[发明专利]牵引兼配电组合式变压器

说明书

(一)技术领域

牵引兼配电组合式变压器主要用于城市轨道交通、有轨电车、无轨电车和矿山企业的牵引降压供电领域，利用一台变压器同时提供牵引整流和低压配电的能源。

(二)背景技术

当前城市轨道交通、有轨电车、无轨电车和矿山企业的牵引降压变电所中，牵引变压器与低压配电变压器的原边电压相同，副边电压不同。两种变压器相互独立设置，牵引变压器提供牵引整流的能源，低压配电变压器提供低压配电的能源。每台变压器均需要独立的工作空间，并独立设置高压侧电缆、开关及其保护装置。两种变压器独立设置时，占用的空间和工程投资比较高。

技术将牵引变压器与低压配电变压器合一设置，称为牵引兼配电组合式变压器。变压器利用同一铁芯和原边线圈，在同一本体上分别设置牵引整流线圈和低压配电线圈，分别提供牵引整流和低压配电的能源。每台变压器只需一台变压器的工作空间，只需要一套高压侧电缆、开关及其保护装置。变压器占用的空间和工程投资比较小。

(三)发明内容

牵引兼配电组合式变压器主要包括原边线圈、副边线圈和铁芯，副边分别设置牵引供电线圈和低压配电线圈，两种线圈共用一组原边线圈。变压器原边和不同功能副边的变比不同，变压器原边与牵引供电副边的变比根据牵引整流负荷的标称电压确定，变压器原边与低压配电副边的变比根据低压配电负荷的标称电压确定。变压器原边线圈、牵引供电线圈和低压配电线圈共用一个变压器本体和铁芯。

(四)附图说明

1)图1为牵引兼配电组合式变压器原理示意图，说明如下：

(1)本图只表示变压器的多相绕组的其中一相绕组的接线，其他相与此相相同。

(2)本图只表示单台变压器实现12脉波整流的原理。本技术同样适用于单台变压器实现6脉波整流的变压器，这时每相只有1个牵引供电绕组。本技术同样适用于单台变压器实现24脉波整流的变压器，这时每相有4个牵引供电绕组。

(3)高压线圈的电压一般为交流35kV、20kV、10kV、6kV。

(4)牵引供电绕组的标称电压与牵引供电系统的标称电压对应设置，直流标称电压一般为3000V、1500V、750V。

(5)低压配电绕组的标称电压一般为交流0.23kV。

2)图2为牵引兼配电组合式变压器结构示意图，说明如下：

(1)每台变压器一般三相三柱式铁芯结构，也可以每相分别配置铁芯。

(2)变压器的每相均设置高压线圈、牵引供电线圈和低压配电线圈，其中高压线圈1组，低压配电线圈1组，牵引供电线圈1～4组(单台变压器实现6脉波整流时为1组，单台变压器实现12脉波整流时为2组，单台变压器实现24脉波整流时为4组)。图中为了便于表达，A相和C相只显示高压线圈，B相只显示牵引供电线圈和低压配电线圈。

(3)图中显示：变压器的铁芯，A相高压线圈，B相牵引供电线圈，B相低压配电线圈，C相高压线圈。

(4)图中以点状阴影显示的部分为变压器铁芯，变压器铁芯外侧且内部设有两条竖虚线的大矩形部分为高压线圈，变压器铁芯外侧且内部设有两条竖虚线的中矩形部分为牵引供电线圈，变压器铁芯外侧且内部设有两条竖线的小矩形部分为低压配电线圈。

(五)具体实施方式

牵引兼配电组合式变压器兼有牵引供电和降压配电功能，高压侧(35kV、20kV、10kV、6kV)合用一组线圈，低压侧分别设置牵引供电线圈(标称电压：直流3000V、1500V、750V等)和低压配电线圈(标称电压：交流0.4/0.23kV)。变压器牵引供电线圈一般每相设一组或多组，经整流装置整流后向城市轨道交通、有轨电车、无轨电车提供直流电能。变压器整流低压配电线圈每相设一组，直接向交流低压负荷供电。

牵引兼配电组合式变压器节省一半数量的高压侧电缆、开关及其保护装置，降低设备总体积，减少变电所的占地面积，节约工程投资。