牵引变电所YN-d11接线与V-V接线相序分析

牵引变电所YN-d11接线与V-V接线相序分析牵引变电所YN-d11接线和V-V接线相序分析刘权(中国铁路第一勘察设计院集团有限公司，甘肃兰州73000)牵引变电所用三相V-V接线牵引变压器代替三相YN-d11接线牵引变压器时，110千伏进线电压的相序不能因改造工程而改变。因此，当用电力变压器通过线路和区域负荷供电时，出线电压的相序颠倒，通过现状分析得出改进措施。关键词：牵引变压器电压相序摘要：在牵引变电所，将三相YN-d11接线牵引变压器改为三相V-V接线牵引变压器时，由于改造工程，110千伏侧电压相序不能改变。因此，当中压电力线和区域负荷采用电力变压器供电时，外侧的电压相序将变为反相序，并通过现状分析得出改进措施。关键词：牵引变压器电压相序一.概述目前，我国供电部门收取铁路电费分为两部分，一部分是根据变压器的装机容量收取基本电费，另一部分是根据用电量收取电费。三相YN-d11接线牵引变压器主要用于目前在铁路上运行的牵引变电所，牵引变压器的输出容量只能达到其额定容量的75.6%。然而，三相V-V接线牵引变压器是近年来新开发的产品。其最大优点是牵引变压器的容量利用率可达100%，在满足行车条件的前提下，可将变压器的安装容量减少近25%，从而大大降低各地铁路局的基本电费支出。同时，牵引变压器在正常运行时，仍然可以通过电力变压器将三相负荷输送到贯通线路和区域，且主接线简单，投资少。在110千伏进线侧相序不变的情况下，对现有牵引变电所的牵引变压器更换为三相YN-d11接线和三相V-V接线后，电力变压器二次侧相序的变化进行了具体的对比分析。两相和三相YN-d11接线牵引变压器的接线方式及二次相序分析如图1(a)所示，具有三相YN-d11连接的牵引变压器的初级绕组和次级绕组的连接方式，a、b、c和a、b、c分别代表牵引变压器的输入端和输出端。(a) (b)图1牵引变电所安装时，三相YN-d11接线牵引变压器的一次侧通过引入线与三相电力系统的高压输电线路相连。二次侧的C相连接轨道和接地网，A相和B相分别连接牵引站的两相母线，两相母线分别向两侧相应的供电臂供电。向量关系如图1(b)所示。使用/接线电力变压器时，其接线和矢量关系如图2所示，即YN-d11接线变压器的二次侧为电力变压器的一次侧，10KV侧为电力变压器的二次侧。(a) (b)图2从图2(b)可以看出，电力变压器10KV侧的电压相序为正相序，因此二次侧通常可以通过27.5/10KV电力变压器向三相负载供电。三相V-v接线牵引变压器的接线方式及二次相序分析三相V-v连接牵引变压器的原理电路如图3所示。初级绕组连接成固定的v形连接，次级绕组的所有四个端子从变压器引出。根据牵引供电要求，x1和a2可以连接到c相的正“v ”,或者a1和x2可以连接到c相的反“v”。与三相YN-d11连接牵引变压器一样，次级(1)如图3(a)所示，如果x1和a2连接为c相，a1和a2分别为a相和b相，则它们的矢量可以如图4所示获得。(a) (b)图4(2)如图3(b)所示，如果a1和a2连接为c相，x1和x2分别为a相和b相，则它们的矢量可以如图5所示获得。(a) (b)图5当/接线电力变压器仍在使用时，变压器接线保持不变，如图2(a)所示，矢量关系分别如图6所示。V-V接线变压器的二次侧是电力变压器的一次侧，10KV侧是电力变压器的二次侧。(a) (b)图6可见，当牵引变压器110KV进线侧的相序不能改变时，当二次侧通过27.5/10KV电力变压器向三相负荷供电时，相序为反相序，因此有必要调整二次侧的相序，以满足三相负荷的供电条件。在2009年6月兰州铁路局固原、六盘山、平凉牵引变电所主变压器更换工程中，我们检查了电力变压器10KV侧的电压相序。主变压器更换前的相序为正，更换后的相序为负，与本文的分析结果一致。4.关于接线平衡变压器的探讨现代交流电气化铁路牵引供电系统向高电压、大容量方向发展趋势明显。接线平衡变压器也被广泛使用。其优点是变压器的容量利用率可达100%。当使用阻抗匹配系数时，无论二次侧还是一次侧三相电流平衡，即没有零序电流。然而，它的缺点是工艺复杂，成本高。在提供牵引站自用电和站区三相电源时，需要使用反斯科特接线变压器将对称两相电压转换为对称三相电压。逆斯科特接线变压器接线复杂，制造困难，成本高，维护检修工作量大。接线平衡变压器绕组接线和电压矢量见图7图7可以看出，平衡变压器二次侧的电压总是比导线高90欧。当使用平衡变压器时，必须用反斯科特连接变压器代替电力变压器。然而，由于电力变压器的27.5千伏引入侧的线路保持不变，并连接到模块M，所以它连接到模块T。因此，尽管10KV侧的连接端子改变了，但相序仍然是正常相序，并且电源仍然可以正常地提供给三相负载。逆斯科特变压器的接线和电压矢量见图8。图8V.结论根据以上分析，在现有牵引变电所中，当YN-d11接线牵引变压器被一台V-v接线牵引变压器取代时，由于110千伏进线侧的电压相序不能改变，所以更换后的10KV电力变压器的电压相序将是反相序。由于牵引变电所电力变压器所承载的负荷一般是贯通线和区域馈线的负荷，如果电压相序变为反相序，将会发生区间和区域三相设备的相序反接事故，如锅炉房、水泵等三相设备将会反接。因此，在更换主变压器的过程中，应调整电力变压器的相序。但是，由于电力变压器进线的母线和线路没有变化，调整复杂且耗时较长，理想的方法是调整电力变压器的出线侧，即10KV配电柜进线电压的相序，并调整10KV进线柜的电缆端子