牵引变压器容量

1、为r实现上述助能，我*扶路牵引变电.所不仗采用有普通的氓相电力变压器、［相电力变压器，还特别采用r某些特殊变底器，主要为三相陶相平衡变床器，包括斯科特（ScM）塔线变压株、阻抗匹配村非阻拈匹配平衡变压嚣，以及我国台洋省采用的列勃兰克〔1$1皿C）结线既压排口在国外,例如日表，还采用伍德桥（Wwdbridge）结线和改进伍德桥结税的平衡变压•器匚根据所采用的殁压器的蜃塑不同，奉弓I变电所通常又分为：单和牵引变电所（包括纯单相变电所.熬相\',丫结和：.相V,v结变电所）；：相变电所；：桦一两相殁申一所（包括斯科特结线变电所和船抗匹配』-」一非阻避匹配结线变电所L牵弓;变斥器原注额章屯压为1IQkV或&OkV、副边额定电压为55kv或5比奉引网额定电压高10%,牵引交压器的容措较大，一股为救力-kV・A或数十MVL例如容量为20（XX}kV，.A,即为MMVE目命常用的粒注容量等缀有以下9种（MV■A）：即司，■（口,5）,1夜20以5.31一5一40.50,63等.，种（木〕——朔（州）运煤干线的斯科特结经变压器容量达75MV・Al上述容量等级是按珂知标准系列设计.即按的倍数堆力L例如：扑kV*Ax^10=25kV'Ax1.25R9=31.4725kV*A=，31.5kV-Ar由于牵引变压器的容量大、数量去，因此奕压器的容量利用率就成为牵引变电所运行的重要统济指标:•所谓容量利用率是指变压器的独定输出容困与兼定容量之比，即『额定输出容信'=额定容量笼压器的容最利用率低，不仅造成基本建设投资的浪费，还会额外增加运营成本。因为牵51用电除收取用电电度费用外」还按变医器容最收取基本电费『每千伏•安的基本电费为20元（人民币）：，为了提尚牵引供电的叩靠性，牵弓i变电所一般都安装两台变庶器，即所谓冗余配置。每击虔邃器就能承担全部负荷。正常运符时，一台工作,另一合作为相修或故障时的备用“2、三、三相V,V结姓［相V.V结线还将两台LV结线的单相变压器安装右同-油箱内，所以可观为革和变压器结线匚如图3-枚r』E-d单相变压器的高压绕次为，41—YI,低绕组为口1—5,另一台为.12-X2勺点-r2o高压统组引出3个端子.4/"；接三相电源，所以通常又称为〔相V,V靖貌亚压器。三相卜V结牵引变正器采用共辄式铁心结构，即在传统的等截面三柱铢心八将中柱铢心作为两统单相变压器的共扼网路,两个边拄上为两台独立的单相变压器绕组面图2-73所示。为了使中柱磁通与同巢相v,v.结铤一样，第一个鬲压绕祖的尾端；n勺第•个绕组的首端相连构成固定的V结,V的顶点为C相#如图2-8所示.但副边舞组的4个端子儿*10口2全部弓［出在油箱外部，根据夺引供电的要求.既可接成正WV—⑵,（即点与W挨接成为C相，即止“V”的顶点,.。1,般分别为由相占相）.也町接成反"V”t,V.V句。（即cd与队连接为C相,即反“枇的顶点,小2分别为口相和&相以图共辄式v,v谨推此理图按犊图相量图.图共辄式v,v谨推此理图按犊图相量图.「相V,V拮线发用嚣福于故增统;7、即囹:m-I2；（hiv,v—ei,在奉引变电所安装时.变压器的原边端子A.fi.c.lii根据换相要求接于边网有关相序•，副边E予椅秋道和地网译接卫端广和巳端f分别接到牵少向两条母线上,两部线电压分别为L讨和1九，井相K&F.与图2-4所示的单相、V结线晏似n伊。相电流为H他两相的J3倍。…:相1LV结线是在单统VM结线的基秘匕发展起来的新型结线方式芮个变双所安装两&同型变压器.一会运行，一台•备为，这样「既保持r单相LV结线的主要优点,而且克服了单相v,v结线的缺点、，最主要的是解挟了单相t,v结线牵引变电所比固定备用及其备用壁岳器自动授人间聪。而H油箱内的两台邛相变压器磁路互相独两会的客量词以相等，也可以不相等’两台单相变压器的有赣调压或大载调压可分别进行，大大提高了供电的灵活性。