трансформаторный агрегат для электрифицированных железных дорог переменного тока

Формула изобретения

Трансформаторный агрегат для электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащий трехфазный тяговый трансформатор, имеющий трехстрежневой магнитопровод, первичную обмотку, подключенную к питающей сети, и вторичную обмотку, обмотки фаз которой соединены между собой, две вольтодобавочные обмотки, каждая из которых размещена на среднем стержне трехстержневого магнитопровода и подключена одним концом к соответствующей секции контактной сети, а другим концом - к одной из обмоток фаз вторичной обмотки, размещенной на крайнем стержне трехстержневого магнитопровода, отличающийся тем, что каждая из вольтодобавочных обмоток снабжена устройством регулирования напряжения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и может найти применение в трансформаторных агрегатах, предназначенных для электрифицированных железных дорог переменного тока.

Известен трансформаторный агрегат для электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащий трехфазный тяговый трансформатор, имеющий трехстержневой магнитопровод, первичную обмотку, подключенную к питающей сети, и вторичную обмотку, обмотки фаз которой соединены между собой, две вольтодобавочные обмотки, каждая из которых размещена на среднем стержне трехстержневого магнитопровода и подключена одним концом к соответствующей секции контактной сети, а другим концом - к одной из обмоток фаз вторичной обмотки, размещенной на крайнем стержне трехстержневого магнитопровода [Л.1].

Описанный в [Л.1] трансформаторный агрегат обеспечивает необходимые требования раздельного по секциям контактной сети повышения напряжения электрифицированных железных дорог переменного тока, однако отсутствие гибкого регулирования чисел витков вольтодобавочных обмоток, включенных в работу, приводит к недостаточно высокой эксплуатационной надежности.

Изобретением решается задача создания трансформаторного агрегата с регулированием напряжения для электрифицированных железных дорог, характеризующегося высокой эксплуатационной надежностью благодаря гибкому регулированию чисел витков вольтодобавочных обмоток, включенных в работу.

Для решения поставленной задачи в трансформаторном агрегате для электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащем трехфазный тяговый трансформатор, имеющий трехстрежневой магнитопровод, первичную обмотку, подключенную к питающей сети, и вторичную обмотку, обмотки фаз которой соединены между собой, две вольтодобавочные обмотки, каждая из которых размещена на среднем стержне трехстержневого магнитопровода и подключена одним концом к соответствующей секции контактной сети, а другим концом - к одной из обмоток фаз вторичной обмотки, размещенной на крайнем стержне трехстержневого магнитопровода, предложено, согласно настоящему изобретению, каждую из вольтодобавочных обмоток снабдить устройством регулирования напряжения.

Изобретение поясняется чертежом (фиг.1), на котором изображена электрическая принципиальная схема заявляемого трансформаторного агрегата для электрифицированных железных дорог переменного тока.

Трансформаторный агрегат для электрифицированных железных дорог переменного тока содержит трехфазный тяговый трансформатор 1.

Трехфазный тяговый трансформатор 1 имеет трехстержневой магнитопровод 2, на котором размещены первичная обмотка 3 и вторичная обмотка 4.

Первичная обмотка 3 трехфазного тягового трансформатора 1 подключена к питающей сети 5.

Вторичная обмотка 4 имеет три фазы: 6, 7 и 8 с концами 9, 10 и 11 и началами 12, 13 и 14 соответственно: т.е. фаза 6 имеет конец 9 и начало 12, фаза 7 - конец 10 и начало 13, а фаза 8 - конец 11 и начало 14.

Конец 9 фазы 6 вторичной обмотки 4 соединен с началом 14 фазы 8 вторичной обмотки 4 и с тяговым рельсом 15. Конец 11 фазы 8 вторичной обмотки 4 соединен с началом 13 фазы 7 вторичной обмотки 4, а конец 10 фазы 7 вторичной обмотки 4 соединен с началом 12 фазы 6 вторичной обмотки 4.

Трансформаторный агрегат содержит также две вольтодобавочные обмотки 16 и 17.

