牵引变压器结线形式课件

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DCJ —1

—牵引变压器结线形式课件—1

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DCJ —2

—目录页Contents

Page1.变压器原理2.纯单相结线形式3.单相V,v结线形式4.三相YN,d11接线形式5.其他结线形式—2

—目录页—2——2

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DCJ —3

—版面设计素材选择动画运用字体与颜色过渡页Transition

Page1.变压器原理—3

—过渡页—3——3

—第一章 变压器原理1.1变压器的铭牌参数：

每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、额定值及其它数据，便于用户了解变压器的运行性能。电力变压器产品型号SL7－315/10

产品编号—4

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DCJ使用条件

户外式

冷却条件

ONAN

短路电压

4%器身吊重

765kg油总重

380kg重

1525kg额定容量315kV·A

额定电压10000/400V

额定电流

18.2/454.7A

额定频率50

Hz相 数

三相

联接组别Y

yno制

造

厂生产日期电力变压器铭牌示意图第一章 变压器原理1.1变压器的铭牌参数：每台变压器都—4

—第一章 变压器原理—5

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DCJ1.2

技术参数额定容量SN：它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功率，单位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安（MV•A）。一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器；800~6300kVA的为中型电力变压器；8000~63000kVA为大型电力变压器；90000kVA及以上的为特大型电力变压器；第一章 变压器原理—5—CHONGQINGZHIGO第一章 变压器原理—6

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DCJ1.2

技术参数额定电压U1N/U2N均指线值电压。原边额定电压U1N

是指电源加在原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压，

单位有：伏（V）或千伏（kV）。额定电流I1N/I2N均指线值电流。原、副边额定电流是指在额定容量和额定电压时所长期允许通过的电流，单位有：安（A）第一章 变压器原理—6—CHONGQINGZHIGO第一章 变压器原理1.2

技术参数

变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为：单相变压器：SN三相变压器：U1N

I1N U

2

N

I

2

N3U

2

N

I

2

N—7

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DCJ3U1N

I1NSN

第一章 变压器原理SNU1NI1N U2NI第一章 变压器原理1.2

技术参数变压器三相绕组接线有两种：

1、星形联结星形联结记作：“Y”或“y”2、三角形联结

三角形联结记作：“D”或“d”—8

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DCJ第一章 变压器原理1.2技术参数—8—CHONGQICHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —10

—过渡页Transition

Page逻辑与展示素材选择动画运用字体与颜色2.纯单相结线形式—10

—过渡页逻辑与展示2.纯单相结线形式—10——9

—第二章 纯单相结线形式采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引变电所。单相牵引变电所2.1

纯单相结线高压绕组AX接三相电源的某两相(如图中的AC相)，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、地连接，输出电27.5kV。接牵引母线的一端，同时给左右两侧的供电臂供电。纯单相I,i接线单相V,v接线AB

C(A)(X)(x)T

(a)—10

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DCJ第二章 纯单相结线形式采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引第二章 纯单相结线形式变压器的容量利用率是牵引变电所运行的重要经济指标。AB

C(A)(X)(x)T

(a)额定容量额定输出容量100%K 1UI1

UIK

2 2 100%100%UI—11

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DCJ第二章 纯单相结线形式济指标。ABC(A)(X)(x第二章 纯单相结线形式—12

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DCJ优点：容量可以充分利用，变电所的主接线简单、设备少。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，所用电需由附近的地方电网引入。

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。如：哈(尔滨)—

大(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。第二章 纯单相结线形式—12—CHONGQINGZHCHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —14

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Page—14

—逻辑与展示版面设计动画运用字体与颜色3.单相V，v结线形式过渡页—14—逻辑与展示3.单相V，v结线形式—13

—第三章 单相V,v结线形式CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —15

—第三章 单相V,v结线形式—14

—第三章 单相V,v结线形式牵引变电所装设两台单相结线牵引变压器，作V,v接线。V,v

接线牵引变压器原边接入电力系

统的两个线电压(如AB、BC)。次

边各有一端分别接到牵引侧的两

相母线上，公共端子与轨道及接

地网连接。由于对地电压相位不

同，中间必须用分相绝缘器断开。abcABC—15

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DCJ第三章 单相V,v结线形式牵引变电所装设两台单相结线牵引第三章 单相V,v结线形式KTKTKTKT

