新型配电变压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型配电变压器，所述变压器原边绕组为D′型连接或普通D型连接；变压器副边绕组为zn型连接；所述D′型连接为：原边A、B和C三相绕组分别套装于三相铁心的三根铁心柱上；B相绕组带有延伸绕组AD和EB；延伸绕组AD和EB在B相铁芯上交叉布置；A相和C相绕组分别带延伸绕组αD和βE，延伸绕组αD和βE分别套装于A相和C相铁心上。原边绕组D′接法，副边绕组zn接法组合成D′，zn接法高阻抗配电变压器，可实现二相/三相的平衡变换；原边绕组D接法，副边绕组zn接法组合成D，zn接法高阻抗配电变压器，该变压器可实现三相/三相的对称变换。本实用新型专利技术除变压器固有的电量变换功能外，还有电感滤波的作用。

Novel distribution transformer

The utility model discloses a new type distribution transformer, the primary winding of the transformer is D 'type connection or D connection; the secondary windings of the transformer type Zn connection; the D' type connection: three core column primary A, B and C three-phase windings are respectively sheathed on the three-phase transformer B; phase winding with extended winding AD and EB; AD and EB cross extending winding arranged in the B core; A phase and C phase winding respectively with extended winding alpha D and beta E, D alpha and beta E extension windings are respectively sheathed on A and C core. The primary winding D 'side of the winding connection, Zn connection into D', Zn with high impedance transformer, can realize the balance transform phase / three phase; the primary winding of D connection, the secondary winding of Zn connection method combined to D Zn with high impedance transformer, the transformer symmetry transformation / three-phase three-phase. The utility model has the function of inductive filtering besides the inherent power transformation function of the transformer.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有滤波功能的新型配电变压器，属供配电

技术介绍
当代科学技术特别是电力电子技术的发展使得电力系统中各种非线性负载的使用越来越普遍，随之而来是各种谐波对系统的污染越来越严重，已经开始影响到了与人们日常生活密不可分的电压配电系统，现有消除谐波污染的方法基本是在系统中加装无源或有源滤波装置。虽然有一定效果，但无疑增加了很多成本。在我国的电气化铁道中，原来大量使用的采用相控整流技术的交-直型电力机车产生的大都是低次谐波。牵引变电所通过装设滤波装置进行了消除，对牵引变电所的低压配电系统基本没有影响。随着采用SPWM整流技术的交-直-交型电力机车的大量采用，虽然低次谐波大大减少了却带来大量高次谐波，严重影响了低压配电系统的电能质量，甚至因高次谐波谐振电压而烧毁变电所的控制设备。