牵引变电所YN-d11接线与V-V接线相序分析报告

./牵引变电所YN-d11接线与V-V接线相序分析AnalyseofPhase-sequenceonYN-d11ConnectionandV-VConnectioninTractionSubstation泉〔中铁第一勘察集团,730000摘要：牵引变电所将三相YN-d11接线牵引变压器更换为三相V-V接线牵引变压器时,由于是改造工程,110KV进线侧电压相序无法改变,故当采用动力变压器为贯通线和地区负荷供电时,其出线侧电压相序存在反相序的情况,并通过分析现状得出改进措施。关键词：牵引变压器电压相序Abstract： Intractionsubstation,Whenexchangedthree-phaseYN-d11connectiontractiontransformerforthree-phaseV-Vconnectiontractiontransformer,owingtomodificationworksthevoltagephase-sequenceof110KVsidecannotChange.Sowhenusingpowertransformersupplytomedium-voltagepowerlineandloadofarea,thevoltagephase-sequenceofoutsidewillbecomereversedphase-sequence,andthroughtheanalysisofactualityeduceimprovementmeasures.keywords：tractiontransformervoltagephase-sequence一、概述目前,在我国供电部门对铁路电费收取分为两部分,一部分为依照变压器安装容量收取基本电费,另一部分为根据是用电量收取电费。铁路上现在运行的牵引变电所中多采用的是三相YN-d11接线牵引变压器,其牵引变压器的输出容量只能达到其额定容量的75.6%。而三相V-V接线牵引变压器是近年来新研制的产品,其最大优点为牵引变压器容量利用率可达100%,在满足行车条件的前提下能够降低变压器安装容量近25%,为各地铁路局大幅降低了基本电费的支出。同时,在牵引变压器正常运行时,仍可通过动力变压器向贯通线及地区三相负载,并且主接线简单,投资较少。在110KV进线侧相序固定无法改变的条件下,本文对既有牵引变电所牵引变压器由三相YN-d11接线更换为三相V-V接线后,动力变压器二次侧相序发生的变化进行具体比较分析。二、三相YN-d11接线牵引变压器接线方式及二次侧相序分析如图1〔a所示,三相YN-d11接线牵引变压器一次绕组和二次绕组的连接方式,A、B、C和a、b、c分别表示牵引变压器进线端子和出线端子。〔a〔b图1在牵引变电所的安装中,三相YN-d11接线牵引变压器的一次侧通过引入线接到三相电力系统的高压输电线上；二次侧的c相与轨道、接地网连接,a、b相分别接到牵引所两相母线上,由两相母线分别再向两侧对应的供电臂供电。其向量关系见图1〔b。当采用△/△接线动力变压器时,其接线及向量关系见图2,既YN-d11接线变压器二次侧为动力变一次侧,10KV侧为动力变二次侧。〔a〔b图2由图2〔b可以看出,动力变压器10KV侧电压相序为正相序,故二次侧通过27.5/10KV动力变压器可向三相负荷正常提供电源。三、三相V-v接线牵引变压器接线方式及二次侧相序分析三相V-v接线牵引变压器原理电路如图3所示,一次侧绕组接成固定V接线,二次侧绕组四个端子全部引出变压器外部,根据牵引供电要求,可接成x1与a2连接为c相的正"V",或接成a1与x2连接为c相的反"V"。与三相YN-d11接线牵引变压器相同,三相V-V接线牵引变压器二次侧c相与轨道、接地网连接,a,b相分别接到牵引侧两相母线上,然后向对应的供电臂供电。〔a〔b图3由于变压器变比K,不影响变压器一次侧与二次侧相位关系,为方便起见,设变压器变比K=1。则在牵引变压器安装时：〔1、如图3〔a,若将x1,a2连接作为c相,a1,a2分别为a,b相时,可得其向量见图4。〔a〔b图4〔2、如图3〔b,若将a1,a2连接作为c相,x1,x2分别为a,b相时,可得其向量见图5。〔b图5当仍采用△/△接线动力变压器时,变压器接线维持不变如图2〔a,向量关系分别见图6所示,既V-V接线变压器二次侧为动力变一次侧,10KV侧为动力变二次侧。〔a〔b图6可见当牵引变压器110KV进线侧相序无法改变时,其二次侧通过27.5/10KV动力变压器向三相负荷提供电源时,相序为反相序,故需调整其二次侧相序,以满足向三相负荷供电条件。在20XX6月份铁路局对宝中线、六盘山、牵引变电所的主变压器更换工程中,我们对动力变10KV侧的电压相序进行核对,主变更换前相序为正序,更换后相序为负序,与本文分析结果相吻合。四、关于接线平衡变压器的讨论现代交流电气化铁道牵引供电系统向高电压、大容量发展趋势明显,接线平衡变压器也被大量使用,其优点变压器容量利用率亦可达100%,当阻抗匹配系数时,无论二次侧或,一次侧三相电流平衡,即无零序电流。但其缺点是工艺复杂,造价较高,供应牵引所自用电及站区三相电时,需利用逆斯科特接线变压器把对称两相电压变换为对称三相电压,逆斯科特接线变压器接线复杂,制造难度大,造价较高,维护及检修工作量大。接线平衡变压器绕组接线和电压向量见图7图7可知平衡变压器二次侧电压总是比引前90o,而当采用平衡变压器时,动力变必须更换为逆斯科特接线变压器,而由于动力变27.5KV进线侧线条维持不变,接入M座,既接入T座,故10KV侧虽然接线端子改变,但相序仍为正相序,仍可正常为三相负荷供电。逆斯科特变压器接线及电压向量见图8。图8五、结论经过以上分析可知,对既有牵引变电所在将YN-d11接线牵引变压器更换为V-v接线牵引变压器时,由于110KV进线侧电压相序无法改变,所以,更换后动力变压器10KV的电压相序将为反相序。由于现在牵引变电所动力变压器所带负荷一般是贯通线和地区馈线负荷,若电压相序变为反相序将会引起区间及地区三相设备相序反接事故,例如锅炉房、水泵等三相设备将会发生反转情况。故在更换主变过程中应调整动力变压器相序,但由于动力变压器进线母线及线条均未改变,调整较为复杂且时间较长,所以理想方式为调整动力变出线侧,既10KV配电柜进线电压相序,调整10KV进线柜电缆头接线端子即可预防此类事故的发生。参考文献：[1]谭秀炳编,交流电气化铁道