牵引变压器接线及其电气量分析ppt课件.ppt

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1、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。

2、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，

3、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

4、)—安(康)等线路应用。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。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。§2.2三相YN,d11接线牵引变电所★（）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“（）”

5、的字母表示端子号，应与电力系统相序区分。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；2.展开图(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。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

6、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。+-+-+-+-+-+-+-+-次边电压、电流相量图：将负荷端口电压进行相位比较，引前120°者称为引前相；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(以为参考相量)，分别表示负荷La、Lb的功率因数角。4.次边绕组电流与负荷端口电流的关系次边三相绕组电流相量图：设次边两负荷相等。以为基准相量：将Ia、Ib代入得：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

7、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，5.容量利用率设额定输出电压为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：6.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。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

8、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。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