03单相与三相牵引变压器结线要点课件

第二章牵引变压器及其结线作业题（思考题）：1．单相牵引变压器容量利用率是_______，三相牵引变压器容量利用率是______，当考虑温度系数kt=0.9时容量利用率可提高到________，三相不等容量变压器其容量利用率为______。2.三相牵引变压器两负荷相电流相等时，若重负荷绕组电流为100A，则轻负荷绕组电流为____，馈线负荷电流为_____。3．某变压器原边绕组匝数w1为1000匝，次边绕组匝数w2为250匝，当原边输入额定电压U1为110kV时，该变压器次边额定输出电压U2是多少？1/6/20231好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆第二章牵引变压器及其结线作业题（思考题）：12/26/手机、MP4等充电器手提电脑充电器录音机、影碟机、功放机、电视机等家用电器中大多含有整流变压器室外杆架式10kV电力变压器变电所内高压大容量变压器试验室试验变压器电焊变压器举例：说说生活中常见的变压器1/6/20232好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆手机、MP4等充电器手提电脑充电器录音机、影碟内容提要1-变压器工作原理2-相量图3-单相牵引变压器几种接线4-三相牵引变压器接线三相牵引变压器电压电流关系三相牵引变压器容量利用率1/6/20233好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆内容提要1-变压器工作原理2-相量图3-单相牵引变压器几种接1--牵引变电所三相10KV杆架式所用变压器(专供牵引变电所所内用电)一、预备知识(一)认识变压器1/6/20234好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆一、预备知识122--三相VV结线牵引变压器(图中正在进行变压器相关试验)1/6/20235好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆2--三相VV结线牵引变压器12/26/20225好记性不如接地相回流电缆高压侧A，B，C三相套管及引线低压侧a,b相套管及引线110kV三相VV结线变压器1/6/20236好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆接地相回流电缆高压侧A，B，C三相套管及引线低压侧a,b相套牵引变电所27.5kV三相干式变压器主要特点：没有外壳(油箱)及变压器油，整个绕组与铁芯全暴露在空气中。1/6/20237好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆牵引变电所27.5kV三相干式变压器主要特点：没有外壳(油箱1-高压绕组2-中压绕组3-低压绕组1/6/20238好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆1-高压绕3试验变压器(0～220V)低压输入端高压输出端1/6/20239好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆3试验变压器(0～220V)低压输入端高压输出端12/26(二)变压器基本工作原理动电生磁：移动的电荷电流磁场动电动磁生电：动磁变化的磁场感应电势生电1/6/202310好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(二)变压器基本工作原理动电生磁：移动的电荷电流磁场动电法拉第电磁感应定律：回路中感应电势的大小和回路的磁通随时间的变化率成正比。1/6/202311好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆法拉第电磁感应定律：回路中感应电势的大小和回路的磁通随时间的(三)相量图(平行四边形法则)1/6/202312好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(三)相量图(平行四边形法则)12/26/202212好记二、为什么要研究不同类型的牵引变压器及其接线方式？工频单相交流电力机车是功率很大的单相负荷，必然会影响到三相电力系统的对称性。通过采用不同形式的牵引变压器及不同接线方式，目的是使电力机车的单相负荷对电力系统的不良影响降低到最小。1/6/202313好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆二、为什么要研究不同类型的牵引变压器及其接线方式？工频单相交三、单相牵引变压器接线(一)纯单相接线优点：容量利用率为100％，主接线简单、设备少、占地面积小、投资少。缺点：形成很大负序电流，不对称系数为1；不能实现双边供电，变电所无三相供电。主要适合于电力系统容量较大，地方电网较发达的地区，如我国哈尔滨至大连铁路全部采用纯单相接线，牵引变电所接于容量较大的220KV电网。1/6/202314好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆三、单相牵引变压器接线(一)纯单相接线优点：容量利(二)单相V，V结线与纯单相接线的区别：是两台变压器分别接不同的两个线电压。优点：容量利用率为100％，能实现双边供电主，设备少、投资少。变电所可三相供电。缺点：形成较大负序电流，不对称系数为1/2；当其中一台变压器故障时，另一台兼顾供电，需一个倒闸时间，会造成牵引负荷停电。1/6/202315好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(二)单相V，V结线与纯单相接线的区别：是两台变压(三)、三相V，V结线牵引变压器特点：将两台单相V，V结线变压器安装在同一油箱内，主要解决单相V，V结线牵引变电所无固定备用及备用变压器自动投入的问题。两种接线方法：VV0(VV12)/VV61/6/202316好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(三)、三相V，V结线牵引变压器特点：将两台单相V，V结线变牵引变压器回流箱轨回流扁钢地回流扁钢架空回流电缆变压器C相电缆1/6/202317好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆牵引变压器回流箱轨回流扁钢地回流扁钢架空回流电缆变压器C相电三相VV接线牵引变电所1/6/202318好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆三相VV接线牵引变电所12/26/202218好记性不如烂笔三相VV接线的主要优点保持了单相V/V接线的主要优点，而又克服了单相V/V接线的不足，最主要解决了单相V/V接线牵引变电所无固定备用及其备用变压器自动投入问题。且油箱内两台变压器磁路独立，两台容量可以相等，可以不等，调压可分别进行，大大提高了供电灵活性。从变压器铭牌了解变压器!1/6/202319好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆三相VV接线的主要优点12/26/202219好记性不如烂笔四、三相牵引变压器及其接线