KTI

bcI

abI

bcI

ab

I

C

I

BC

IAIAB

IBC

IAB

1

(I

ab

I

bc

)1

I

B

(I

AB

I

BC

)

11 13.1原、次边电流关系，设变比为KT

ABCIA—16

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DCJICIABIB

IBCIabIbcUabUbc第三章 单相V,v结线形式KTKTKTKT KT 第三章 单相V,v结线形式3.2

额定利用率当Iab、Ibc达到额定值Ie时，即

Iab=Ibc=Ie，

则额定输出容量：S=IabUe+IbcUe=2UeIe额定容量：S=2UeIe所以，K=100%ABCIA—17

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DCJICIABIB

IBCIabIbcUabUbc第三章 单相V,v结线形式3.2额定利用率当Iab、Ibc第三章 单相V,v结线形式—18

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DCJ3.3跨相供电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。

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。和纯单相结线比，对系统的负序影响减小。设备相对较少。缺点：跨相供电在阳(平关)—

安(康)等线路应用。第三章 单相V,v结线形式—18—CHONGQINGCHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —20

—过渡页Transition

Page—20

—逻辑与展示版面设计素材选择字体与颜色4.三相YN，d11结线形式过渡页—20—逻辑与展示4.三相YN，d11结线形式—19

—第四章 三相YN,d11接线形式三相牵引变电所中大多采用的是110kV油浸风冷式变压器，该牵引变压器的接线采用YN,d11标准联结组。4.1.原理电路图

高压侧绕组为YN，三个端子(A)、(B)、(C)接电力系统的A、B、C三相(或ACB，BCA…)，中性点通过隔离开关

QS接地。中性点何时接地由电力调度决

定，通常是断开的。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。AB

C(A) (B) (C)

*(X) (Y) (Z)(a) (b) (c)

*(x) (y) (z)(a)(b)(c)QS—20

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DCJ第四章 三相YN,d11接线形式三相牵引变电所中大多采用的是第四章 三相YN,d11接线形式（）内符号表示端子号，大写为原边，小写为次边。其中绕组(ax)，(cz)为负荷相绕组；绕组(by)为自由相绕组。注意：带“（）”的字母表示端子号，应与电力系统相序区分。AB

C(A) (B) (C)

*(X)

(Y)

(Z)(a) (b) (c)

*(x)

(y)

(z)(a)(b)(c)QS—21

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DCJ第四章 三相YN,d11接线形式（）内符号表示端子号，大第四章 三相YN,d11接线形式4.2

展开图为了便于分析，通常采用展开图。

画展开图有如下约定：

(1)原、次边对应绕组相互平行；

(2)原、次边每相绕组的同名端

放在同一侧；

(3)次边绕组的(c)端子接钢轨和地；—22

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DCJ第四章 三相YN,d11接线形式4.2展开图—22—第四章 三相YN,d11接线形式—23

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DCJ4.3

电压、电流相量的规格化定向(1)原边绕组电压、电流采用电动机惯例定向，(看作负载)，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。

(4)次边绕组按同名端与原边绕组电压一致。下标的标注：(1)电流、电压相量的下标表示其实际相别，与绕组端子号无关。(2)臂负荷的电压相别与其对应的工作绕组相别一致。第四章 三相YN,d11接线形式—23—CHONGQI第四章 三相YN,d11接线形式IAIBICUAUB

