù)為調(diào)壓范圍的一半，調(diào)壓繞組與分接開關(guān)的連接簡(jiǎn)單。由上述技術(shù)方案可知，低壓繞組和高壓繞組均分為兩部分套設(shè)在兩個(gè)鐵芯芯柱上，因此與將高壓繞組和低壓繞組均套設(shè)在一個(gè)鐵芯芯柱上相比，降低了單相牽引變壓器鐵芯芯柱的高度，也相應(yīng)降低了制造成本和運(yùn)輸費(fèi)用。將該單相牽引變壓器的調(diào)壓繞組獨(dú)立設(shè)置，獨(dú)立于高壓繞組，單獨(dú)設(shè)置調(diào)壓繞組線圈，并采用正反接調(diào)壓方式，在額定分接時(shí)調(diào)壓繞組完全切除不參加工作，大大降低了高低壓繞組間的安匝不平衡，減小了單相牽引變壓器短路時(shí)的電動(dòng)力，提高了單相牽引變壓器的可靠性。同時(shí)，調(diào)壓繞組獨(dú)立于高壓繞組并采用正反接調(diào)壓方式，可以增加調(diào)壓范圍和調(diào)壓級(jí)數(shù)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，鐵芯采用單相口字形鐵芯或單相雙框式鐵芯，單相口字形鐵芯的兩個(gè)芯柱或單相雙框式鐵芯的兩個(gè)主柱分別為第一鐵芯芯柱和第二鐵芯芯柱， 不限于本實(shí)施例。繞組的設(shè)置方式也有多種，本實(shí)施例中優(yōu)選的采用以下的方式，但不限于本實(shí)施例。從第一鐵芯芯柱往外分別套設(shè)有第一部分低壓繞組、第一部分高壓繞組和調(diào)壓繞組，從第二鐵芯芯柱往外分別套設(shè)有第二部分低壓繞組和第二部分高壓繞組。從低壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的首端子和尾端子。第一部分高壓繞組的尾端子與分接開關(guān)電流引入端連接，第二部分高壓繞組的尾端子與分接開關(guān)的電流引出端連接，調(diào)壓繞組分接頭對(duì)應(yīng)接入分接開關(guān)的分接端子。引出第一部分高壓繞組和第二部分高壓繞組的首端子分別作為單相牽引變壓器一次側(cè)首端子和尾端子。上述實(shí)施例提供的單相牽引變壓器，低壓繞組和高壓繞組均分為兩部分，將每部分低壓繞組和高壓繞組套設(shè)在一個(gè)鐵芯芯柱上，采用此種繞組的設(shè)置方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省單相牽引變壓器的占用空間。實(shí)施例二圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，鐵芯芯柱為單相口字形鐵芯或單相雙框式鐵芯的兩個(gè)主柱；第一部分低壓繞組為一個(gè)線圈組成的第一低壓繞組21，第一部分高壓繞組為一個(gè)線圈組成的第一高壓繞組31 ；第二部分低壓繞組為一個(gè)線圈組成的第二低壓繞組22，第二部分高壓繞組為一個(gè)線圈組成的第二高壓繞組32。從第一鐵芯芯柱11往外分別套有第一低壓繞組21、第一高壓繞組31和調(diào)壓繞組 4，從第二鐵芯芯柱12往外分別套有第二低壓繞組22和第二高壓繞組32。第一低壓繞組21和第二低壓繞組22并聯(lián)，第一低壓繞組21和第二低壓繞組22 并聯(lián)后引出第一低壓繞組21的首端子和第二低壓繞組22的首端子分別作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第一首端子a和第一尾端子χ。第一高壓繞組31的尾端子與分接開關(guān)5的電流引入端k連接，第二高壓繞組32 的尾端子與分接開關(guān)5的電流引出端0連接，調(diào)壓繞組分接頭41對(duì)應(yīng)接入分接開關(guān)5的分接端子6，引出第一高壓繞組31的首端子和第二高壓繞組32的首端子作為單相牽引變壓器的一次側(cè)首端子A和一次側(cè)尾端子X。實(shí)施例三圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，與實(shí)施例二不同的是，將第一低壓繞組21和第二低壓繞組22串聯(lián)，第一低壓繞組21和第二低壓繞組22串聯(lián)后引出第一低壓繞組21的首端子和第二低壓繞組22的首端子分別作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第一首端子a和第一尾端子χ。實(shí)施例二和實(shí)施例三提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可用于直供方式的電氣化鐵路中，將從高壓繞組側(cè)引出的單相牽引變壓器的一次側(cè)端子與電網(wǎng)相連作為輸入電壓。 