2.第二章 牵引变压器接线及其电气量分析

供电系统

第二章 牵引变压器接线及其电气量分析

供电系统

§2.1 概述我国电气化铁路采用单相工频交流制式， 我国电气化铁路采用单相工频交流制式，取电于 单相工频交流制式 电力系统。 电力系统。 我国现行的牵引变电所供电方式绝大多数为三相 -两相制式： 两相制式： 两相制式牵引 变压器

牵引变压器除了电压变换外， 牵引变压器除了电压变换外，还有电流和阻抗变 称为系统变换： 换，称为系统变换： A.B.C o.α.β

供电系统

§2.1 单相牵引变电所采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引变电所。 采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引变电所。

纯单相I,i接线 纯单相 接线

单相牵引变电所单相V,v接线 单相 接线

一、纯单相结线 高压绕组AX AX接三相电源的 高压绕组AX接三相电源的 某两相(如图中的AC AC相 某两相(如图中的AC相), 电压为110kV 220kV。 110kV或 电压为110kV或220kV。 低压绕组ax 首端a接至牵引母线上，末端x与钢轨、 ax, 低压绕组ax,首端a接至牵引母线上，末端x与钢轨、 地连接，输出电压27.5kV 接牵引母线的一端， 27.5kV。 地连接，输出电压27.5kV。接牵引母线的一端，同 时给左右两侧的供电臂供电。 时给左右两侧的供电臂供电。

供电系统

变压器的容量利用率是牵引变电所运行的重要经 变压器的容量利用率是牵引变电所运行的重要经 容量利用率 济指标。 济指标。额定输出容量 K= × 100% 额定容量 1 1 UI + UI 2 K= 2 × 100% = 100% UI

优点：容量可以充分利用，变电所的主接线简单、 优点：容量可以充分利用，变电所的主接线简单、 设备少。 设备少。 缺点：在三相系统形成较大的负序电流； 缺点：在三相系统形成较大的负序电流；不能实 现双边供电；变电所无三相电源， 现双边供电；变电所无三相电源，所用电需由附 近的地方电网引入。 近的地方电网引入。

供电系统

纯单相结线牵引变电所适用于： 纯单相结线牵引变电所适用于： 电力系统容量较大，地方电网较发达的地区。 电力系统容量较大，地方电网较发达的地区。 尔滨) 线全部采用纯单相结线， 如：哈(尔滨 — 大(连)线全部采用纯单相结线， 尔滨 连 线全部采用纯单相结线 牵引变电所接于容量较大的220kV电网。 电网。 牵引变电所接于容量较大的 电网

供电系统

二、单相V,v结线 单相 结线A B C

a

c

b

牵引变电所装设两台单相 结线牵引变压器， 结线牵引变压器，作V,v接 接 线。 V,v接线牵引变压器原边 接线牵引变压器原边 接入电力系统的两个线电压 (如AB、BC)。 如 、 。 次边各有一端分别接到 牵引侧的两相母线上， 牵引侧的两相母线上，公共 端子与轨道及接地网连接。 端子与轨道及接地网连接。 由于对地电压

相位不同， 由于对地电压相位不同，中 间必须用分相绝缘器断开。 间必须用分相绝缘器断开。

供电系统

1.原、次边电流关系 原 设变比为K 设变比为 T1 I AB = I ab KT

1 I BC = I bc KT

1 I A = I AB = I ab KT 1 I B = ( I AB + I BC ) = ( I ab + I bc ) KT

A B C

IA

I AB

IB

IC

I BC

I ab

I bc

1 I C = I BC = I bc KT

U ab

U bc

供电系统

2.额定利用率 额定利用率 达到额定值I 当Iab、Ibc达到额定值 e时，即 Iab=Ibc=Ie, 则额定输出容量： 则额定输出容量：S=IabUe+IbcUe=2UeIe 额定容量： S=2UeIe 额定容量： 所以， 所以，K=100% 3.跨相供电 跨相供电 当一台变压器因故停电时， 当一台变压器因故停电时，另一台变压器必 须跨相供电，即兼供左右两边供电分区的牵引网。 须跨相供电，即兼供左右两边供电分区的牵引网。