-

+UCIcIaIb+-UcUa*La*AB

CLbUb+Ub-+-UaIb—24

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DCJIa画出次边电压、电流向量图(以Ua

为参考相量)第四章 三相YN,d11接线形式IcIa第四章 三相YN,d11接线形式次边电压、电流相量图另一为滞后相；。另一端口(无负荷)为自由相

注：与电力系统的相序一致U

aU

bU

cI

aI

ba—25

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DCJbU

a将负荷端口电压进行相位比较，U

b引前120°者称为引前相 ；cU(以Ua

为参考相量)a

，b分别表示负荷La、Lb的功率因数角。第四章 三相YN,d11接线形式次边电压、电流相量图另一为滞第四章 三相YN,d11接线形式4.4

次边绕组电流与负荷端口电流的关系I

cIb23I

bI

a31

I

bIb13Ia13Ia23I

aI

bI

aabc

Ia

I

bI

a332

1

I

bI

a

I

cI

b—26

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DCJI

a

I

b3132

131313第四章 三相YN,d11接线形式4.4次边绕组电流与负荷端第四章 三相YN,d11接线形式以I

a4.5

次边三相绕组电流相量图：设次边两负荷相等。I

aI

bI

bIaI0I

c为基准相量：I

b

I120I

aI

bI

a3

I

a

32

1

I

b1

2

Ia

I

b3 3Ic

Ia

I

b3 31

1

32.652 1 2 1I19.1Ia

Ia

Ib

I0

I1203 3 3 3I139.1I02

I1202.65

3 3Ib13—27

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DCJ11313I120I0

I1203Ic第四章 三相YN,d11接线形式以Ia4.5次边三相绕组第四章 三相YN,d11接线形式从计算结果可看出，各相绕组电流极不对称。

在两臂负荷相等情况下，Ia=Ib=I

(1)两接地相绕组(臂绕组)的电流大小相等，非接地相绕组(自由相绕组)的电流较小，(2)馈线负荷电流为臂绕组电流的倍，I3IaIb1Ic

I

Ia3 2.652.65

12.653Ia—28

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DCJI

2.653第四章 三相YN,d11接线形式从计算结果可看出，各相绕组电第四章 三相YN,d11接线形式4.6

容量利用率100%SeSK

out设额定输出电压为Ue

，两供电臂额定电流:Ia=Ib=Ie三相变压器的额定容量为：额定输出容量为：Se

3Ue

IelSoutUe

Ia

Ue

Ib2Ue

IeI

epI

el31IelIep33 12.65

2.6530.655IelIe

2UeIe2Ue0.655Iel

1.134Ue

IelSout100%

75.6%e el3U

I1.134U

I

100%

e

elSeSK

out—30

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DCJ第四章 三相YN,d11接线形式4.6容量利用率100—29

—第四章 三相YN,d11接线形式—30

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DCJ4.7

优缺点优点:(1)变压器原边采用YN结线，中性点引出接地方式与高压电网相适应。

(2)结构相对简单，绕组可采取分级绝缘，造价较低。

(3)运用技术成熟，供电安全，可靠性好。(4)变电所有三相电源，不但所内自用电可靠，而且必要时还可向地方负荷供电。第四章 三相YN,d11接线形式—30—CHONGQI第四章 三相YN,d11接线形式—31

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DCJ4.7

优缺点缺点：

(1)变压器的容量不能充分利用，输出容量只能达到其额定容量的75.6%，引入温度系数后，也只能达到84%。(2)和单相结线牵引变电所相比，主接线比较复杂，设备多，占地面积大，工程投资大，而且维护检修的工作量和费用也相应增加。第四章 三相YN,d11接线形式—31—CHONGQI第四章 三相YN,d11接线形式+-U

+-YN,d11归算到负荷端口的等值电路模型E+-E

-+U

-+I

I

I

I

I

—32

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DCJZSZTZSZTZSZT第四章 三相YN,d11接线形式+-U+-YN,d11第四章 三相YN,d11接线形式ABC(A) (B) (C)

*(X) (Y) (Z)(a) (b) (c)

*(x) (y) (z)接供电臂300A—33

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DCJ接供电臂600A两供电臂负荷功率因数相同，均为1.根据所给三相YN,d11结线牵引变电所的原理图画出其展开

图，并按规格化定向标出原次边电压、电流以及负荷端口电流、电压。2.以引前相电压为基准，计算次边绕组电流。3.画出次边绕组电流、电压相量图，负荷端口电流相量图。cos0.8第四章 三相YN,d11接线形式ABC(A) (B)CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —35

—过渡页Transition

Page—35

—逻辑与展示版面设计素材选择动画运用5.其他结线形式过渡页—35—逻辑与展示5.其他结线形式—34

—第五章 其他结线形式5.1三相--两相牵引变电所5.1.1概述：

这种牵引变电所中变压器为三相—两相平衡变压器。在电力系统中对称和平衡是有区别的：“0序”，即无“0

序分量”称为平衡，否则“负序”，即无“负序分量”称为对称，否则平衡为不平衡。对称为不对称。—35

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第五章 其他结线形式5.1三相--两相牵引变电所“0序”，第五章 其他结线形式—36