將從低壓繞組側(cè)引出的二次側(cè)的首端子與電氣化鐵路牽引網(wǎng)的接觸線相連，將從低壓繞組弓I出的尾端子與鋼軌相連，將低壓繞組側(cè)輸出的電壓作為鐵路機(jī)車的牽弓I電壓。實(shí)施例四圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例中，每部分低壓側(cè)繞組設(shè)置為兩組繞組，第一部分低壓繞組為二個(gè)線圈組成的第三低壓繞組23和第四低壓繞組對(duì)。第二部分低壓繞組為二個(gè)線圈組成的第五低壓繞組25和第六低壓繞組26。具體的是，從第一鐵芯芯柱11往外分別套設(shè)有第三低壓繞組23、第四低壓繞組對(duì)、第一高壓繞組31和調(diào)壓繞組4，從第二鐵芯芯柱12往外分別套設(shè)有第五低壓繞組25、 第六低壓繞組26和第二高壓繞組32。第三低壓繞組23和第六低壓繞組沈串聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第二首端子al和第二尾端子Xl ；第四低壓繞組對(duì)和第五低壓繞組25串聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器的二次側(cè)的第三首端子a2和第三尾端子x2。其他繞組的設(shè)置方式與實(shí)施例三設(shè)置方式相同，在此不再贅述。上述實(shí)施例四提供的單相牽引變壓器既可以用于直供方式的電氣化鐵路也可用于AT供電方式的電氣化鐵路中。當(dāng)用于直供方式的電氣化鐵路中時(shí)將高壓繞組側(cè)引出的一次側(cè)首端子A和一次側(cè)尾端子X分別接入電力系統(tǒng)電網(wǎng)， 將從低壓繞組側(cè)引出的單相牽引變壓器的二次側(cè)的第二首端子al和第三首端子a2接牽引系統(tǒng)的接觸網(wǎng)，第二尾端子xl和第三尾端子x2接鋼軌，從而輸出27. 5kV電壓，給電力機(jī)車
{共 ο或者是，將高壓繞組側(cè)引出的一次側(cè)首端子A和一次側(cè)尾端子X分別接入電力系統(tǒng)電網(wǎng)，將低壓側(cè)繞組側(cè)引出端子第二首端子al接牽引系統(tǒng)的上行線接觸網(wǎng)、第三首端子 a2接下行線接觸網(wǎng)，第二尾端子xl和第三尾端子x2接鋼軌，輸出2路27. 5kV電壓，給2條電氣化鐵路的電力機(jī)車供電。當(dāng)用于AT供電方式的電氣化鐵路中時(shí)將高壓繞組側(cè)引出的一次側(cè)首端子A和一次側(cè)尾端子X分別接入電力系統(tǒng)電網(wǎng)， 將從低壓繞組側(cè)引出的單相牽引變壓器的第二首端子al與第三尾端子x2分別連接接觸網(wǎng)和正饋線，將第二尾端子xl與第三首端子a2連接鋼軌，從而第二首端子al和第三尾端子 x2間輸出2X27. 5kV的牽引電壓，給電力機(jī)車供電，此種設(shè)置方式無需在變電所內(nèi)牽引變壓器的出口端設(shè)置自耦變壓器?；蛘呤牵瑢⒏邏豪@組側(cè)引出的一次側(cè)首端子A和一次側(cè)尾端子X分別接入電力系統(tǒng)電網(wǎng)，將低壓繞組側(cè)引出的第二尾端子xl與第三首端子a2短接并懸空，第二首端子al 和第三尾端子x2分別連接接觸網(wǎng)和正饋線，輸出55kV電壓，在變電所內(nèi)牽引變壓器的出口端設(shè)置多臺(tái)自耦變壓器，自耦變壓器的中點(diǎn)接鋼軌，從而提供27. 5kV電壓供電力機(jī)車使用。實(shí)施例五圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例五提供的單相牽引變壓器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例四不同的是，將第三低壓繞組23、第六低壓繞組沈、第四低壓繞組M和第五低壓繞組25順序串聯(lián)后引出第三低壓繞組23和第五低壓繞組25的端子分別作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第四首端子T和第四尾端子F。將第四低壓繞組對(duì)和第六低壓繞組沈首端端子短接后引出作為單相牽引變壓器的中點(diǎn)端子N。上述實(shí)施例五提供的單相牽引變壓器用于AT供電方式的電氣化鐵路中時(shí)將高壓繞組側(cè)引出的一次側(cè)首端子A和一次側(cè)尾端子X分別接入電力系統(tǒng)電網(wǎng)， 將從低壓繞組側(cè)引出的單相牽引變壓器的第四首端子T與第四尾端子F分別連接接觸網(wǎng)和正饋線，將中點(diǎn)端子N連接鋼軌，從而第四首端子T和第四尾端子F間輸出2X27. 