Трансформатор для железнодорожных нагрузок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК Ае в вайк "й ч гг БИй;Л,".,САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ЕПЬСТ рузки. ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(72) В. С. Воротников и С. Д, Воротников (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.314.228 (088.8)(54) (57) ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ НАГРУЗОК, содержащий трехстержневой сердечник, первичную трехфазную обмотку, соединенную по схеме звезда, две вторичные обмотки с отводами от всех катушек, первая из которых состоит из трех катушек, расположенных на всех стержнях, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения трансформатора при питании гальванически связанных двух двухфазных нагрузок и двух трехфазных нагрузок и упрощения конструкции, вторая вторичная обмотка состоит из одной катушки, расположенной на одном (среднем) стержне сердечника, все катушки вторичных обмоток имеют одинаковое число витков, соединены последовательно и имеют пять отводов, при этом начало катушки второй вторичной обмотки соединено с концом катушки первой фазы первой вторичной об 8011019эюп Н 01 Р 33/00 мотки и предназначено для присоединения первого плеча первой двухфазной нагрузки, начало катушки первой фазы первой вторичной обмотки соединено с началом катушки третьей фазы этой же обмотки, представляет нейтральный отвод и предназначено для присоединения к нейтральной точке первой двухфазной нагрузки, конец катушки третьей фазы первой вторичной обмотки соединен с началом катушки второй фазы первой вторичной обмотки, конец катушки второй фазы первой вторичной обмотки предназначен для присоединения второго плеча первой двухфазной нагрузки, конец катушки третьей фазы первой вторичной обмотки предназначен для присоединения первого плеча второй двухфазной нагрузки, начало третьей фазы первой вторичной обмотки предназначено 3 для присоединения к нейтральной точке второй двухфазной нагрузки, представляю. Щ щей общую точку, и конец второй вторичной рябе обмотки соединен с отводом, предназначен- %вее ным для присоединения второго плеча второй двухфазной нагрузки, отводы от нейтральной точки и катушек второй и третьей фаз первой вторичной обмотки предназначены для присоединения первой трехфазной нагрузки и отводы от нейтральной точки СР первой фазы первой вторичной обмотки и фвйай второй вторичной обмотки предназначены для присоединения второй трехфазной на 110191020 вторичные обмотки, состоящие из трех катушек, каждая из соединенных по схеме тре. угольника также для каждой вторичной обмотки. Трансформаторы трехобмоточные трехфазные для железнодорожных нагрузок ТДТНЖ мощностью 10 - 40 МВ А, имеют 25 вторичные обмотки с различными напряжениями 12.Недостатком известного устройства является ограниченная возможность подключения к нему нагрузок и, как следствие - необходимость наличия двух трансформаторов на каждой тяговой подстанции.Цель изобретения - расширение области применения трансформатора при питании гальванически связанных двух двухфазных нагрузок и двух трехфазных нагрузок и упрощение конструкции трансформатора. 40 45 50 Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к трансформаторам тяговых подстанций систем электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока для схем 2 Х 25 кВ,Известны однофазные тяговые трансформаторы. у которы на вторичной обмотке сделан отвод от се середины, или два тяговых трансформатора с последовательным соединением вторичных обмоток 1.Однако помимо основной тяговой нагрузки к тяговым трансформаторам присоединяют трехфазную нетяговую нагрузку, что возможно осуществить только от трехфазного трансформатора или двух однофазных трансформаторов, соединенных по схеме открытого треугольника.