[发明专利]谐波屏蔽Vv接线牵引平衡变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种平衡变压器，特别涉及一种谐波屏蔽V v接线牵引平衡变压器。

背景技术

电气化铁道作为电力系统中的主要谐波源之一，随着运营能力和各类大功率非线性负荷的增加，势必产生大量的谐波电流，并注入电网。当谐波电流注入牵引网侧交流系统时，由于受牵引网对地分布电容和回路电感的影响，可能构成某次谐波的谐振回路，造成牵引负荷谐波电流的谐振放大；谐波电流流过牵引平衡变压器，会增加平衡变压器附加铁损和铜损，使变压器容量减小，效率降低。这些谐波对网侧交流系统的电力设备及保护装置产生危害，一定程度上会影响电网的安全运行和用电设备的正常工作。在电气化铁道牵引供电系统中，谐波污染已经成为电气化铁道一大公害。

目前，我国电气化铁道牵引供电系统中牵引供电平衡变压器主要使用以下几种接线方式：(1)三相Y/Δ接线；(2)V，v接线；(3)斯科特(Scott)接线；(4)十字交叉接线。上述四种牵引供电平衡变压器都有各自的优缺点。其中，由于Vv接线平衡变压器主结线较简单，设备较少，投资较省，对电力系统的负序影响比单相结线少。对接触网的供电可实现双边供电。因此，目前我国电气化铁道建设和改造中采用Vv接线形式较多。但Vv接线平衡变压器无法解决牵引侧谐波对牵引网造成的谐波污染问题。

发明内容

为了解决现有牵引供电系统的接触网存在的谐波污染问题，本发明提供一种谐波屏蔽Vv接线牵引平衡变压器。本发明是在Vv相接线牵引变压器的基础上，在二次牵引绕组引出抽头接特征谐波滤波器，以消除牵引供电系统接触网产生的谐波。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由牵引绕组带中间抽头的Vv接线牵引平衡变压器和特征谐波滤波器共同构成，在Vv接线牵引变压器的二次牵引绕组中间引出抽头接入至少一组特征谐波滤波器。

上述的谐波屏蔽Vv接线牵引平衡变压器中，所述特征谐波滤波器的次数为3、5、7、11、13。

上述的谐波屏蔽Vv接线牵引平衡变压器中，所述特征谐波滤波器有两个，第一特征谐波滤波器的所滤除谐波次数为3次谐波，第二特征谐波滤波器的所滤除谐波次数为5次谐波。

上述的谐波屏蔽Vv接线牵引平衡变压器中，所述二次牵引绕组中间引出抽头绕组与原绕组之比为21∶55。

本发明的技术效果在于：在现有Vv接线牵引变压器的基础上，在二次牵引绕组中间引出抽头接特征谐波滤波器，以消除牵引供电系统接触网中的谐波电流；不仅可大大减少牵引侧谐波电流注入交流网侧，实现就地滤波的目的；且也可有效削弱牵引网侧谐波电流注入牵引侧，具有双向隔离作用；谐波屏蔽Vv接线平衡变压器主结线较简单，在增加较少设备的前提下，大幅提高牵引供电系统的电能质量，提高系统运行的稳定性。

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明现有Vv接线牵引变压器的二次牵引绕组中间引出抽头接特征谐波滤波器，Vv接线牵引变压器的一次侧接到三相220kV或110kV电网，牵引负荷从主变压器二次侧的两相27.5kV母线引入，分别为α相和β相；在二次牵引绕组α相和β相分别抽出一个抽头a和b，中间抽头处的电压等级为10.5kV，即nαo∶na0＝55∶21，另一个抽头的绕组比也相同；根据实际负荷谐波电流特性，在该抽头处接入特征谐波滤波器，特征谐波滤波器的组数可根据负荷电流中主要次特征谐波的个数来定；在牵引供电系统中，主要以3/5/7/11/13等次数的谐波电流为主。同时也可在该抽头处接入一个10.5kV电压等级可调电抗器，调节系统的功率因数，以防止线路轻载时，系统过补。