任务1.1.3牵引变电站三三相两相牵引变电站77课件

下一页返回任务1.1.3牵引变电站

三、三相-两相牵引变电站三、三相-两相牵引变电站采用三相-两相牵引变压器的牵引变电站称为三相-两相牵引变电站。三相-两相牵引变压器又称平衡牵引变压器，它能将原边电力系统的对称三相系统变换成次边相互垂直的两相系统；反之，只要牵引变压器次边的两相电压、电流相互垂直，大小相等，则原边的三相系统就能保持三相对称。采用三相-两相牵引变压器的目的，是使电力系统的三相负荷对称，消除或减弱由牵引负荷在电力系统中所产生的负序电流。我国电气化铁道牵引变电站采用的三相-两相牵引变压器，主要有斯科特接线变压器和阻抗匹配平衡变压器两种。以下主要介绍斯科特接线变压器。下一页返回三、三相-两相牵引变电站斯科特接线变压器是一种三相-两相平衡变压器。１．接线斯科特接线变压器的接线如图所示，可看作由两个单相变压器组成。一台单相变压器的原边绕组两端引出，分别接到三相电力系统的两相，称为Ｍ座变压器；另一台单相变压器的原边绕组一端引出，接到三相电力系统的另一相，另一端接到Ｍ座变压器原边绕组的中点Ｏ，称为Ｔ座变压器；两台单相变压器的次边绕组分别向牵引变电站的左右两侧供电臂供电。按规格化标向将原、次边的电压、电流标注在接线图上。上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站２．电压关系斯科特接线变压器的原、次边电压关系如图所示。由于Ｍ座变压器和Ｔ座变压器的原边绕组分别对应三角形的底和高，所以通常又称Ｍ座变压器为低变压器，Ｔ座变压器为高变压器。Ｍ座变压器的变比ＫＭ＝Ｗ１/Ｗ２

Ｔ座变压器的变比ＫＴ＝

Ｗ１/Ｗ２＝ＫＭ故可得上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站所以，斯科特接线变压器可以把原边三相对称电压变换为次边两相对称电压（大小相等、相互垂直）。牵引变电站两馈线间电压为３．电流关系根据变压器的磁势平衡原理，并考虑Ｏ点的电流关系，可列出以下方程式上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站设两臂馈线电流大小相等，即ＩＬ＝ＩＲ＝Ｉ，功率因数均为０.８（滞后）。则功率因数角φ＝３６.９°。解得原边三相电流为作出斯科特接线变压器原、次边电流的相量图如图所示。可见，原边三相电流对称。上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站通过上述分析，可以得出结论：斯科特接线变压器原边三相电压对称，次边两相电压垂直且相等；当次边两臂负荷大小相等、功率因数也相等时，原边三相负荷对称。当然，实际中假设条件不可能完全满足，但即使两臂负荷不相等，斯科特接线变压器仍可显著提高电力系统三相负荷的对称度。上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站４．容量利用率斯科特接线变压器原、次边绕组的额定容量不相同。原边绕组的额定容量，可视为Ｍ座和Ｔ座两台单相变压器的原边绕组额定容量之和。而Ｍ座变压器的原边绕组又可看成对称的两部分。故斯科特接线变压器原边的额定容量为令ＵＬ＝ＵＲ＝Ｕ，均代入式（４.１１），得次边绕组的额定容量，为两台单相变压器次边绕组额定容量之和。即上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站科特接线变压器的最大输出容量，也为两台单相变压器次边绕组额定容量之和。即因此，斯科特接线变压器相对于原边的容量利用率为相对于次边的容量利用率为上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站５．斯科特接线变压器的特点斯科特接线变压器的优点有：１）当Ｍ座和Ｔ座两供电臂电流相等，且功率因数相同时，原边三相电流对称。２）变压器容量能全部利用。３）可利用逆斯科特接线变压器产生三相对称电压供牵引变电站的自用电。上一页下一页返回三、三相-两相牵引变电站斯科特接线变压器的主要缺点有：１）斯科特接线变压器制造难度大，绕组需按全绝缘设计，变压器造价较高。２）变电站主接线复杂，设备较多，工程投资较大，日常的维护、检修工作量及费用都相应增加。３）斯科特接线变压器的中性点难以引出，且无三角形绕组回路，电压波形较差。４）斯科特接线变压器原边接点口的电位随负载变化而产生漂移。严重时有零序电流流经电力网。零序电流不仅可能造成零序电流保护误动作，还会对邻近的平行通信线产生干扰。零点漂移还会引起各相绕组的电压不平衡，加重绕组的绝缘负担，为此，该接线的变压器也应采取全绝缘。５）斯科特接线两馈线之间