3、一、列车电流】，列车电流的平均值（I）单缱供电,臂的列车平-均电流据电工计算能耗的公式A=/•smv・A，h）可得到一对列车在供电分区全部运行时间St：内的总能耗:vpi(3—4)X』i=5r知'〈kV叫A・k)则列t-iV"时间内的平均成流为(3—4)60y；^,»./—-24F._!3'一W字'J式中一列车在内的能耗（kV，A，h）；U——牵引网额定电压（25kV）i一列车在供电臂内全部走行时间（而启，包括起、停和附加时间（一般考虑为每区间7min,即起动1min停车1min、会车Imin、不同时到达4min）0（2）复线区段上〈下）行供电臂列车平均电流=N4（A）（3-6）匕弁上E式中、虹⑴一列车在供电瞥内上（下）行方向的全部走行时间（nun）;〉r乩上（下]列车在AfjttT）内的能耗（kV,A，h）。（3）各种列车电流的带电平均值将式（3—5）~式（3—6）中的全部走行时间比改为带电时间、七/]■得:供电野内列车带电平均电流(3-7)复线区段上（下）行供电臂列车带电平均电流i±(F)(3—8)(3-9)TOC\o"1-5"\h\zE…、♦jdd下）=24（A）i±(F)(3—8)(3-9)乙G±{F）列车电流的有敦值列车电流有效值的计算公式为4-山为了汁算方便，引入机车电流有效系数Kt列车有效电流人列车平均电流L通常在计算中氏取经验数据，站=1.05（褚二1.1）则列车有效电流L=K/L二、愦线电流馈统电流的计算方法有多种,本教材介绍的馈线电流的计算方法是“平均行车量法二平均行车地法是以绐定的运量作为依据，并应用牵引计算的结果（列车能耗，列车走行时间和列车带电时间}进行汁算的，馈线电流主要有以下儿种特征值（1）愦线瞬时电流E.（供电管瞬时电流它指供电臂中各区间运行列车瞬时电流的相量和.当各列车电流的功率因数相同时■则可按算木叠加’即孔="+…+如（A）（3—10）（2）馈线平均电流琴（供电臂平均电流L、）是供电臂在计算时间T内（T昼夜24h）的平均地流值。即(3—1】)利用1可以估计变压器容量利用率，确定接触网的分相和供电分区，算出一次侧电力系统中由于牵引负荷造成的典荷大小等。馈线有效电流八=,*：孙<3-⑵馈线均方根电流八,即馈线有效电流，在供电计算中常用下式表示，即匕田虹玲〔3—13)式中虹—馈线有效电流系数。电气设备的温升是由有效电流决定的，因此，右可用于计算变压器容量和接触导线的发热等。愤线电流的计算分单线区段和复线区段'1一单线区段馈线平均电流L(供电臂平均电流)馈线平均也流与列车平均电流的区别是平均的时间范围不同，列车平均电摘是在籍电时间内求平均，馈线平均电流是各机车电流之和，而各机车的运行时间要在一昼夜中分布，所以馈线平均电流的平均范围是一昼夜7(2411)。无论在什么时间范围内求平均，一对车在供电分区运行时的能耗不变。即£>=专==处丽东(W・A,h)(3-J4)则一对车在恤线上的平均电流为当有汗对车通过供电分区时九.=W修尹4(3—15)式中N——供电臀中的列车对数(对/日"T全日时间,即]440mine60云A将4==25kv、r=]440min带入上式，得60ArV4i…2妇=~TU^=1醵功>AxIO-'(A)(3—16)馈线有效电流(3—】7)式中虬——馈线有效电流系数，P—区间出现带电运行列车的平均概率：N工虹P-nT%——某区间的给电运行时间；N——区间数。汽关于八=W式.可从以下的分析推导求很，依据馈线有效电流的定义，可先写出其瞬时电流，然后取其均方根值=,设供电分区区间数