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ而电气化铁道牵引负荷通过特定接线的牵引变压器不会在电力系统中产生“0序分量”，但通常都会造成负序分量。因此，从

三相系统看，牵引负荷是平衡而不对称的。也正因为这个特点，电气化铁道正常运行时不考虑“0序”，只考虑负序，又把对称变压器称为平衡变压器，目的都是消除或

削弱负序。第五章 其他结线形式—36—CHONGQINGZHI第五章 其他结线形式几种主要的平衡变压器的缩写和接线简图如表所示。

几种主要平衡接线变压器简况本章将重点分析

Scott

接线变压器。—37

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ接线方式缩写接线简图适用供电方式ScottSCT直接供电，

BTLeBlancLBL铁路少用Modified

LeBlancMLB直接供电，

BTküblerKBL直接供电，

BTWood-BridgeWBR铁路少用Modified

Wood-BridgeMWBATAutoWood

BridgeAWBAT第五章 其他结线形式几种主要的平衡变压器的缩写和接线简图如表第五章 其他结线形式5.2

Scott变压器接线牵引变电所

由两台单相变压器构成。变压器的原边绕组联成倒T形接入三相电力系统，副边绕组联成相位差为

90°的V形，公共端接地和钢轨，两个

开口端分别接入接触网相邻的两区段，

相邻两接触网对地电压相位不同，故相

邻两接触网区段必须用分相绝缘器断开。ABCO—38

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DCJ第五章 其他结线形式5.2Scott变压器接线牵引变电所第五章 其他结线形式(1)原、次边电压关系及变比关系(M)座变压器的绕组原边接入电力系统AB相(线电压)，(T)座变压器绕组原边

一端接(M)座绕组的中点D，另一端接入C相。AB

C* IAIBICω1ω2ω1ω2DIβIαUβ—40

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DCJUα(M)*(T)第五章 其他结线形式(1)原、次边电压关系及变比关系A—39

—第五章 其他结线形式AAB

3U

30(T)座原边电压

U

CD

为：分析：

以原边相电压

U

A

为参考相量,则：

U

23021212AAA

3

U

1203

U

3U 150U

ABUAB120

U

ABU

CA

U

CD

U

CA

U

DA

U

CA

U

AD

U

CD

U

DA

U

CAAB

C** IAIBIC1ωω21ωω2DIβIαUβ—40

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DCJUα(M)(T)第五章 其他结线形式AAB (T)座原边电压UCD第五章 其他结线形式23 ，(T)

座原边绕组匝数是(M)座的

而副边匝数相等(22)。21MK232212

KM

3

KT

1223U

903

KUMUAB

90KTU

CD(M)

座变压器变比:(T)

座变压器变比:由于(M)与(T)两变压器原边电压的关系对应于等边三角形底边和高的关系，故通常称M座为底变压器，T座

为高变压器。—41

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DCJ第五章 其他结线形式23 ，(T)座原边绕组匝数是(M)座第五章 其他结线形式(2)原、次边电流关系

列写电流和磁势平衡关系式原边电流：

I

A

I

B

I

C

0若副边两相牵引负荷电流相等时，且M、T两供电臂功率因数相等时，以I为参考相量：列磁势平衡方程：AB

C** I

AIBICω1ω21ωω2DIβIαUβUα(M)(T)I0II90I

—42

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DCJ

2

1212

31

1I

C

I

I

C

I

I

A

I

B

I22 2第五章 其他结线形式(2)原、次边电流关系列写电流和磁势第五章 其他结线形式

212111

23

2 2

I

C

I

I

C

I

IA

I

B

I2MK2

1 将

II0

II90代入得：9015030MCM3KI 3K2II

B3KM2I2II

A在M、T两供电臂负荷电流大小相等、

功率因数相等的条件下，Scott牵引

变压器原边三相电流大小相等，相

位互差120°，即原边三相电流对称。—43

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DCJ第五章 其他结线形式 212111 2第五章 其他结线形式(3)Scott变压器容量利用率达到额定输出时，即:此时：IIIeIe3KM2IAIBIC

变压器额定输出容量：SeUIUI2UIe变压器设计容量：M MUAB)UIe3233KM2Ie23K 3K2Ie

2Ie( 3

1)(UCD

UAB

)S U I 1

U I 1

U Ib CD

C 2 AB

A 2 AB

BUKM

( 1)(12KSe

100%Sb3—44

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DCJ22100%192.8%第五章 其他结线形式(3)Scott变压器容量利用率达到额定第五章 其他结线形式—45