Каждая из вольтодобавочных обмоток 16 и 17 размещена на среднем стержне трехстержневого магнитопровода 2 и подключена одним концом к соответствующей секции контактной сети 18, в частности, начало 19 вольтодобавочной обмотки 16 подключено к одной секции контактной сети 18, и конец 20 вольтодобавочной обмотки 17 подключен к другой секции контактной сети 18.

Конец 21 и начало 22, соответственно, вольтодобавочных обмоток 16 и 17 соединены с одной из фаз 6, 8 вторичной обмотки 4, размещенных соответственно на крайнем стержне трехстержневого магнитопровода 2. В частности, конец 21 вольтодобавочной обмотки 16 соединен с началом 12 фазы 6 вторичной обмотки 4, размещенной на одном из крайних стержней трехстержневого магнитопровода 2, а начало 22 вольтодобавочной обмотки 17 соединено с концом 11 фазы 8 вторичной обмотки 4, размещенной на другом крайнем стержне трехстержневого магнитопровода 2.

Каждая из вольтодобавочных обмоток 16 и 17 снабжена устройством регулирования напряжения 23 и 24. В частности, вольтодобавочная обмотка 16 снабжена устройством регулирования напряжения 23, а вольтодобавочная обмотка 17 снабжена устройством регулирования напряжения 24.

Устройства регулирования напряжения 23 и 24 вольтодобавочных обмоток 16 и 17 включены таким образом, чтобы обеспечить изменение чисел витков этих вольтодобавочных обмоток.

Трансформаторный агрегат работает следующим образом.

При подаче напряжения на первичную обмотку 3 трансформатора 1 в фазах 6, 7, 8 вторичной обмотки 4 и в вольтодобавочных обмотках 16, 17 наводится эдс. При этом эдс фазы 6 вторичной обмотки 4 суммируется с эдс вольтодобавочной обмотки 16 и подается от начала 12 фазы 6 вторичной обмотки 4 к концу 21 вольтодобавочной обмотки 16 и от начала 19 вольтодобавочной обмотки 16 в левую секцию контактной сети 18.

В правую секцию контактной сети 18 суммарные эдс фазы 8 вторичной обмотки 4 и эдс вольтодобавочной обмотки 17 подаются от конца 20 вольтодобавочной обмотки 17, начало которой соединено с концом 11 фазы 8 вторичной обмотки 4.

Конец 9 фазы 6 вторичной обмотки 4 соединен с началом 14 фазы 8 вторичной обмотки 4, образуя общую точку с тяговым рельсом 15.

Такое соединение фаз 6, 8 вторичной обмотки 4 вольтодобавочных обмоток 16, 17 трансформатора 1 секций контактной сети 18 и тягового рельса 15 обеспечивает подачу в соответствующую секцию 1 контактной сети 18 суммарной эдс от фаз 6, 8 вторичной обмотки трансформатора, расположенной на крайних стержнях магнитопровода, и эдс вольтодобавочных обмоток 16, 17, расположенных на среднем стержне магнитопровода.

Устройства регулирования напряжения изменением чисел витков вольтодобавочных обмоток 16, 17 позволяют регулировать напряжение в левой и (или) правой секциях контактной сети 18.

Снабжение каждой из двух вольтодобавочных обмоток устройством регулирования напряжения обеспечит гибкое регулирование чисел витков этих обмоток, включенных в работу, а следовательно, и эксплуатационную надежность трансформаторного агрегата для электрифицированных железных дорог переменного тока.

В соответствии с заявляемым решением разработана техническая документация. Изготовлен и испытан опытный образец трансформаторного агрегата. Результаты испытаний подтвердили работоспособность трансформаторного агрегата и широкие возможности его практического применения в будущем. В настоящее время осуществляются работы по изготовлению промышленного образца трансформаторного агрегата.

Источники информации

1. Современное состояние и пути совершенствования систем электроснабжения электрических железных дорог: Методические указания для студентов старших курсов при изучении специальности 10.18.00 / М.Г.Шалимов, Г.П.Маслов, Г.С.Магай. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002 г., с.с.25÷26.