第三节牵引变压器的讦算容量牵引壅压器的计算容髭是按正常运行时的列车对数川、带电运行时间上等条件求出的主交压器供应牵引贝荷所成领的最小容量变压器的计算公式为S=UL式中"是变压器的额建电压」是变压器统组的有致电流。对不同接线方式的变压需，其负荷汁算除了按前述两个计算条件外,都应该将负荷电流变魏成变依器绶幻的有效电流，然后用绕组有效电流汁算•斐压器的容湖L―、不同鳍线方式变压器的^组有我电流计算变压器统组有效削流，首先要明确供电件鱼荷在变床器采用不同结线方式时底变压器貌组中的分配关系n这样就可用供电臂有效电流和平均电流求得变壬器绕组的有效电流。1.三相YN,rHl结线-奉引变压器重食荷舞组的有敦旭流在变卷所运行中，两供电臂位荷大小相等的胜率儿乎为贝对F三相变压器，通常在低压四三角绕蛆中的三相电面是不均勾的，故有重负荷相勺较负荷相之分。H算时应以垂负荷境绢中的行敕电流翻适其容lb设供电臂CT的有效电流大于供电瞥占的有效电流，即lBi＞上”按牵引负荷在三角接濯组中的电流分布（见图2-12）,＜知绕组m中的电流为.n1,I-=3r„*y+式中rLd一一绕纽m中的瞬时电流；拓怀分别为供电普『％h的瞬时电流“I上述方程相程图如图3-7/示。图中以虬为基准相量•则L引前供气按余弦:定律可得3=［（；』）+信七）-2M§七§静用120°'-^肉普+凭-4摄展。目2＜f.=g（4i；*A+2a应「:疽的平-均值则即：也二+⑷二+此+M"、）两边同时开方则重负荷绕组绑的有效电流I*可按下式计算L*=IEL+R+（3—3］）,皿=亍JAI云+J^r+21皿1蛔(3—31)或用近似式计算心/史岑实(3-32)式中—-重负荷臂有效电流和平均电流(A)*上，孔业一一轻负荷臂有效电流和平均电流(ALA单相结线牵引变压器绕组的有效电流(1｝单招结线牵引变压器供给一个供电件时，绕组有效电流可按下式计算，即he：=L(3—33)式中九一单相结线绕组有效电流；八——馈线有效电流。(2)单相结线牵引变压器供给一个供电怦时，绕组有效电流儿为儿=J晚+临十2扇X(3—34)式中——供电臂L2的馈线有效电流；».切——供电臂I企的愤线平均电流。V,V结线牵引变压器绕组的有效电流v,v结线牵引变压器是由两台单相牵引变压器联接而成，每台变压器负责个供电曾的供电任务，所以其统组有效电流命即为馈线有效电流，故I"=人1I(A)(3—35)［忡=焰.式中儿、七——分别为两馈线的有效电流。斯科特变压器的绕组有致电流斯科特接变压器两副边绕组是相互晒立的，故副边统组有效电流为办=心1，(3-36)式中虬・儿,——分别为『座、时座绕组有效电流；/fl,7tJ——对应于T座与M座的供电臂10的有效电流，阻抗平衡变压器绕组有效电流阻抗平衡变压器低压侧供电臂绕组的有效电流心为13—37)/c„=印如+75>+(2-73)n213—37)式中口=学——两皆有效电流之比；上——重负荷供电臂的有效电流：妇一轻负荷供电臂的有效电流n二•牵引变压器计算容■的确定确定r各种结线方式的牵引变斥器绕组的有效电流，就可计算殁压器的计算容址■:1..三相YN,dil结•变压器由于牵引负荷在三相变压器“-一角侧各相绶沮中的负荷危流分配不均.如果三相负荷场按最大-相负荷来疏定二相变压器容域，箱使庾压器的温升低于额定值，也即变压踞油的温升尚仃裕量.、为考虑这一过负荷能力，引入一个温度系数(也称不均匀系数)K“一.股取足=0.9：■-设/Pl—A供电野I为重负荷，供吧臂2为轩鱼荷)，则S为$=珞。也;,*%*2*'皿=拓甘奶**已•*Vm〔kV，Q〔3—38)式中。，L.一直负荷臂有效电流和平均电流以)；E轻负荷皆有效电流和平均电流3*E——三相变压器的温度系数；U——-牵引变电所母螭-定电压.0P27.5kV9用近似公式简化计算，即$-虬+CI.63")(kV,A)(3—39)2.单相结♦变压器(I)当单相变压器只供一个供电臂时，其计算容量为S=UVlr(kV-A)(3-10)式中京—牵引亚电所母线有效电流=当母线上只有一条懂线时,母线有效电挽即为馈线有敢电流n0)当单相变压器供二个供电臂时，其计算容量S为S=U成\+孩.+如山(kV-A)(3・4|)土结线变压器V/V线堂压器知由两仟单相变压器联接成升口：偏形，其两台变压器容量分别为二霜〈g)I)斗,斯科特变压器I2知斯科特变压器的副边境组的有效电流分别为上