(一)基本知识三相牵引变压器均为双绕组油浸变压器。国家标准规定三种形式为标准接线，即Y/d11，Y/yn12，YN/d11。牵引变电所采用其中YN/d11接线，原边电压110KV(220KV)，副边电压27.5KV。【补充知识点】：Y—原边星形接线(大写)；N—原边带中性点引出线y—副边星形接线(小写)；n—副边带中性点引出线d—副边△形接线；12,11—为接线组别，用于表示副边电压与其对应的原边电压之间的相位关系。1/6/202320好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆四、三相牵引变压器及其接线(一)基本知识12/26/20【接线组别-11】

如图11-9中b)所示。它是EAB指向12点钟为基准，其对应的二次绕组Eab逆时针方向转30°，指向11点，组别就为11。通过接线组别，就可很方便地得知原边与副边电压的相位关系。1/6/202321好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆【接线组别-11】

如图11-9中b)所示。它是EA(二)三相牵引变压器次边输出电压关系次边输出电压关系：供应牵引网两臂负荷的电压Uac和Ubc相差60°，即也是60°接线。这种接线的一大优点就是接触网两不同相供电臂间的电压差仍为单倍供电臂电压。如为120°时，则二者之差为√3倍，不利于接触网的安全运行。1/6/202322好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(二)三相牵引变压器次边输出电压关系次边输出电压关系：(三)三相牵引变压器次边输出电流关系两供电臂负荷电流相等的条件下，有下列两个关系：(1)两接地相绕组bc、ac(又称臂绕组)的电流大小相等，而非接地绕组ab(又称自由相绕组)的电流较小，只是臂绕组电流的0.378倍。故习惯将ab绕组称为轻负荷绕组，ac和bc称为重负荷绕组。(2)馈线负荷电流为臂绕组电流的1.13倍，不同于一般三相对称系统中的线电流是相电流的√3倍。1/6/202323好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(三)三相牵引变压器次边输出电流关系两供电臂负荷电流相等的条(四)三相牵引变压器容量利用率三相牵引变压器三角侧输出两个单相负荷，设额定输出电压为UN,两供电臂额定电流Ia＝Ib=IN,则额定输出容量为：考虑温度系数kt=0.9时，供电臂的电流增加1/kt=1.111倍，相应变压器容量利用率可达到1.111×0.756=0.841/6/202324好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(四)三相牵引变压器容量利用率三相牵引变压器三角侧输出两个(五)三相不等容量牵引变压器由于三相牵引变压器存在轻负荷相问题，等容量牵引变压器三相绕组均按100%额定容量设置，实际上轻负荷相绕组只用不到其额定容量的40%。利用这个特点，将三相等容量牵引变压器的两个重负荷相绕组按100%额定容量设置，而轻负荷相绕组则按额定容量的40%设置，同样即可满足原改型前等容量变压器的容量要求，但却只是原容量的(2×100%+40%)／3×100%=80%。其容量利用率可提高至94.5%。1/6/202325好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(五)三相不等容量牵引变压器由于三相牵引变压器存在轻负荷正弦交流电路三种元件电压电流关系1/6/202326好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆正弦交流电路三种元件电压电流关系12/26/202226好记三相交流电量波形与相量关系1/6/202327好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆三相交流电量波形与相量关系12/26/202227好记性不如线电压与相电压关系1/6/202328好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆线电压与相电压关系12/26/202228好记性不如烂笔头线电流与相电流关系1/6/202329好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆线电流与相电流关系12/26/202229好记性不如烂笔头作业点评第一课：1、牵引供电系统具有哪些主要特点？由哪几个子系统组成？(1)、少数同学将主要特点答成了电力牵引的优越性；(2)牵引供电系统由哪几个子系统组成答成了电力系统。也有个别同学只回答了第1问。第二课：1、牵引变电所的作用是什么？电力机车的负荷电流通过哪几种方式回到牵引变电所？(1)、一些同学回答成了电力系统变电所的作用(P7更准确)；(2)、一些只回答了2种，地回流方式给漏了。2、简述牵引变电所一次供电方式与引入线方式各有哪几种？(1)、4种一次供电方式答成了4种电流制式；(2)个别就没有回答引入线方式。