5kV的牽引電壓，給電力機(jī)車供電，此種設(shè)置方式無需在變電所內(nèi)牽引變壓器的出口端設(shè)置自耦變壓器?；蛘呤?，將高壓繞組側(cè)引出的一次側(cè)首端子A和一次側(cè)尾端子X分別接入電力系統(tǒng)電網(wǎng)，將低壓繞組側(cè)引出的中點(diǎn)端子N懸空，第四首端子T和第四尾端子F分別連接接觸網(wǎng)和正饋線，輸出55kV電壓，在變電所內(nèi)牽引變壓器的出口端設(shè)置多臺(tái)自耦變壓器，自耦變壓器的中點(diǎn)接鋼軌，從而提供27. 5kV電壓供電力機(jī)車使用。在上述實(shí)施例四提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的，繞組阻抗?jié)M足Z21 = Z31, (3Z21+Z31-Z23-i) /4 < 0· 45 Ω。其中，(3 ^ ^ ^)/4彡0. 45Ω為省去牽引變電所內(nèi)自耦變壓器必須滿足的阻抗值，Z21為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第三首端子和第三尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第二首端子和第二尾端子間測(cè)得的阻抗值；Z31為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第二首端子和第二尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第三首端子和第三尾端子間測(cè)得的阻抗值； AhS當(dāng)變壓器一次側(cè)短路，將二次側(cè)第二尾端子和第三首端子連接，從二次側(cè)第二首端子和第三尾端子間測(cè)得的阻抗值。在上述實(shí)施例五的提供的技術(shù)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的，繞組阻抗?jié)M足 = Z51, (3Z41+Z51-Z45_1) /4 彡 0. 45 Ω。其中，(3^+^-^)/4彡0. 45Ω為省去牽引變電所內(nèi)自耦變壓器必須滿足的阻抗值，4為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)中點(diǎn)端子和第四尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第四首端子和中點(diǎn)端子間測(cè)得的阻抗值；Z51為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第四首端子和中點(diǎn)端子開路時(shí)，從二次側(cè)中點(diǎn)端子和第四尾端子間測(cè)得的阻抗值；z45_i為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)中點(diǎn)端子懸空，從二次側(cè)第四首端子和第四尾端子間測(cè)得的阻抗值。為保證上述的阻抗?jié)M足，以下對(duì)二次側(cè)兩個(gè)27. 5kV的繞組容量的不同要求進(jìn)一步說明如何滿足上述阻抗要求。第一種，第一高壓繞組和第二高壓繞組線圈匝數(shù)相等，第三低壓繞組、第四低壓繞組、第五低壓繞組、第六低壓繞組線圈匝數(shù)相等。當(dāng)單相牽引變壓器要求對(duì)于實(shí)施例四的技術(shù)方案而言，低壓繞組側(cè)的第二首端子和第二尾端子間的容量與第三首端子和第三尾端子間的容量相等。對(duì)于實(shí)施例五的技術(shù)方案而言，低壓側(cè)繞組第四首端子和第四尾端子分別對(duì)中點(diǎn)的容量相等時(shí)，第三低壓繞組、第四低壓繞組、第五低壓繞組、第六低壓繞組導(dǎo)線截面相同，具有相同的軸向和輻向尺寸，保證阻抗?jié)M足z21 = Z31, (3Z21+Z31-Z23-i) /4 < 0. 45 Ω。第二種，當(dāng)單相牽引變壓器要求對(duì)于實(shí)施例四技術(shù)方案而言，低壓繞組側(cè)的第二首端子和第二尾端子間的容量與第三首端子和第三尾端子間的容量不相等，對(duì)于實(shí)施例五的技術(shù)方案而言，低壓側(cè)繞組第四首端子和第四尾端子分別對(duì)中點(diǎn)的容量不相等時(shí)，第三低壓繞組和第五低壓繞組與第四低壓繞組和第六低壓繞組導(dǎo)線截面不相同，軸向尺寸相同，輻向尺寸不同，通過調(diào)節(jié)繞組間主空道尺寸使阻抗?jié)M足上述要求。滿足上述條件后，上述實(shí)施例四和實(shí)施例五提供單相牽引變壓器可以提供電力機(jī)車所需的27. 