供电系统

优点：容量利用率为 优点：容量利用率为100%,可以供给所内及 ， 地区三相负荷，对牵引网还可实行双边供电。 地区三相负荷，对牵引网还可实行双边供电。 和纯单相结线比，对系统的负序影响减小。 和纯单相结线比，对系统的负序影响减小。设 备相对较少。 备相对较少。 缺点： 缺点：跨相供电 在阳(平关 平关) 等线路应用。 在阳 平关 — 安(康)等线路应用。 康 等线路应用

供电系统

三相YN,d11接线牵引变电所 §2.2 三相 接线牵引变电所

★

三相牵引变电所中大多采用的是110kV油浸风冷式变压器， 三相牵引变电所中大多采用的是110kV油浸风冷式变压器，该 110kV油浸风冷式变压器 牵引变压器的接线采用YN,d11标准联结组。 YN,d11标准联结组 牵引变压器的接线采用YN,d11标准联结组。 A 1.原理电路图 1.原理电路图(A) (B) (C)

B C *

高压侧绕组为YN,三个端子(A)、(B)、 高压侧绕组为YN,三个端子(A)、(B)、 YN (A) (C)接电力系统的A、B、C三相 (C)接电力系统的A 接电力系统的 (或ACB,BCA…),中性点通过隔离 ACB,BCA ) 开关QS接地。 开关QS接地。中性点何时接地由电力 QS接地 调度决定，通常是断开的。 调度决定，通常是断开的。 次边绕组接成Δ (c)端子接钢轨 次边绕组接成Δ,(c)端子接钢轨 和地。(a)、(b)端子分别接牵引母线。 和地。(a)、(b)端子分别接牵引母线。 端子分别接牵引母线(a) (c) (x) (y) (z) (X) (a) (Y) (b) (Z) (c) QS

*

(b)

供电系统

()内符号表示端子号， ()内符号表示端子号， 内符号表示端子号 大写为原边， 大写为原边，小写为次边 (A) (B) 其中绕组(ax),(cz)为负荷相绕组； 为负荷相绕组； 其中绕组 ， 为负荷相绕组 (X) (Y) 绕组(by)为自由相绕组 绕组 为自由相绕组 (a) (b) 注意： ()” 注意：带“()”的字母 表示端子号， 表

示端子号，应与电力 (x) (y) 系统相序区分。 系统相序区分。(a) (c)

(C) *

A B C

(Z) (c) QS

*

(z)

(b)

供电系统

2.展开图 2.展开图(A)

为了便于分析， 为了便于分析，通常采用 展开图。 展开图。 画展开图有如下约定： 画展开图有如下约定： (1)原 次边对应绕组相互平行； (1)原、次边对应绕组相互平行； (2)原 (2)原、次边每相绕组的同名端*(c) (B)

(C) * (a)(b)

放在同一侧； 放在同一侧； (3)次边绕组的(c)端子接钢轨和地； (3)次边绕组的(c)端子接钢轨和地； 次边绕组的(c)端子接钢轨和地

供电系统

3.电压、电流相量的规格化定向 电压、 电压

(1)原边绕组电压、电流采用电动机惯例定向，(看作负 原边绕组电压、电流采用电动机惯例定向， 看作负 原边绕组电压 载),即牵引变压器从电力系统吸收电能。 ,即牵引变压器从电力系统吸收电能。 (2)次边绕组电压、电流采用发电机惯例定向，(看作电 次边绕组电压、电流采用发电机惯例定向， 看作电 次边绕组电压 源),即牵引变压器是次边负荷的电源。 ,即牵引变压器是次边负荷的电源。 (3)原边绕组电压与实际进线电压一致。 原边绕组电压与实际进线电压一致。 原边绕组电压与实际进线电压一致 (4)次边绕组按同名端与原边绕组电压一致。 次边绕组按同名端与原边绕组电压一致。 次边绕组按同名端与原边绕组电压一致 下标的标注： 下标的标注： (1)电流、电压相量的下标 …… 此处隐藏：2341字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……