1/6/202330好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆作业点评第一课：1、牵引供电系统具有哪些主要特点？由哪几个子第二章牵引变压器及其结线作业题（思考题）：1．单相牵引变压器容量利用率是_______，三相牵引变压器容量利用率是______，当考虑温度系数kt=0.9时容量利用率可提高到________，三相不等容量变压器其容量利用率为______。2.三相牵引变压器两负荷相电流相等时，若重负荷绕组电流为100A，则轻负荷绕组电流为____，馈线负荷电流为_____。3．某变压器原边绕组匝数w1为1000匝，次边绕组匝数w2为250匝，当原边输入额定电压U1为110kV时，该变压器次边额定输出电压U2是多少？1/6/202331好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆第二章牵引变压器及其结线作业题（思考题）：12/26/手机、MP4等充电器手提电脑充电器录音机、影碟机、功放机、电视机等家用电器中大多含有整流变压器室外杆架式10kV电力变压器变电所内高压大容量变压器试验室试验变压器电焊变压器举例：说说生活中常见的变压器1/6/202332好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆手机、MP4等充电器手提电脑充电器录音机、影碟内容提要1-变压器工作原理2-相量图3-单相牵引变压器几种接线4-三相牵引变压器接线三相牵引变压器电压电流关系三相牵引变压器容量利用率1/6/202333好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆内容提要1-变压器工作原理2-相量图3-单相牵引变压器几种接1--牵引变电所三相10KV杆架式所用变压器(专供牵引变电所所内用电)一、预备知识(一)认识变压器1/6/202334好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆一、预备知识122--三相VV结线牵引变压器(图中正在进行变压器相关试验)1/6/202335好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆2--三相VV结线牵引变压器12/26/20225好记性不如接地相回流电缆高压侧A，B，C三相套管及引线低压侧a,b相套管及引线110kV三相VV结线变压器1/6/202336好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆接地相回流电缆高压侧A，B，C三相套管及引线低压侧a,b相套牵引变电所27.5kV三相干式变压器主要特点：没有外壳(油箱)及变压器油，整个绕组与铁芯全暴露在空气中。1/6/202337好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆牵引变电所27.5kV三相干式变压器主要特点：没有外壳(油箱1-高压绕组2-中压绕组3-低压绕组1/6/202338好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆1-高压绕3试验变压器(0～220V)低压输入端高压输出端1/6/202339好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆3试验变压器(0～220V)低压输入端高压输出端12/26(二)变压器基本工作原理动电生磁：移动的电荷电流磁场动电动磁生电：动磁变化的磁场感应电势生电1/6/202340好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(二)变压器基本工作原理动电生磁：移动的电荷电流磁场动电法拉第电磁感应定律：回路中感应电势的大小和回路的磁通随时间的变化率成正比。1/6/202341好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆法拉第电磁感应定律：回路中感应电势的大小和回路的磁通随时间的(三)相量图(平行四边形法则)1/6/202342好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(三)相量图(平行四边形法则)12/26/202212好记二、为什么要研究不同类型的牵引变压器及其接线方式？工频单相交流电力机车是功率很大的单相负荷，必然会影响到三相电力系统的对称性。通过采用不同形式的牵引变压器及不同接线方式，目的是使电力机车的单相负荷对电力系统的不良影响降低到最小。1/6/202343好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆二、为什么要研究不同类型的牵引变压器及其接线方式？工频单相交三、单相牵引变压器接线(一)纯单相接线优点：容量利用率为100％，主接线简单、设备少、占地面积小、投资少。缺点：形成很大负序电流，不对称系数为1；不能实现双边供电，变电所无三相供电。主要适合于电力系统容量较大，地方电网较发达的地区，如我国哈尔滨至大连铁路全部采用纯单相接线，牵引变电所接于容量较大的220KV电网。1/6/202344好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆三、单相牵引变压器接线(一)纯单相接线优点：容量利(二)单相V，V结线与纯单相接线的区别：是两台变压器分别接不同的两个线电压。优点：容量利用率为100％，能实现双边供电主，设备少、投资少。变电所可三相供电。缺点：形成较大负序电流，不对称系数为1/2；当其中一台变压器故障时，另一台兼顾供电，需一个倒闸时间，会造成牵引负荷停电。1/6/202345好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(二)单相V，V结线与纯单相接线的区别：是两台变压(三)、三相V，V结线牵引变压器特点：将两台单相V，V结线变压器安装在同一油箱内，主要解决单相V，V结线牵引变电所无固定备用及备用变压器自动投入的问题。两种接线方法：VV0(VV12)/VV61/6/202346好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(三)、三相V，V结线牵引变压器特点：将两台单相V，V结线变牵引变压器回流箱轨回流扁钢地回流扁钢架空回流电缆变压器C相电缆1/6/202347好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆牵引变压器回流箱轨回流扁钢地回流扁钢架空回流电缆变压器C相电三相VV接线牵引变电所1/6/202348好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆三相VV接线牵引变电所12/26/202218好记性不如烂笔三相VV接线的主要优点保持了单相V/V接线的主要优点，而又克服了单相V/V接线的不足，最主要解决了单相V/V接线牵引变电所无固定备用及其备用变压器自动投入问题。且油箱内两台变压器磁路独立，两台容量可以相等，可以不等，调压可分别进行，大大提高了供电灵活性。从变压器铭牌了解变压器!1/6/202349好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆三相VV接线的主要优点12/26/202219好记性不如烂笔四、三相牵引变压器及其接线