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DCJ5.3

阻抗匹配平衡变压器所谓平衡变压器必须满足：(1)无论二相侧(负荷侧)负荷状况如何，三相侧(系统侧)均无零序电流。即三相侧电流为“平衡系”；(2)当二相侧两臂负荷相等时，三相侧负序电流为零。即三相侧电流为“对称系”。这里介绍的阻抗匹配平衡变压器就是在普通YN,d11接线变压器的

自由相上增加两个绕组。这种结构是目前现有平衡牵引变压器中最简

单的。使副边Δ内各绕组阻抗满足阻抗匹配原则，从而使原边平衡，

即三个绕组阻抗满足:Zab=λZbc=λZac第五章 其他结线形式—45—CHONGQINGZHI第五章 其他结线形式、两端分别接到牵引侧两相母线上。由两相牵引母线分别向

两侧对应的供电臂供电。AB

C(A)(B)(C)ω1ω1ω2ω2ω2ω1(X)

(Y) (Z)(c)x

(b)z

ΔωΔωIAI

BIC

(a)y IαIβU

—46

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DCJU

(1)接线图:原边接线与普通YN,d11接线变压器的原边情况完全相同；次边三

角形接线结构有所改变，即在非接地相增设了两个外移绕组：a和

b。(c)端子仍接地。第五章 其他结线形式、两端分别接到牵引侧两相母线上。由两相牵第五章 其他结线形式(2)电流关系：次边绕组电流与负荷端口电流关系为：ABC(A)(C)ω1

(B)ω1ω2ω2ω2ω1(X)

(Y) (Z)

(b)z

(c)xΔωΔωIAI

BICIα+(a)y+IβU

-

I

a -

I

b

U

—47

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ

III

I

cIba

1

2

2

112 2

11

2

2

1第五章 其他结线形式(2)电流关系：ABC(A)(C第五章 其他结线形式(2)电流关系：原边三相电流与负荷端口电流关系为：AB

C(A)(B)(C)ω1ω1ω2ω2ω2ω1(X)

(Y) (Z)

(b)z

ΔωΔωI

AI

BICIαU

+(a)y+IβU

-I

aI

b—49

—(c)xCHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJI

II

I

C

A

21

1 2)

2

-2

) (22IB

(2

1

1

21

3

1

1

3

1

1K1

1 221KK

1 第五章 其他结线形式(2)电流关系：ABC(A)(B—48

—第五章 其他结线形式

(2)电流关系：原边三相电流与负荷端口电流关系为：IICIB

IA

3

1 I

23

1 ( 3

1)23

1)

2 3K

1 1(当次边两相均载时，都等于I2时，有：6662111I 1053KI

21353KI

2153KI

C

I

B

IA

—49

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第五章 其他结线形式 第五章 其他结线形式(3)电压关系：—50

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DCJCAU

B

UA

U

a

2U ( 3

1)U

B

2K12U ( 3

1)U

B

2K23

11

3

1

U

B

U

A11K1

12 K1

K1U

b

U

U

c

U

aU第五章 其他结线形式(3)电压关系：—50—CHON第五章 其他结线形式(4)变比关系：(5)变压器容量利用率：额定容量：S1=3U1相I1相2—51

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ63236323S22

I2

2U II

2U IUS

U I3U1I1S13K1U

2I1K1I1U

2K1I1U

2

2

U额定输出容量：第五章 其他结线形式(4)变比关系：2—51—CHON第五章 其他结线形式—52

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ阻抗匹配平衡变压器的特点：1.阻抗匹配平衡变压器的原边仍为YN接法，引出中性点，与现110kV

或220kV系统匹配方便。

2.阻抗匹配平衡变压器的副边仍有Δ接线绕组，三次谐波电流可以流通，

确保主磁通和电压波形有良好的正弦度。3.容量利用率显著高于YN,d11接线变压器。第五章 其他结线形式—52—CHONGQINGZHI第五章 其他结线形式—53

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ阻抗匹配平衡变压器的特点：4.次边时，原边三相电流为平衡系；次边原边三相电流转化为对称系。对牵引负荷来说，任何时刻都满足的概率是很小的，尽管如此，阻抗匹配平衡变压器原边三相电流的不对称度较YN,d11牵引变压器仍有明显改善。5.原边三相制的视在功率完全转化为次边二相制的视在功率。I

