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1、第47卷第10期Vol.47No.102010年10月TRANSFORMEROctober2010YN,vd平衡牵引变压器的建模研究夏焰坤，李群湛，叶润朝（西南交通大学电气工程学院，四川成都610031）摘要：根据YN,vd平衡变压器的特点，提出了三相等效模型并建立了仿真模型，并分析了该变压器在两相对称负载和一种同相牵引供电模式下的运行状态。关键词：平衡牵引变压器；仿真；研究中图分类号：TM401文献标识码：B文章编号：1001－8425（2010）10－0019－04ResearchonModelofYN,vdBalanceTractionTransformerXI
2、AYan-kun，LIQun-zhan,YERun-chao（SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031,China）Abstract：AccordingtothecharacteristicsofYN,vdbalancetractiontransformer,three-phaseequivalentmodelisproposedandthesimulationmodelisestablished.Theoper-atingstateunderthetransformerwithtwo-phasesymmetricloadan
3、donecophasetrac-tionpowersupplymodeisanalyzed.Keywords：Balancetractiontransformer;Simulation；Research二次侧电流波形情况。1引言2YN,vd平衡变压器基本原理由于我国电气化铁路采用单相工频交流供电，因此对三相电力系统产生不对称影响，即负序影响。平衡变压器的接线原理图如图1所示。其一次消除或减弱这种影响有很多措施，其中使用平衡牵侧中性点可直接接地，二次侧两输出回路既无电气引变压器(如Scott变压器)是一种很好的解决方案。上的联系，又无互感阻抗的影响，一相负载的变化不平衡
4、变压器通常指具有变压和换相功能的三相-两A相变压器，数学上是三相对称系统和两相对称系统之间的变换。UAWA国内外有大量学者对平衡变压器进行了研究，有多种平衡变压器及变形形式应用于电气化铁路。UCUB文献[1-3]提出并分析了一种新型三相-两相YN,vdWCWB平衡变压器。使用该平衡变压器和综合潮流控制器，IBCα能够基本消除负序，并能动态补偿无功和谐波，是一种较理想的新型牵引供电方式[4]。Wb1文献[5-8]分析了几种平衡变压器的等值电路Wa1IbWc2Wb2UαIaIβUβ与数学模型。本文中笔者仅从YN,vd平衡变压器的Ic外部特征着手，提出三相等效模型，并使用M
5、atlabWc1仿真软件，建立该平衡变压器简单的仿真模型，仿真分析了YN,vd平衡变压器在两相对称负载与一种图1YN,vd平衡牵引变压器结构同相牵引供电模式（非线性单相负载）条件下的一、Fig.1StructureofYN,vdbalancetractiontransformer20第47卷会影响另一相电压的输出。在满足平衡条件下，两侧利用原边无零序电流，可简化上式为姨姨输入阻抗理论上能够完全平衡。姨ZTα00姨姨姨姨姨W、W、W为变压器一次侧三相绕组的匝数，Z=K2姨0Z+ZZZ姨（8）ABCABC姨TαTβTαTβ姨姨姨姨姨其大小关系是W=W=W。W、W、W是变压
6、器二姨0Z-ZZ+Z姨ABCa1b1c1姨TαTβTαTβ姨次侧A相的匝数，其大小关系Wa1=Wb1=Wc1，Wb2、Wc2一般情况下，ZTα≠ZTβ。经过专门设计，使ZTα=ZTβ，则是变压器二次侧B相的匝数,其大小关系是Wb2=三相漏抗完全对称。Wa1YN，vd平衡变压器系统三相等效模型如图2所Wc2=。在实际变压器中，WA、Wa1绕在A相心柱姨3示。上；WB、Wb1、Wb2绕在B相心柱上；WC、Wc1、Wc2绕在ZABCIABCC相心柱上。A由电流平衡和磁势平衡可以推导变压器两侧的ZTAB电流变换关系。设一次侧三相绕组的匝数为W,由图ZTBZTBC1可知：WCI
7、AW=Ia（1）ZTCKiHAiHBiHCWWIBW=Ib+Iβ（2）K姨3KICW=IcW-IβW（3）图2YN,vd平衡变压器系统三相等效模型K姨3KFig.2Three-phaseequivalentmodelofYN,21又易知Ia=Iα，Ib=Ic=-Iα，可以得到变压器两vdbalancetractiontransformer33侧的电流变换关系。图2中变压器的三相漏抗及互漏抗为：姨姨ZZ+Z姨2姨Z=Tα，Z=Z=TαTβ，姨0姨TA2TBTC2姨3姨KK姨姨姨姨姨姨姨IA姨姨姨姨姨姨11姨ZTα-ZTβ姨姨1姨姨IαZ=，Z=Z=0姨