(一)基本知识三相牵引变压器均为双绕组油浸变压器。国家标准规定三种形式为标准接线，即Y/d11，Y/yn12，YN/d11。牵引变电所采用其中YN/d11接线，原边电压110KV(220KV)，副边电压27.5KV。【补充知识点】：Y—原边星形接线(大写)；N—原边带中性点引出线y—副边星形接线(小写)；n—副边带中性点引出线d—副边△形接线；12,11—为接线组别，用于表示副边电压与其对应的原边电压之间的相位关系。1/6/202350好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆四、三相牵引变压器及其接线(一)基本知识12/26/20【接线组别-11】

如图11-9中b)所示。它是EAB指向12点钟为基准，其对应的二次绕组Eab逆时针方向转30°，指向11点，组别就为11。通过接线组别，就可很方便地得知原边与副边电压的相位关系。1/6/202351好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆【接线组别-11】

如图11-9中b)所示。它是EA(二)三相牵引变压器次边输出电压关系次边输出电压关系：供应牵引网两臂负荷的电压Uac和Ubc相差60°，即也是60°接线。这种接线的一大优点就是接触网两不同相供电臂间的电压差仍为单倍供电臂电压。如为120°时，则二者之差为√3倍，不利于接触网的安全运行。1/6/202352好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(二)三相牵引变压器次边输出电压关系次边输出电压关系：(三)三相牵引变压器次边输出电流关系两供电臂负荷电流相等的条件下，有下列两个关系：(1)两接地相绕组bc、ac(又称臂绕组)的电流大小相等，而非接地绕组ab(又称自由相绕组)的电流较小，只是臂绕组电流的0.378倍。故习惯将ab绕组称为轻负荷绕组，ac和bc称为重负荷绕组。(2)馈线负荷电流为臂绕组电流的1.13倍，不同于一般三相对称系统中的线电流是相电流的√3倍。1/6/202353好记性不如烂笔头作好笔记留住记忆(三)三相牵引变压器次边输出电流关系两供电臂负荷电流相等的条(四)三相牵引变压器容量利用率三相牵引变压器三角侧输出两个单相负荷，设额定输出电压为UN,两供电臂额定电流Ia＝Ib=IN,则额定输出容量为：考虑温度系数kt=0.9时，供电臂的电流增加1/kt=1.111倍，相应变压器容量利用率可达到1.111×0.756=0.841/6/2023