[其他]分離式單三相變壓器

無效

• 申請號: 85108803
• 申請日: 1985-12-02
• 公開（公告）號: CN85108803A
• 公開（公告）日: 1986-07-02
• 發明（設計）人: 張進思;陶樹
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01F33/02
• 分類號: H01F33/02;H01F33/00;H01F31/00;H01F29/00
• 代理公司: 鐵道部科學技術情報研究所鐵路專利咨詢服務中心
• 代理人: 周櫻

一種將高壓單相轉變為低壓三相輸出的變壓器。它綜合利用電磁感應，電容移相和並聯諧振等原理。

公知的單三相變壓器，如國內曾使用過的單三相變壓器（簡稱LDS），鐵芯整體式，初級、次級均為三線圈，高壓側並聯電容移相，這種變壓器低壓側不能調壓，也不能兼顧照明，運用中電容的調節不安全，同時還存在裝置性能和對通信線路干擾等問題，因而未得到推廣使用;線圈的鐵芯用的材料也比較多。

本發明的目的是提出一種能將單相高壓交流輸入轉變為低壓（220/400V）三相輸出的變壓器，它能兼顧照明和三相動力負載，用一臺單三相變壓器起到一臺單相變壓器和一臺三相變壓器的作用。

發明是這樣實現的，在電氣化鐵路地段，輸入端接已安裝的27.5KV/220V單相變壓器〔1〕，高壓側單線圈〔2〕，低壓端又可聯接照明設施〔10〕。分離式單三相變壓器其鐵芯采用三芯柱式，采用自耦提升分相電路〔3〕，將220V電壓升至400V，並聯電容移相120°，同時兼顧全容量輸出照明和三相動力負載〔12〕。在已電氣化的鐵道區段上，每一個站均安設有此種單相變壓器〔1〕，以解決照明電源。但不能解決三相動力電源。

自耦提升分相電路〔3〕是靠並聯了電容〔9〕的A相繞組〔8〕和未並聯電容的C相繞組〔11〕串聯聯接而成，A、C相模值相等，並聯電容使移相120°，與電源側B相反向電壓組成三相對稱電壓系統。單相降壓變壓器〔1〕的高壓側單線圈〔2〕，低壓側三線圈。

這種變壓器的A，C旁柱磁路深度飽和，一般磁通密度為20000高斯，因此，它能在不需另外加調節設備條件下，藉助A相並聯鐵磁諧振回路中線圈的非線性，使本來固定不變的電容在負載變化過程中，起到一個可自調電容的作用，從而在變壓和分相雙重作用下，還能保證在很寬的負載范圍內，其三相輸出電壓對稱變化。此外它比公知的LOS單三相變壓器節省大量銅、鐵，結構簡化，操作簡便。以上所談的是為FDS-Ⅰ型分離式單三相變壓器。

在計劃安設，但尚未安設27.5KV/220V單相降壓變壓器的地段，可以選用FDS-Ⅱ型，它的輸入端與次級有兩個線圈〔5〕的單相變壓器〔4〕連接，通過串並聯切換器〔7〕可使次級線圈B₁、B₂串聯或並聯;照明與動力不同時用電，照明時B₁、B₂並聯，輸出200-210V電壓;作動力電源時，B₁、B₂串聯，輸出400-420V電壓;單相分成對稱三相，是由飽和電抗器分相電路〔6〕完成的。飽和電抗器分相電路〔6〕的特征是：通過串並聯切換器〔7〕使單相變壓器兩次級線圈B₁、B₂串聯，輸出400V-420V電壓;400V-420V單相電壓再經飽和電抗器，分成對稱三相后接向動力負載，鐵芯兩旁柱選取磁密較高（約20，000高斯）使其深度飽和，中柱的磁密不飽和。A線圈並聯電容，C線圈不接電容，按圖2接線，引出電壓，接入三相負載〔12〕

圖1：FDS-Ⅰ型分離式單三相變壓器接線圖

圖2：FDS-Ⅱ型分離式單三相變壓器接線圖

通過附圖和實例將對本發明與LDS單三相變壓器作出進一步的對比：

1、分離式結構可使飽和鐵芯柱控制在低壓級（400V），干式，因此變換器體積小，結構緊湊，降低鐵損，僅矽鋼片消耗量減少了70%。

2、整機采用高壓單線圈，使銅料節省50%，低壓側加電容分相使操作簡易、安全。

LDS單三相變壓器和本發明實例的特點，性能比較如下表：