牵引变电所容量计算(二)计算容量.ppt

2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,1,如何确定列车数,单台列车能耗计算,馈线平均电流,馈线有效电流,复 习,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,2,第6讲 牵引变压器计算容量,1-变压器过负荷能力,2-变压器计算容量,变压器正常寿命,绝缘老化六度定则,变压器为什么会发热,变压器寿命与温度关系,过负荷情况,概念与基本方法,绕组电流计算,计算容量确定,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,3,一、变压器过负荷能力,(一) 变压器的正常寿命,绝缘材料的老化程度,温度、绝缘材料结构中的氧气含量、含潮率等,运行温度,决定因素,指变压器正常使用年限,概念,取决于,负荷电流,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,4,(二)绝缘老化的六度定则,适用范围：油浸式变压器绕组用的电缆纸是A级绝缘，电缆纸在80140范围内,六度定则：温度比98每增加6其老化速度增加一倍 ；比98每降低6其老化速度降低一倍 。,表3-1 变压器绕组的热点温度在80140范围内的相对寿命损失率V,正常老化寿命： 通常绕组最热点的温升比平均温升高13。若变压器在额定负载和环境温度为20条件下连续运行，绕组允许平均温升为65。则绕组最热点的温度为98。变压器在该运行条件下的老化寿命为正常老化寿命。,温升？,温升=实际温度- 环境温度,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,5,(三) 变压器为什么会发热,铁损-变压器铁心损耗(磁滞和涡流损耗),变压器损耗值,铜损-绕组中的电阻损耗,损耗变 为热量,使变压器 发热,损耗多大？,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,6,(四)变压器寿命与运行温度的关系,当低于80时，变压器的寿命损失可以忽略不计。 当高于98时所增加的寿命损失可由低于98时所减少的寿命损失补偿。 负载大于额定容量所增加的寿命损失可由负载小于额定容量所减少的寿命损失补偿。 当一年内或一日内冷却介质温度按自然规律变化时，高于年平均温度所增加的寿命损失可由低于年平均温度所减少的寿命损失补偿。 在负载周期内，如果变化的负载系数所引起的相对寿命损失率等于1，则变压器具有正常寿命。,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,7,(五) 牵引变压器的过负荷情况,(1）正常运行时，变压器的日平均负荷不会超过变压器容量。短时负荷尖峰可不考虑。因为负载引起的绕组温度变化需要15min才能达到稳定值。 （2）紧密运行时，牵引变压器可能出现短时的较大过负荷。设计规范规定，对于三相YN,d11接变压器，再利用牵引变压器过负荷能力50%时，其容量能分别满足近期或远期紧密运行时的负荷需要，可以保证安全运行。对于单相变压器，厂家规定短时允许过负荷不得超过75%，对于斯特科接变压器，短时允许过负荷不得超过100%。 （3）牵引变压器的负荷率Kl（计算容量/安装容量）远小于1。故其正常负荷倍数和持续允许时间可以增加。 （4）三相YN/d11结线的牵引变压器，其输出电流允许值受三相绕组符合不均匀的影响达不到额定值。(容量利用率),2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,8,二、牵引变压器计算容量 (一) 概念与基本方法,牵引变压器的计算容量,明确变压器结线方式,S=UI，式中U是变压器的额定电压、I是变压器绕组的有效电流。,如何确定绕组有效电流？,正常运行时的列车对数N，带电时间tgi等条件求出的主变压器供应牵引负荷所必需的最小容量。,可用供电臂有效电流和平均电流求得变压器绕组的有效电流。,明确供电臂负荷在变压器绕组中的分配关系,概念,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,9,(二)不同结线方式变压器绕组的有效电流,1.三相YN/d11重负荷绕组有效电流,重负荷绕组ca的有效电流,Iae,Iava 重负荷臂有效电流和平均电流 Ibe,Iavb 轻负荷臂有效电流和平均电流,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,10,只供一个供电臂,2. 单相结线变压器绕组的有效电流,供两个供电臂,2个瞬时量相加它的2个有效值相加!,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,11,3.V/ V结线牵引变压器绕组的有效电流,两台单相牵引变压器连接而成，每台变压器负责一个供电臂的供电任务，所以其绕组有效电流Ive即为馈线有效电流。,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,12,4.斯科特变压器的绕组有效电流,两副边绕组是相互独立的,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,13,(三) 牵引变压器计算容量的确定,1、三相YN/d11结线变压器,设Ie1Ie2（供电臂1为重负荷，供电臂2为轻负荷），则S为,式中：Ie1,Iav1重负荷臂有效电流和平均电流(A) Ie2,Iav2轻负荷臂有效电流和平均电流(A) Kt三相变压器的温度系数 U牵引变电所母线额定电压，即27.5KV,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,14,2.单相结线变压器,当单相变压器只供一个供电臂时，计算容量为,当单相变压器供二个供电臂时，计算容量为,Ie 牵引变电所母线有效电流。当母线上只有一条馈线时，母线有效电流即为馈线有效电流。,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,15,3.V/V结线变压器,由两台单相变压器联接成开口三角形，其两台变压器容量：,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,16,4.斯科特变压器,当ITeIMe时，其容量S 为,当IMIT时，其容量S为,2008-9-24,知识改变命运 学习成就末来,17,【综合实例】,以上课堂综合实例为基础，接着第二步：