5kV電壓，用于AT供電方式的電氣化鐵路中時(shí)，可以省去變電所出口處需要設(shè)置的多臺(tái)自耦變壓器，從而減少設(shè)備投資，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，并且節(jié)約土地資源。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的單相牽引變壓器，降低了制造成本和運(yùn)輸費(fèi)用，提高了單相牽引變壓器可靠性。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制； 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解: 其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種單相牽引變壓器，其特征在于，包括 鐵芯芯柱，用于套設(shè)單相牽引變壓器繞組；高壓繞組，分為兩個(gè)部分分別套設(shè)在所述鐵芯芯柱上，從高壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器一次側(cè)的首端子和尾端子；低壓繞組，分為兩個(gè)部分分別套設(shè)在所述鐵芯芯柱上，從低壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器的二次側(cè)的首端子和尾端子；調(diào)壓繞組，套設(shè)在所述鐵芯芯柱上，所述調(diào)壓繞組獨(dú)立于高壓繞組，通過所述分接開關(guān)串接在所述兩部分高壓繞組之間，所述調(diào)壓繞組由多級(jí)分接匝數(shù)組成并引出多個(gè)分接頭， 所述調(diào)壓繞組為連續(xù)式或螺旋式；分接開關(guān)，所述分接開關(guān)為正反接分接開關(guān)，設(shè)置有多個(gè)分接端子，并引出電流引入端和電流引出端，通過所述分接開關(guān)將所述兩部分高壓繞組串聯(lián)，并將所述調(diào)壓繞組部分或全部以正接或反接的方式串接在所述的兩部分高壓繞組之間，或?qū)⑺稣{(diào)壓繞組全部切除；通過所述分接開關(guān)分接變換調(diào)節(jié)高壓繞組與低壓繞組線圈匝數(shù)比，以穩(wěn)定二次側(cè)輸出的牽引電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相牽引變壓器，其特征在于，所述分接開關(guān)根據(jù)所述調(diào)壓繞組的級(jí)數(shù)設(shè)置相應(yīng)的分接端子，實(shí)現(xiàn)正反接調(diào)壓功能； 所述調(diào)壓繞組分接頭對(duì)應(yīng)接入分接開關(guān)的分接端子；所述鐵芯芯柱為單相口字形鐵芯或單相雙框式鐵芯的兩個(gè)主柱，分別為第一鐵芯芯柱和第二鐵芯芯柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相牽引變壓器，其特征在于，從所述第一鐵芯芯柱往外分別套設(shè)有第一部分低壓繞組、第一部分高壓繞組和調(diào)壓繞組，從所述第二鐵芯芯柱往外分別套設(shè)有第二部分低壓繞組和第二部分高壓繞組； 從所述低壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的首端子和尾端子； 所述第一部分高壓繞組的尾端子與所述分接開關(guān)電流引入端連接，所述第二部分高壓繞組的尾端子與分接開關(guān)的電流引出端連接，所述調(diào)壓繞組分接頭對(duì)應(yīng)接入所述分接開關(guān)的分接端子；引出所述第一部分高壓繞組和所述第二部分高壓繞組的首端子分別作為單相牽引變壓器一次側(cè)首端子和尾端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相牽引變壓器，其特征在于，所述第一部分低壓繞組為一個(gè)線圈組成的第一低壓繞組，所述第一部分高壓繞組為一個(gè)線圈組成的第一高壓繞組；所述第二部分低壓繞組為一個(gè)線圈組成的第二低壓繞組，所述第二部分高壓繞組為一個(gè)線圈組成的第二高壓繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單相牽引變壓器，其特征在于，所述第一低壓繞組和第二低壓繞組串聯(lián)或并聯(lián)；所述第一低壓繞組和第二低壓繞組串聯(lián)或并聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第一首端