.第二章 牵引变压器接线及其电气量

第二章

牵引变压器接线及其电气量分析§2.1概述我国电气化铁路采用单相工频交流制式，取电于电力系统。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：牵引变压器除了电压变换外，还有电流和阻抗变换，称为系统变换：牵引变压器A.B.Co.α.β§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。单相牵引变电所一、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，输出电压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接线变压器的容量利用率是牵引变电所运行的重要经济指标。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。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。二、单相V,v结线1.原、次边电流关系设变比为KT2.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%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。三相猴牵引熄变电凯所中览大多汪采用纽奉的是晶11伙0k宇V油妙浸风呜冷式朝变压热器，午该牵蝇引变青压器为的接酿线采名用Y侮N,界d1经1标宋准联轻结组娘。1.键原理暖电路工图高压在侧绕逗组为批YN煎，三稿个端农子(塘A)做、(政B)暴、(C祝)接锋电力字系统竹的A逼、B诉、C然三相(或耀AC闸B，东BC款A…霸)，纽奉中性兔点通嘉过隔敌离开关谅QS聚接地芝。中拥性点圆何时驰接地巨由电访力调度涉决定徐，通底常是背断开钻的。次边舰绕组铲接成Δ，欠(c第)端盒子接青钢轨和地食。(而a)佣、(膨b)叶端子里分别铺接牵落引母陷线。§2覆.2彩三相心YN资,d流11笼接线茅牵引瓦变电粘所★（）毙内符跑号表等示端订子号倾，大写勾为原暑边，筹小写兼为次莲边其中洋绕组脚(a鞠x)绪，(廉cz煤)为该负荷吵相绕甲组；绕组贝(b尺y)依为自罗由相担绕组注意暑：带溉“（肠）”弄的字攻母表示嫁端子致号，阁应与征电力系统斑相序编区分份。为了总便于侨分析陆，通嫌常采条用展开候图。画展缝开图慌有如即下约疼定：(1桃)原仓、次冠边对甚应绕祝组相每互平传行；(2乌)原辰、次倾边每腾相绕跌组的旷同名怠端放在到同一顾侧；(3管)次贩边绕畅组的验(c姓)端鞠子接惭钢轨抗和地拳；2.今展开周图(4趁)次型边绕雀组按鲁同名伞端与适原边方绕组反电压械一致革。下标咱的标振注：(1些)电演流、毛电压同相量谊的下朱标表瓣示其欺实际先相别锻，与皮绕组舟端子起号无末关。(2神)臂差负荷痕的电孤压相研别与苦其对部应的笛工作渐绕组吐相别辆一致津。3.电压欧、电矮流相励量的抬规格冻化定怜向(1期)原超边绕财组电希压、吐电流育采用镰电动循机惯若例定惊向，塑(看棚作负珠载)辟，即告牵引禽变压袜器从登电力聋系统厚吸收娇电能访。(2表)次败边绕桐组电砖压、分电流循采用茅发电芦机惯皇例定精向，绸(看桃作电摆源)萍，即系牵引或变压划器是愧次边唉负荷第的电掏源。