I

I

I

时，II

第五章 其他结线形式—53—CHONGQINGZHICHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —55

—牵引变压器结线形式课件—54

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —1

—牵引变压器结线形式课件—55

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —2

—目录页Contents

Page1.变压器原理2.纯单相结线形式3.单相V,v结线形式4.三相YN,d11接线形式5.其他结线形式—56

—目录页—2——56

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —3

—版面设计素材选择动画运用字体与颜色过渡页Transition

Page1.变压器原理—57

—过渡页—3——57

—第一章 变压器原理1.1变压器的铭牌参数：

每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、额定值及其它数据，便于用户了解变压器的运行性能。电力变压器产品型号SL7－315/10

产品编号—4

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ使用条件

户外式

冷却条件

ONAN

短路电压

4%器身吊重

765kg油总重

380kg重

1525kg额定容量315kV·A

额定电压10000/400V

额定电流

18.2/454.7A

额定频率50

Hz相 数

三相

联接组别Y

yno制

造

厂生产日期电力变压器铭牌示意图第一章 变压器原理1.1变压器的铭牌参数：每台变压器都—58

—第一章 变压器原理—59

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ1.2

技术参数额定容量SN：它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功率，单位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安（MV•A）。一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器；800~6300kVA的为中型电力变压器；8000~63000kVA为大型电力变压器；90000kVA及以上的为特大型电力变压器；第一章 变压器原理—5—CHONGQINGZHIGO第一章 变压器原理—60

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ1.2

技术参数额定电压U1N/U2N均指线值电压。原边额定电压U1N

是指电源加在原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压，

单位有：伏（V）或千伏（kV）。额定电流I1N/I2N均指线值电流。原、副边额定电流是指在额定容量和额定电压时所长期允许通过的电流，单位有：安（A）第一章 变压器原理—6—CHONGQINGZHIGO第一章 变压器原理1.2

技术参数

变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为：单相变压器：SN三相变压器：U1N

I1N U

2

N

I

2

N3U

2

N

I

2

N—61

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ3U1N

I1NSN

第一章 变压器原理SNU1NI1N U2NI第一章 变压器原理1.2

技术参数变压器三相绕组接线有两种：

1、星形联结星形联结记作：“Y”或“y”2、三角形联结

三角形联结记作：“D”或“d”—62

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第一章 变压器原理1.2技术参数—8—CHONGQICHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —10

—过渡页Transition

Page逻辑与展示素材选择动画运用字体与颜色2.纯单相结线形式—10

—过渡页逻辑与展示2.纯单相结线形式—10——63

—第二章 纯单相结线形式采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引变电所。单相牵引变电所2.1

纯单相结线高压绕组AX接三相电源的某两相(如图中的AC相)，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、地连接，输出电27.5kV。接牵引母线的一端，同时给左右两侧的供电臂供电。纯单相I,i接线单相V,v接线AB

C(A)(X)(x)T

(a)—64

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第二章 纯单相结线形式采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引第二章 纯单相结线形式变压器的容量利用率是牵引变电所运行的重要经济指标。AB

C(A)(X)(x)T

(a)额定容量额定输出容量100%K 1UI1

UIK

2 2 100%100%UI—65

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第二章 纯单相结线形式济指标。ABC(A)(X)(x第二章 纯单相结线形式—66

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ优点：容量可以充分利用，变电所的主接线简单、设备少。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，所用电需由附近的地方电网引入。

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。如：哈(尔滨)—

大(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。第二章 纯单相结线形式—12—CHONGQINGZHCHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —14

—过渡页Transition

Page—14

—逻辑与展示版面设计动画运用字体与颜色3.单相V，v结线形式过渡页—14—逻辑与展示3.单相V，v结线形式—67

—第三章 单相V,v结线形式CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —15

—第三章 单相V,v结线形式—68

—第三章 单相V,v结线形式牵引变电所装设两台单相结线牵引变压器，作V,v接线。V,v

接线牵引变压器原边接入电力系

统的两个线电压(如AB、BC)。次

边各有一端分别接到牵引侧的两

相母线上，公共端子与轨道及接

地网连接。由于对地电压相位不

同，中间必须用分相绝缘器断开。abcABC—69

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第三章 单相V,v结线形式牵引变电所装设两台单相结线牵引第三章 单相V,v结线形式KTKTKTKT

