《牵引供电系统》_第二章_牵引变压器

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1、牵引变压器功能概述：主要功能：将电力系统的电能变换成电动车辆所需的电能。辅助功能：消除负序电流、提高功率因数和减少高次谐波，以减少对电力系统的影响。3第2章牵引变压器配套设备的功能：负序电流：相邻牵引变电所牵引变压器原边换接相序；合理安排牵引网的分段及相序；采用三相-二相平衡变压器无功补偿：在牵引变电所二次侧母线上安装并联电容补偿装置，补偿度为0.12，以确保一次侧的平均功率因数不低于0.9。高次谐波：采取必要的谐波抑制措施。3第2章牵引变压器牵引变压器特点：具有较高的过负荷和抗短路冲击能力；接线形式多种多样；三相变单相或三相变两相。有负序分量但无零序分量

2、。3第2章牵引变压器§2.1纯单相接线变压器一、基本原理连接形式：高压绕组跨接于电力系统中的两相；低压绕组一端连接牵引侧母线，上引到供电臂，另一端连接轨道及接地网。§2.1纯单相接线变压器续上页单相牵引变压器的高压绕组两端都接高压，两端的对绝缘要求相同，且需要采用全绝缘。一次侧和二次侧电流关系§2.1纯单相接线变压器二、供电方式在AT供电方式中，单相牵引变压的副边绕组带中间抽头。一次侧接电力系统的两相，二次侧分别接到两组55kV的牵引母线上。二次侧绕组中间抽头通过N母线上接到轨道上，并通过放电器接地。§2.1纯单相接线变压器三、不对称度和容量利用率1、不对

3、称度。对称度是指通过序电流来度量多相负荷平衡状态的指标，其具体定义为：§2.1纯单相接线变压器接上页根据电力系统分析可知，三相电流可分解为正序分量、负序分量和零序分量，即式中，§2.1纯单相接线变压器对于单相负荷而言，有若单相牵引变压器原边三相对称，且副边两供电臂的功率因数相等，则因此单相接线变压器的电流不对称度为：§2.1纯单相接线变压器2、容量利用率：衡量变电所运行的重要经济指标。其具体定义为单相接线牵引变压器的容量利用率为§2.1纯单相接线变压器四、换接相序1、依次换接相序目的：减少负序电流的影响；原理：相邻变电所牵引变压器的高压绕组所接相序依次轮换

4、，构成所谓的换相连接。具体做法：高压侧分别依次接到电力系统的不同相，低压侧一端接地和钢轨，另一端接接触线，两个变电所之间的供电臂为异相，需用分相绝缘器相连。§2.1纯单相接线变压器接上页前3个牵引变电所和后3个牵引变电所分别构成小循环，6个牵引变电所共同构成一个完整循环。§2.1纯单相接线变压器2、对称换接相序。前3个牵引变电所和后3个牵引变电所采用对称连接方式，6个牵引变电所构成一个循环。§2.1纯单相接线变压器五、优缺点1、优点：①主接线简单；②设备少；③占地面积小；④投资少。2、缺点：①它不能供应地区和牵引变电所三相负荷用电；②牵引负荷产生较大的负序

5、电流，对电力系统造成影响；③接触线的供电也不能实现双边供电。§2.2单相V/v接线变压器一、基本原理在单相V/v结线变压器接线图中，两台单相变压器高压侧一端分别接电源的不同相，另一端同时接到另外一相上，故变压器的高压侧如同一个V字。两台变压器的低压侧一端分别接各自相连的供电臂，另一端同时接到钢轨引回的回流线上，这样低压侧也像一个V字。§2.2单相V/v接线变压器续上页§2.2单相V/v接线变压器二、不对称度和容量利用率单相V/v结线变压器一、二次电流关系为§2.2单相V/v接线变压器+§2.2单相V/v接线变压器1、不对称度计算电流不对称度为设，代入上式得

6、：显然，不对称度的范围：§2.2单相V/v接线变压器2、额定利用率当Iab、Ibc达到额定值Ie时，有Iab=Ibc=Ie，则额定输出容量：S=IabUe+IbcUe=2UeIe额定容量：S=2UeIe因此，额定利用率K=100%§2.2单相V/v接线变压器三、换相连接单相V/v接线，使得变电所从两相取电，不对称程度有了一定的降低，但变电所之间仍需采用换相连接来达到三相对称的目的.§2.2单相V/v接线变压器§2.2单相V/v接线变压器四、优缺点1、优点可实现双边供电，并能够提供所用电源；容量利用率可达到100%;变电所内设备简单，投资小。§2.2单相V/

7、v接线变压器2、缺点：在正常工作时，两台变压器均投入运行；为了保证可靠性，只能采用移动备用的方式；当一台变压器故障或检修时，变压器的调运和投入时间较长，且需要必须跨相供电。§2.3单相V/x接线变压器一、基本原理单相V/x牵引变压器用于AT方式供电。在变电所中，有4台二次侧有中点抽头的单相变压器(2主2副)。2主或2副的接线方法如下图。§2.3单相V/x接线变压器二、不对称度和容量利用率单相V/x结线变压器一、二次电流关系为由于单相V/x接线变压器是两个单相V/V接线变压器组合，因此其不对称度和容量利用率，与单相V/V接线变压器相同。§2.4三相V/v接线

8、变压器一、基本原理三相V/v接线牵引变压器接线方式类同单相V/v接