目前，在采用平衡牵引变压器供电的牵引变电所，所用变压器大多为传统的逆斯科特接线，该变压器虽然能实现二相/三相的平衡变换，但存在以下明显缺陷：1、三相侧中性点对地电位不为零，没有自然中性点；2、原副绕组中均没有三角形接线的线圈，无法为零序电流提供通路；3、无法消除流入所用变压器对地回流产生的零序电压对变电所三相负载的不良影响；4、无法抑制高速铁路中产生的侵入变电所的高次谐波电压。在采用其它牵引变压器的变电所，所用变压器大多为普通的D,yn接法配电变压器，这种变压器对地回流和高次谐波的影响无法消除。鉴于以上原因，本文提出一种新型接线方式的配电变压器，该变压器不仅有变压器固有的电量变换功能，还兼有电感滤波的作用，尤其适用于高速电气化铁道，可以减少地回流和高次谐波电压的影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种新型配电变压器，其变压器原边和副边采用新的接线方式组合，减少了谐波对低压配电系统的不良影响，能适应不同的供配电方式。本技术的技术方案为：一种新型配电变压器，所述变压器原边绕组为D′型连接，或普通D型连接；变压器副边绕组为zn型连接；所述D′型连接为：原边A、B和C三相绕组分别套装于三相铁心的三根铁心柱上；B相绕组带有延伸绕组AD和EB；延伸绕组AD和EB在B相铁芯上交叉布置；A相和C相绕组分别带延伸绕组αD和βE；延伸绕组αD和βE分别套装于A相和C相铁心上；三相绕组中，一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一起，顺次连接成一个闭合回路，接成三角形△ABC；从端子α、β和C引出导线；原边电压UαC和UβC相差90°电角；原边A、B、C三相绕组(分别对应图1和图2中的绕组AX、BY和CZ)的等值阻抗比为：1:Kz:1，Kz取值范围为变压器设计时可自由选取；△ABC绕组相电压等于原边A、B和C三相绕组的匝数均为w1；A相和C相延伸绕组αD和βE的匝数均为W5，B相延伸绕组AD和EB的匝数均为W4；各绕组匝数之间有如下关系：W4＝K4×W1W5＝K5×W1K4=3/(Kz+2)]]>K5=(3+1-Kz)/(Kz+2)]]>所述普通D型连接为：原边A、B和C三相绕组分别套装于三相铁心的三根铁心柱上；三相绕组中，一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一起，顺次连接成一个闭合回路，接成三角形△ABC；从端子A、B和C引出导线；原边三相电压相差120°电角；原边A、B和C三相绕组的匝数均为w1；所述zn型连接为：中性点引出的曲折型接线；包括a、b和c三相绕组，每相绕组分为2部分：主绕组和移相绕组，分别依次套装于三相铁心的铁心柱上；一相主绕组的末端和另一相移相绕组的末端连在一起，该另一相移相绕组的首端接中性点o；中性点o接地；三相主绕组的匝数均为w2，三相移相绕组的匝数均为w3，w2和w3由选定的θ角、w1及变压器变压比确定。所述移相角θ根据需要选择。本技术的原理为：原边绕组D′接法，副边绕组zn接法组合成D′，zn接法高阻抗配电变压器。该变压器可实现二相/三相的平衡变换，原边电压UαC和UβC相差90°电角，适合于采用平衡牵引变压器的牵引变电所。来自于电气化铁道接触网的零序电流磁通在原边D′绕组中实现了自平衡，副边中性点无电流。副边为带中性点的移相θ角的曲折形接线(zn接法)，因三相负载不平衡而产生的零序电流磁通和通过中性点的接触网地回流产生的磁通在每相副边绕组中相互抵消。来自原边接触网的高次谐波电压降落在变压器的内部高阻抗上，不会传递到副边绕组，副边三相输出电压能保持平衡。原边绕组D接法，副边绕组zn接法组合成D，zn接法高阻抗配电变压器。该变压器可实现三相/三相的对称变换，原边三相电压相差120°电角，适合于采用其它牵引变压器的牵引变电所和一般电力系统。来自于系统的零序电流在原边D接绕组中循环流通，不产生零序电压。副边为带中性点的移相θ角的曲折形接线(zn接法)，因三相负载不平衡而产生的零序电流磁通在每相副边绕组中相互抵消。来自原边系统的高次谐波电压降落在变压器的内部高阻抗上，不会传递到副边绕组，副边三相输出电压能保持平衡。有益效果：本技术的一种新型配电变压器，其短路阻抗远大于现行标准规定的值，也大于其所带负载的阻抗。除变压器固有的电量变换功能外，还有电感滤波的作用。变压器原边和副边采用新的接线方式组合，减少了谐波对低压配电系统的不良影响，能适应不同的供配电方式。