KTI

bcI

abI

bcI

ab

I

C

I

BC

IAIAB

IBC

IAB

1

(I

ab

I

bc

)1

I

B

(I

AB

I

BC

)

11 13.1原、次边电流关系，设变比为KT

ABCIA—70

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJICIABIB

IBCIabIbcUabUbc第三章 单相V,v结线形式KTKTKTKT KT 第三章 单相V,v结线形式3.2

额定利用率当Iab、Ibc达到额定值Ie时，即

Iab=Ibc=Ie，

则额定输出容量：S=IabUe+IbcUe=2UeIe额定容量：S=2UeIe所以，K=100%ABCIA—71

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJICIABIB

IBCIabIbcUabUbc第三章 单相V,v结线形式3.2额定利用率当Iab、Ibc第三章 单相V,v结线形式—72

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ3.3跨相供电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。

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。和纯单相结线比，对系统的负序影响减小。设备相对较少。缺点：跨相供电在阳(平关)—

安(康)等线路应用。第三章 单相V,v结线形式—18—CHONGQINGCHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —20

—过渡页Transition

Page—20

—逻辑与展示版面设计素材选择字体与颜色4.三相YN，d11结线形式过渡页—20—逻辑与展示4.三相YN，d11结线形式—73

—第四章 三相YN,d11接线形式三相牵引变电所中大多采用的是110kV油浸风冷式变压器，该牵引变压器的接线采用YN,d11标准联结组。4.1.原理电路图

高压侧绕组为YN，三个端子(A)、(B)、(C)接电力系统的A、B、C三相(或ACB，BCA…)，中性点通过隔离开关

QS接地。中性点何时接地由电力调度决

定，通常是断开的。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。AB

C(A) (B) (C)

*(X) (Y) (Z)(a) (b) (c)

*(x) (y) (z)(a)(b)(c)QS—74

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第四章 三相YN,d11接线形式三相牵引变电所中大多采用的是第四章 三相YN,d11接线形式（）内符号表示端子号，大写为原边，小写为次边。其中绕组(ax)，(cz)为负荷相绕组；绕组(by)为自由相绕组。注意：带“（）”的字母表示端子号，应与电力系统相序区分。AB

C(A) (B) (C)

*(X)

(Y)

(Z)(a) (b) (c)

*(x)

(y)

(z)(a)(b)(c)QS—75

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第四章 三相YN,d11接线形式（）内符号表示端子号，大第四章 三相YN,d11接线形式4.2

展开图为了便于分析，通常采用展开图。

画展开图有如下约定：

(1)原、次边对应绕组相互平行；

(2)原、次边每相绕组的同名端

放在同一侧；

(3)次边绕组的(c)端子接钢轨和地；—76

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第四章 三相YN,d11接线形式4.2展开图—22—第四章 三相YN,d11接线形式—77

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ4.3

电压、电流相量的规格化定向(1)原边绕组电压、电流采用电动机惯例定向，(看作负载)，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。

(4)次边绕组按同名端与原边绕组电压一致。下标的标注：(1)电流、电压相量的下标表示其实际相别，与绕组端子号无关。(2)臂负荷的电压相别与其对应的工作绕组相别一致。第四章 三相YN,d11接线形式—23—CHONGQI第四章 三相YN,d11接线形式IAIBICUAUB