(3合)原奏边绕搏组电五压与具实际漂进线姨电压润一致朽。+-+-+-+-+-+-+-+-次边川电压养、电妄流相缘瑞量图牢：将负努荷端参口电退压进币行相扮位比际较，引前12搅0°者稀称为螺引前雹相要；另一嗽为滞跟后相燃；另一寸端口首(无台负荷宏)为泉自由桥相隶。注：胸与电舌力系接统的物相序餐一致(以趋为仪参考季相量)，送分别异表示焰负荷La、Lb的功斗率因慢数角纲。4.性次边粗绕组抢电流倒与负宾荷端挤口电眼流的补关系次边典三相专绕组漠电流怎相量括图：设次诵边两他负荷雪相等准。以铺为赌基准壤相量销：将Ia、Ib代入田得：从计口算结兼果可午看出保，各岗相绕捆组电单流极勉不对受称。在两激臂负丝式荷相尼等情正况下虎，Ia=Ib=I(1仆)两坡接地脚相绕释组(喇臂绕污组)车的电蛋流大干小相勉等，非接低地相扩绕组妄(自事由相惧绕组谨)的搬电流逝较小雹，(2见)馈认线负厉荷电院流为脸臂绕钢组电服流的着倍，5.渣容量蚀利用葱率设额省定输叠出电浸压为抽Ue，两确供电解臂额餐定电铁流Ia=Ib=Ie三相案变压夺器的闻额定壶容量用为：额定裂输出站容量如为：6.吨优缺夺点优点:(1邀)变速压器骨原边匀采用船YN王结线箱，中高性点矩引出她接地卵方式雾与高烛压电皱网相阁适应否。(2奋)结秤构相饲对简歉单，辰绕组届可采仗取分箱级绝严缘，犁造价商较低泊。(3短)运田用技兆术成哪熟，刻供电泰安全凝，可录靠性塘好。(4咬)变浆电所劈燕有三皆相电做源，迫不但走所内叨自用充电可牙靠，芦而且惊必要授时还厕可向们地方沙负荷际供电冻。缺点哲：(1自)变践压器切的容鲜量不黑能充维分利小用，速输出撤容量魂只能宣达到杨其额属定容阻量的放75折.6渠%，纳引入猛温度须系数把后，疤也只获能达蓬到8位4%扬。(2侍)和羊单相绢结线映牵引锦变电射所相卧比，堵主接纸线比仰较复虫杂，环设备础多，添占地客面积亭大，寒工程然投资懂大，阀而且按维护栗检修贯的工驰作量职和费湿用也迎相应望增加辨。YN话,d尚11凶归算论到负换荷端通口的尾等值低电路散模型1.拆根据宵所给潜三相识YN浊,d略11彼结线等牵引呈变电交所的端原理喝图画冤出其郑展开塑图，兽并按魄规格场化定讲向标冒出原挤次边调电压四、电疏流以播及负着荷端激口电窝流、绸电压淹。2.灵以引遮前相例电压瓦为基透准，觉计算浪次边克绕组惜电流膀。3.药画出抽次边戴绕组搁电流注、电靠压相邀量图纯，负烈荷端勿口电皆流相士量图孟。两供秤电臂条负荷犯功率兽因数徐相同歇，均为1.垃概述叫：这种嚷牵引彻变电异所中平变压惧器为仍三相味—两秋相平票衡变佩压器搅。在电游力系司统中处对称刮和平若衡是幼有区称别的凝：平衡经“0织序”沫，即焰无“粘0序喝分量文”称框为平迁衡，熄否则嫩为不寺平衡对称课“负意序”掠，即技无“因负序贩分量睁”称商为对爪称，怒否则妹为不染对称§2器.3输三相床--颂两相皮牵引乡丰变电劣所而电桥气化涂铁道嚼牵引零负荷尸通过而特定彩接线汤的牵挣引变低压器椅不会邻在电侵力系鉴统中咸产生题“0鞭序分衬量”妈，但晋通常刻都会渔造成巴负序架分量德。因茅此，选从三以相系好统看归，牵横引负琴荷是克平衡材而不萍对称餐的。也正闲因为匪这个保特点见，电舌气化雕铁道击正常糟运行鼓时不征考虑陶“0吨序”挥，只杜考虑陕负序相，又窑把对炎称变搏压器小称为呀平衡牙变压口器，献目的她都是勉消除柿或削通弱负汽序。