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1、第二章牽引變壓器接線及其電氣量分析§2.1概述我國電氣化鐵路采用單相工頻交流制式，取電于電力系統(tǒng)。我國現(xiàn)行的牽引變電所供電方式絕大多數(shù)為三相-兩相制式：牽引變壓器除了電壓變換外，還有電流和阻抗變換，稱為系統(tǒng)變換：牽引變壓器A.B.Co.α.β§2.1單相牽引變電所采用單相變壓器的牽引變電所稱為單相牽引變電所。單相牽引變電所一、純單相結(jié)線高壓繞組AX接三相電源的某兩相(如圖中的AC相)，電壓為110kV或220kV。低壓繞組ax，首端a接至牽引母線上，末端x與鋼軌、地連接，輸出電壓27.5kV。接牽引母線的一端，同時給左右兩側(cè)的供電臂供電。

2、純單相I,i接線單相V,v接線變壓器的容量利用率是牽引變電所運(yùn)行的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。優(yōu)點：容量可以充分利用，變電所的主接線簡單、設(shè)備少。缺點：在三相系統(tǒng)形成較大的負(fù)序電流；不能實現(xiàn)雙邊供電；變電所無三相電源，所用電需由附近的地方電網(wǎng)引入。純單相結(jié)線牽引變電所適用于：電力系統(tǒng)容量較大，地方電網(wǎng)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。如：哈(爾濱)—大(連)線全部采用純單相結(jié)線，牽引變電所接于容量較大的220kV電網(wǎng)。牽引變電所裝設(shè)兩臺單相結(jié)線牽引變壓器，作V,v接線。V,v接線牽引變壓器原邊接入電力系統(tǒng)的兩個線電壓(如AB、BC)。次邊各有一端分別接到牽引側(cè)的兩相母線上，

3、公共端子與軌道及接地網(wǎng)連接。由于對地電壓相位不同，中間必須用分相絕緣器斷開。二、單相V,v結(jié)線1.原、次邊電流關(guān)系設(shè)變比為KT2.額定利用率當(dāng)Iab、Ibc達(dá)到額定值Ie時，即Iab=Ibc=Ie，則額定輸出容量：S=IabUe+IbcUe=2UeIe額定容量：S=2UeIe所以，K=100%3.跨相供電當(dāng)一臺變壓器因故停電時，另一臺變壓器必須跨相供電，即兼供左右兩邊供電分區(qū)的牽引網(wǎng)。優(yōu)點：容量利用率為100%，可以供給所內(nèi)及地區(qū)三相負(fù)荷，對牽引網(wǎng)還可實行雙邊供電。和純單相結(jié)線比，對系統(tǒng)的負(fù)序影響減小。設(shè)備相對較少。缺點：跨相供電在陽(平關(guān)

4、)—安(康)等線路應(yīng)用。三相牽引變電所中大多采用的是110kV油浸風(fēng)冷式變壓器，該牽引變壓器的接線采用YN,d11標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組。1.原理電路圖高壓側(cè)繞組為YN，三個端子(A)、(B)、(C)接電力系統(tǒng)的A、B、C三相(或ACB，BCA…)，中性點通過隔離開關(guān)QS接地。中性點何時接地由電力調(diào)度決定，通常是斷開的。次邊繞組接成Δ，(c)端子接鋼軌和地。(a)、(b)端子分別接牽引母線?！?.2三相YN,d11接線牽引變電所★（）內(nèi)符號表示端子號，大寫為原邊，小寫為次邊其中繞組(ax)，(cz)為負(fù)荷相繞組；繞組(by)為自由相繞組注意：帶“（）”

5、的字母表示端子號，應(yīng)與電力系統(tǒng)相序區(qū)分。為了便于分析，通常采用展開圖。畫展開圖有如下約定：(1)原、次邊對應(yīng)繞組相互平行；(2)原、次邊每相繞組的同名端放在同一側(cè)；(3)次邊繞組的(c)端子接鋼軌和地；2.展開圖(4)次邊繞組按同名端與原邊繞組電壓一致。下標(biāo)的標(biāo)注：(1)電流、電壓相量的下標(biāo)表示其實際相別，與繞組端子號無關(guān)。(2)臂負(fù)荷的電壓相別與其對應(yīng)的工作繞組相別一致。3.電壓、電流相量的規(guī)格化定向(1)原邊繞組電壓、電流采用電動機(jī)慣例定向，(看作負(fù)載)，即牽引變壓器從電力系統(tǒng)吸收電能。(2)次邊繞組電壓、電流采用發(fā)電機(jī)慣例定向，(看作

6、電源)，即牽引變壓器是次邊負(fù)荷的電源。(3)原邊繞組電壓與實際進(jìn)線電壓一致。+-+-+-+-+-+-+-+-次邊電壓、電流相量圖：將負(fù)荷端口電壓進(jìn)行相位比較，引前120°者稱為引前相；另一為滯后相；另一端口(無負(fù)荷)為自由相。注：與電力系統(tǒng)的相序一致(以為參考相量)，分別表示負(fù)荷La、Lb的功率因數(shù)角。4.次邊繞組電流與負(fù)荷端口電流的關(guān)系次邊三相繞組電流相量圖：設(shè)次邊兩負(fù)荷相等。以為基準(zhǔn)相量：將Ia、Ib代入得：從計算結(jié)果可看出，各相繞組電流極不對稱。在兩臂負(fù)荷相等情況下，Ia=Ib=I(1)兩接地相繞組(臂繞組)的電流大小相等，非接地相繞

7、組(自由相繞組)的電流較小，(2)饋線負(fù)荷電流為臂繞組電流的倍，5.容量利用率設(shè)額定輸出電壓為Ue，兩供電臂額定電流Ia=Ib=Ie三相變壓器的額定容量為：額定輸出容量為：6.優(yōu)缺點優(yōu)點:(1)變壓器原邊采用YN結(jié)線，中性點引出接地方式與高壓電網(wǎng)相適應(yīng)。(2)結(jié)構(gòu)相對簡單，繞組可采取分級絕緣，造價較低。(3)運(yùn)用技術(shù)成熟，供電安全，可靠性好。(4)變電所有三相電源，不但所內(nèi)自用電可靠，而且必要時還可向地方負(fù)荷供電。缺點：(1)變壓器的容量不能充分利用，輸出容量只能達(dá)到其額定容量的75.6%，引入溫度系數(shù)后，也只能達(dá)到84%。(2)和單相結(jié)線

8、牽引變電所相比，主接線比較復(fù)雜，設(shè)備多，占地面積大，工程投資大，而且維護(hù)檢修的工作量和費(fèi)用也相應(yīng)增加。1.根據(jù)所給三相YN,d11結(jié)線牽引變電所的原理圖畫出其展開圖，并按規(guī)格化定