子和第一尾端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相牽引變壓器，其特征在于，所述第一部分低壓繞組為二個(gè)線圈組成的第三低壓繞組和第四低壓繞組；所述第二部分低壓繞組為二個(gè)線圈組成的第五低壓繞組和第六低壓繞組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單相牽引變壓器，其特征在于，所述第三低壓繞組和第六低壓繞組串聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第二首端子和第二尾端子；所述第四低壓繞組和第五低壓繞組串聯(lián)后引出端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第三首端子和第三尾端子。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單相牽引變壓器，其特征在于，所述繞組阻抗?jié)M足=Z21 = Z31，并且(SZ2^Z31-Z23-!)/4彡0. 45 Ω， 其中，Z21為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第三首端子和第三尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第二首端子和第二尾端子間測(cè)得的阻抗值<L a為當(dāng)變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第二首端子和第二尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第三首端子和第三尾端子間測(cè)得的阻抗值；Z23_i為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，將二次側(cè)第二尾端子和第三首端子連接，從二次側(cè)第二首端子和第三尾端子間測(cè)得的阻抗值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單相牽引變壓器，其特征在于，所述第三低壓繞組、第六低壓繞組、第四低壓繞組、第五低壓繞組順序串聯(lián)后引出第三低壓繞組和第五低壓繞組的端子作為單相牽引變壓器二次側(cè)的第四首端子、第四尾端子； 將所述第四低壓繞組和第六低壓繞組首端端子短接后引出單相牽引變壓器的中點(diǎn)端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單相牽引變壓器，其特征在于， 所述繞組阻抗?jié)M足=Z41 = Z51，并且(3&AD/4彡0. 45 Ω，其中，Z41為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)中點(diǎn)端子和第四尾端子開路時(shí)，從二次側(cè)第四首端子和中點(diǎn)端子間測(cè)得的阻抗值；Z51為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)第四首端子和中點(diǎn)端子開路時(shí)，從二次側(cè)中點(diǎn)端子和第四尾端子間測(cè)得的阻抗值；Z45_i為當(dāng)單相牽引變壓器一次側(cè)短路，二次側(cè)中點(diǎn)端子懸空，從二次側(cè)第四首端子和第四尾端子間測(cè)得的阻抗值。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單相牽引變壓器，包括鐵芯芯柱、高壓繞組和低壓繞組，高壓繞組和低壓繞組分為兩個(gè)部分分別套設(shè)在鐵芯芯柱上，從高壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器一次側(cè)的首端子和尾端子；從低壓繞組側(cè)引出端子作為單相牽引變壓器的二次側(cè)的首端子和尾端子；還包括調(diào)壓繞組和分接開關(guān)，調(diào)壓繞組套設(shè)在鐵芯芯柱上，調(diào)壓繞組獨(dú)立于高壓繞組并通過分接開關(guān)串接在兩部分高壓繞組之間。本實(shí)用新型提供的單相牽引變壓器，降低了制造成本和運(yùn)輸費(fèi)用，提高了單相牽引變壓器運(yùn)行可靠性。
文檔編號(hào)H01F29/02GK202067643SQ20102069876
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者向香平, 呂維華, 吳艷, 李寒, 楊宏偉, 謝庭燕 申請(qǐng)人:天威云南變壓器股份有限公司