-

+UCIcIaIb+-UcUa*La*AB

CLbUb+Ub-+-UaIb—78

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJIa画出次边电压、电流向量图(以Ua

为参考相量)第四章 三相YN,d11接线形式IcIa第四章 三相YN,d11接线形式次边电压、电流相量图另一为滞后相；。另一端口(无负荷)为自由相

注：与电力系统的相序一致U

aU

bU

cI

aI

ba—79

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJbU

a将负荷端口电压进行相位比较，U

b引前120°者称为引前相 ；cU(以Ua

为参考相量)a

，b分别表示负荷La、Lb的功率因数角。第四章 三相YN,d11接线形式次边电压、电流相量图另一为滞第四章 三相YN,d11接线形式4.4

次边绕组电流与负荷端口电流的关系I

cIb23I

bI

a31

I

bIb13Ia13Ia23I

aI

bI

aabc

Ia

I

bI

a332

1

I

bI

a

I

cI

b—80

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJI

a

I

b3132

131313第四章 三相YN,d11接线形式4.4次边绕组电流与负荷端第四章 三相YN,d11接线形式以I

a4.5

次边三相绕组电流相量图：设次边两负荷相等。I

aI

bI

bIaI0I

c为基准相量：I

b

I120I

aI

bI

a3

I

a

32

1

I

b1

2

Ia

I

b3 3Ic

Ia

I

b3 31

1

32.652 1 2 1I19.1Ia

Ia

Ib

I0

I1203 3 3 3I139.1I02

I1202.65

3 3Ib13—81

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ11313I120I0

I1203Ic第四章 三相YN,d11接线形式以Ia4.5次边三相绕组第四章 三相YN,d11接线形式从计算结果可看出，各相绕组电流极不对称。

在两臂负荷相等情况下，Ia=Ib=I

(1)两接地相绕组(臂绕组)的电流大小相等，非接地相绕组(自由相绕组)的电流较小，(2)馈线负荷电流为臂绕组电流的倍，I3IaIb1Ic

I

Ia3 2.652.65

12.653Ia—82

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJI

2.653第四章 三相YN,d11接线形式从计算结果可看出，各相绕组电第四章 三相YN,d11接线形式4.6

容量利用率100%SeSK

out设额定输出电压为Ue

，两供电臂额定电流:Ia=Ib=Ie三相变压器的额定容量为：额定输出容量为：Se

3Ue

IelSoutUe

Ia

Ue

Ib2Ue

IeI

epI

el31IelIep33 12.65

2.6530.655IelIe

2UeIe2Ue0.655Iel

1.134Ue

IelSout100%

75.6%e el3U

I1.134U

I

100%

e

elSeSK

out—30

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ第四章 三相YN,d11接线形式4.6容量利用率100—83

—第四章 三相YN,d11接线形式—84

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ4.7

优缺点优点:(1)变压器原边采用YN结线，中性点引出接地方式与高压电网相适应。

(2)结构相对简单，绕组可采取分级绝缘，造价较低。

(3)运用技术成熟，供电安全，可靠性好。(4)变电所有三相电源，不但所内自用电可靠，而且必要时还可向地方负荷供电。第四章 三相YN,d11接线形式—30—CHONGQI第四章 三相YN,d11接线形式—85

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ4.7

优缺点缺点：

(1)变压器的容量不能充分利用，输出容量只能达到其额定容量的75.6%，引入温度系数后，也只能达到84%。(2)和单相结线牵引变电所相比，主接线比较复杂，设备多，占地面积大，工程投资大，而且维护检修的工作量和费用也相应增加。第四章 三相YN,d11接线形式—31—CHONGQI第四章 三相YN,d11接线形式+-U

+-YN,d11归算到负荷端口的等值电路模型E+-E

-+U

-+I

I

I

I

I

—86

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJZSZTZSZTZSZT第四章 三相YN,d11接线形式+-U+-YN,d11第四章 三相YN,d11接线形式ABC(A) (B) (C)

*(X) (Y) (Z)(a) (b) (c)

*(x) (y) (z)接供电臂300A—87

—CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ接供电臂600A两供电臂负荷功率因数相同，均为1.根据所给三相YN,d11结线牵引变电所的原理图画出其展开

图，并按规格化定向标出原次边电压、电流以及负荷端口电流、电压。2.以引前相电压为基准，计算次边绕组电流。3.画出次边绕组电流、电压相量图，负荷端口电流相量图。cos0.8第四章 三相YN,d11接线形式ABC(A) (B)CHONGQINGZHIGONGPEIXUNJIDI

DCJ —35

—过渡页Transition

Page—35

—逻辑与展示版面设计素材选择动画运用5.其他结线形式过渡页—35—逻辑与展示5.其他结线形式—88

—第五章 其他结线形式5.1三相--两相牵引变电所5.1.1概述：

这种牵引变电所中变压器为三相—两相平衡变压器。在电力系统中对称和平衡是有区别的：“0序”，即无“0

序分量”称为平衡，否则“负序”，即无“负序分量”称为对称，否则平衡为不平衡。对称为不对称。—89

—CHONGQINGZHIGON