当变压器原边绕组采用D′接法(图1或图2)时，可实现二相/三相的平衡变换，用于电气化铁道采用平衡牵引变压器供电的变电所。当变压器原边绕组采用普通D接法(图3)时，可实现三相/三相的对称变换，用于任何供电系统中。附图说明图1是原边绕组D′接线原理及电压、电流向量图；图2是时原边绕组D′接线原理图；图3是原边绕组D接线原理图；图4是副边绕组原理及电压向量图；图5是D’接线原边绕组各线圈连接示意图；图6是副边绕组各线圈连接示意图；图7是时D′接线原边绕组各线圈连接示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。一种新型配电变压器，所述变压器原边绕组为D′型连接(图1或图2)，或普通D型连接(图3)；变压器副边绕组为zn型连接；所述D′型连接为：原边A、B和C三相绕组(分别对应图1、图2中的绕组AX、绕组BY和绕组CZ)分别套装于三相铁心的三根铁心柱上；B相绕组带有延伸绕组AD和EB；延伸绕组AD和EB在B相铁芯上交叉布置；A相和C相绕组分别带延伸绕组αD和βE；延伸绕组αD和βE分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型配电变压器，其特征在于：所述变压器原边绕组为D′型连接，或普通D型连接；变压器副边绕组为zn型连接；所述D′型连接为：原边A、B和C三相绕组分别套装于三相铁心的三根铁心柱上；B相绕组带有延伸绕组AD和EB；延伸绕组AD和EB在B相铁芯上交叉布置；A相和C相绕组分别带延伸绕组αD和βE；延伸绕组αD和βE分别套装于A相和C相铁心上；三相绕组中，一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一起，顺次连接成一个闭合回路，接成三角形△ABC；从端子α、β和C引出导线；原边电压UαC和UβC相差90°电角；原边A、B、C三相绕组的等值阻抗比为：1:Kz:1，Kz取值范围为△ABC绕组相电压等于原边A、B和C三相绕组的匝数均为w1；A相和C相延伸绕组αD和βE的匝数均为W5，B相延伸绕组AD和EB的匝数均为W4；各绕组匝数之间有如下关系：W4＝K4×W1W5＝K5×W1；K4=3/(Kz+2)]]>K5=(3+1-Kz)/(Kz+2)]]>所述普通D型连接为：原边A、B和C三相绕组分别套装于三相铁心的三根铁心柱上；三相绕组中，一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一起，顺次连接成一个闭合回路，接成三角形△ABC；从端子A、B和C引出导线；原边三相电压相差120°电角；原边A、B和C三相绕组的匝数均为w1；所述zn型连接为：中性点引出的曲折型接线；包括a、b和c三相绕组，每相绕组分为2部分：主绕组和移相绕组，分别依次套装于三相铁心的铁心柱上；一相主绕组的末端和另一相移相绕组的末端连在一起，该另一相移相绕组的首端接中性点o；中性点o接地；三相主绕组的匝数均为w2，三相移相绕组的匝数均为w3，w2和w3由选定的θ角、w1及变压器变压比确定。...

【技术特征摘要】
1.一种新型配电变压器，其特征在于：所述变压器原边绕组为D′型连接，或普通D
型连接；变压器副边绕组为zn型连接；
所述D′型连接为：原边A、B和C三相绕组分别套装于三相铁心的三根铁心柱上；B
相绕组带有延伸绕组AD和EB；延伸绕组AD和EB在B相铁芯上交叉布置；A相和C
相绕组分别带延伸绕组αD和βE；延伸绕组αD和βE分别套装于A相和C相铁心上；三
相绕组中，一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一起，顺次连接成一个闭合回路，接
成三角形△ABC；从端子α、β和C引出导线；原边电压UαC和UβC相差90°电角；原边
A、B、C三相绕组的等值阻抗比为：1:Kz:1，Kz取值范围为△ABC绕组相电压
等于原边A、B和C三相绕组的匝数均为w1；A相和C相延伸绕组αD和
βE的匝数均为W5，B相延伸绕组AD和EB的匝数均为W4；各绕组匝数之间有如下关系：
W4＝K4×W1
W5＝K5×...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴利仁，郭欲平，刘志谦，
申请(专利权)人：长沙恒升电器有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43