由两档台单输相变幸压器颜构成刷。变压膊器的丙原边究绕组讯联成恒倒T填形接便入三贸相电姿力系根统，壶副边推绕组壁联成帐相位构差为作90°的维V形厨，公发共端算接地廊和钢评轨，指两个胀开口元端分境别接垫入接谷触网沿相邻列的两龄区段我，相粮邻两秘接触蔽网对忙地电捷压相绝位不睡同，摘故相伴邻两洽接触帖网区锐段必害须用肥分相杀绝缘含器断因开。2.栏Sc升ot执t变该压器诊接线德牵引或变电滨所(1强)原再、次些边电霞压关童系及木变比诵关系(M泥)座锦变压笋器的姿绕组酱原边法接入赛电力箱系统回AB丝式相(兰线电带压)渴，(T头)座走变压很器绕涂组原竖边一青端接宅(M义)座能绕组球的中遭点D券，另贼一端筛接入泰C相掀。分析生：以原棋边相旬电压胶为面参考午相量盼，则灿：(T报)座石原边衫电压牵为：(T虽)座较原边臣绕组历匝数糕是(棚M)窝座的芦，而狡副边互匝数体相等辱(直)。(M纪)座肢变压就器变呆比:(T仇)座亏变压授器变弯比:由于六(M咬)与夏(T康)两德变压消器原已边电梢压的有关系菊对应郊于等兵边三描角形呜底边瓜和高喇的关也系，吨故通哲常称除M座护为底戚变压淘器，独T座锹为高拳变压食器。(2汪)原愧、次早边电分流关室系列写搏电流扫和磁袭势平镰衡关椅系式原边摧电流叨：若副芝边两龙相牵亭引负隆荷电桃流相强等时呼，且方M、响T两景供电进臂功嚼率因裕数相泼等时五，以严为躁参考旋相量驶：列磁叫势平负衡方潜程：将泛代入莲得：结论在M受、T捷两供交电臂奋负荷苹电流般大小希相等翁、功廉率因鬼数相抱等的鞋条件箩下，购Sc借ot谋t牵感引变嚷压器乳原边百三相饺电流弄大小类相等修，相卸位互遮差1临20°，剂即原伍边三帐相电喇流对诱称。达到侮额定浊输出梦时，离即铃，此时鹊：变压考器额亿定输征出容岁量：变压畏设计良容量易：(3肃)S炕co蜂tt寨变压糠器容铜量利围用率3.屑阻抗芹匹配运平衡闹变压革器所谓服平衡鸦变压泽器必看须满瘦足：(1最)无雀论二艇相侧千(负厅荷侧饼)负战荷状已况如霜何，苗三相恋侧(骨系统龄侧)哪均无锐零序乞电流左。即低三相盗侧电迎流为荣“平桃衡系早”；(2扰)当结二相梁侧两啄臂负罪荷相书等时私，三穴相侧碎负序档电流皱为零拢。即溪三相眉侧电苗流为括“对敌称系暖”。这里浅介绍笋的阻使抗匹福配平捡衡变并压器石就是均在普辅通Y卧N,叙d1变1接示线变过压器钉的自浇由相弃上增拒加两冠个绕辜组。造这种浴结构辈是目善前现泽有平航衡牵墓引变和压器粥中最顿简单萄的。梢使副搜边Δ内扰各绕触组阻炊抗满六足阻销抗匹营配原元则，秘从而稠使原龄边平辰衡，纠即三耍个绕诸组阻业抗满劳足:Zab=λZbc=λZac(1系)接尘线图蝴:原边哈接线茫与普俩通Y投N,视d1禁1接满线变伤压器被的原打边情谊况完束全相搏同；次边卡三角榴形接茅线结泊构有恶所改依变，即在财非接桨地相打增设麻了两个震外移眠绕组垫：塌和个。(c肝)端陶子仍植接地镇。、浙两响端分园别接池到牵引渔侧两陆相母危线上效。由两面相牵至引母莲线分外别向两赏侧对丑应的潜供电秘臂供电扒。(2念)电毅流关舱系：次边券绕组均电流跟与负谋荷端糠口电威流关颤系为扭：原边肠三相箱电流勤与负功荷端棒口电牵流关扫系为粥：当次呜边两绒相均关载时隙，都钳等于姓I2时，翠有：(3抚)电洞压关群系：(4本)变黄比关与系：