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трехобмоточный трехфазный трансформатор, содержащий трехстержневой сердечник, первичную обмотку, соединенную в звезду, и две Поставленная цель достигается тем, чтов трансформаторе, содержащем трехстержневой сердечник, первичную трехфазную обмотку, соединенную по схеме звезда, и две вторичные обмотки, первая из которых состоит из трех катушек, расположенных на трех стержнях сердечника, вторая вторичная обмотка выполнена с одной катушки, расположенной на одном (среднем) стержне сердечника, все катушки вторичных обмоток имеют одинаковое число витков, соединены последовательно и имеют пять отводов, при этом начало катушки второй вторичной об- н мотки соединено с концом катушки первои фазы первой вторичной обмотки и предназначено для присоединения первого плеча первой двухфазной нагрузки, начало катушки первой фазы первой вторичной обмотки соединено с началом катушки третьей фазы этой же обмотки представляет нейтральную точку и предназначено для присоединения к нейтральной точке первой двухфазной нагрузки, конец катушки третьей фазы первой вторичной обмотки соединен с началом катушки второй фазы первой вторичной обмотки, конец катушки второй фазы первой 51 О15 вторичной обмотки предназначен для присоединения второго плеча первой двухфазной нагрузки, конец катушки третьей фазыпервой вторичной обмотки предназначендля присоединения первого плеча второйдвухфазной нагрузки, начало третьей фазыпервой вторичной обмотки предназначенодля присоединения к нейтральной точкевторой двухфазной нагрузки, представляющей обгцую точку, и конец второй вторичнойобмотки соединен с отводом, предназначенным для присоединения второго плеча второй двухфазной нагрузки, отводы от нейтральной точки и катушек второй и третьейфаз первой вторичной обмотки служат дляприсоединения первой трехфазной нагрузкии отводы от нейтральной точки, первой фазыпервой вторичной обмотки и второй вторичной обмотки предназначены для присоединения второй трехфазной нагрузки.На фиг. 1 приведена электрическая схемасоединения обмоток трансформатора дляжелезнодорожных нагрузок; на фиг. 2его векторная диаграмма; на фиг. 3 - конструкция трансформатора.Трансформатор содержит стандартныйтрехстержневой сердечник 1, первичнуюобмотку из трех одинаковых катушек 2, расположенных на всех стержнях сердечникаи соединенных по схеме звезда, одну вторичную обмотку, состоящую из трех катушек 3 - 5 с одинаковым числом витков, расположенных также на всех стержнях магнитопровода, и другую вторичную обмотку,состоящую из одной катушки 6, расположенной на одном из стержней, например,на среднем стержне, с таким же числомвитков как у катушек 3 - 5. Катушки 3, 4и 6 обеих вторичных обмоток соединеныпоследовательно и имеют пять отводов отвсех катушек, при этом начало катушкивторой вторичной обмотки соединено с концом катушки фазы а первой вторичной обмотки, начало катушки фазы а первой вторичной обмотки соединено с началом катушки фазы с этой же обмотки и конец катушкифазы с соединен с началом катушки фазы 8второй вторичной обмотки.Трансформатор работает следующим образом,Напряжение одной двухфазной нагрузкидля тяговой сети 2 Х 25 кВ - 1: (фиг. 2)определяется по формулевоО = - )а+ ЙЬ+ Йс = 2 Ыре3где 1 а = 3 Ь = Ус = Сф - фазные напряжения вторичных обмоток, и снимается с отводов 7, 8 и 9 трансформатора. Напряжениедругой двухфазной нагрузки также для тяговой сети 2 Х 25 кВ ЦО, = -Ь - )а+1 с =21.)фе)20Фгде 11 Ь = Уф - фазное напряжение,снимается с отводов 10, 8 и 1. Напряжениятяговых нагрузок сдвинуты по фазе на 60,Напряжения нетяговых нагрузок складываг лая уют У ются из двух напряжений. Для одной нетяговой нагрузки они образуют симметричный открытый треугольник, стороны которого представлены напряжениями - СЬ и - 1.1 а. Присоединяется эта нетяговая нагрузка к отводам 8, 9 и 10 трансформатора. Напряжения другой цетяговой нагрузки образуют аналогичный треугольник со сторонами Ос и ОЬ. Для ее присоединения используются отводы 7, 8 и1. Напряжения всех нагрузок гальванически связаны и имеют одну общую точку (отвод 8), которая присоединяется к рельсам ц заземляется.Предлагаемое устройство обладает высокой эффективностью, так как без дополнительных технических средств позволяет 5 вдвое сццзцть количество трансформаторов,применяемых ца тяговых подстанциях, и соответственно, снизить потери электроэнергии. Экономический эффект только за счет снцжецця потерь электроэнергии составит не менее 2,1 млц. руб. в год.СепьСоставитель В. Мясникова Редактор Е.,Лушникова Техред И. Верес Корректор И Чхска Заказ 4687/37 Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4