任務(wù)1.1.3牽引變電站三三相兩相牽引變電站77課件

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三、三相-兩相牽引變電站三、三相-兩相牽引變電站采用三相-兩相牽引變壓器的牽引變電站稱(chēng)為三相-兩相牽引變電站。三相-兩相牽引變壓器又稱(chēng)平衡牽引變壓器，它能將原邊電力系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)變換成次邊相互垂直的兩相系統(tǒng)；反之，只要牽引變壓器次邊的兩相電壓、電流相互垂直，大小相等，則原邊的三相系統(tǒng)就能保持三相對(duì)稱(chēng)。采用三相-兩相牽引變壓器的目的，是使電力系統(tǒng)的三相負(fù)荷對(duì)稱(chēng)，消除或減弱由牽引負(fù)荷在電力系統(tǒng)中所產(chǎn)生的負(fù)序電流。我國(guó)電氣化鐵道牽引變電站采用的三相-兩相牽引變壓器，主要有斯科特接線(xiàn)變壓器和阻抗匹配平衡變壓器兩種。以下主要介紹斯科特接線(xiàn)變壓器。下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站斯科特接線(xiàn)變壓器是一種三相-兩相平衡變壓器。１．接線(xiàn)斯科特接線(xiàn)變壓器的接線(xiàn)如圖所示，可看作由兩個(gè)單相變壓器組成。一臺(tái)單相變壓器的原邊繞組兩端引出，分別接到三相電力系統(tǒng)的兩相，稱(chēng)為Ｍ座變壓器；另一臺(tái)單相變壓器的原邊繞組一端引出，接到三相電力系統(tǒng)的另一相，另一端接到Ｍ座變壓器原邊繞組的中點(diǎn)Ｏ，稱(chēng)為Ｔ座變壓器；兩臺(tái)單相變壓器的次邊繞組分別向牽引變電站的左右兩側(cè)供電臂供電。按規(guī)格化標(biāo)向?qū)⒃⒋芜叺碾妷?、電流?biāo)注在接線(xiàn)圖上。上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站２．電壓關(guān)系斯科特接線(xiàn)變壓器的原、次邊電壓關(guān)系如圖所示。由于Ｍ座變壓器和Ｔ座變壓器的原邊繞組分別對(duì)應(yīng)三角形的底和高，所以通常又稱(chēng)Ｍ座變壓器為低變壓器，Ｔ座變壓器為高變壓器。Ｍ座變壓器的變比ＫＭ＝Ｗ１/Ｗ２

Ｔ座變壓器的變比ＫＴ＝

Ｗ１/Ｗ２＝ＫＭ故可得上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站所以，斯科特接線(xiàn)變壓器可以把原邊三相對(duì)稱(chēng)電壓變換為次邊兩相對(duì)稱(chēng)電壓（大小相等、相互垂直）。牽引變電站兩饋線(xiàn)間電壓為３．電流關(guān)系根據(jù)變壓器的磁勢(shì)平衡原理，并考慮Ｏ點(diǎn)的電流關(guān)系，可列出以下方程式上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站設(shè)兩臂饋線(xiàn)電流大小相等，即ＩＬ＝ＩＲ＝Ｉ，功率因數(shù)均為０.８（滯后）。則功率因數(shù)角φ＝３６.９°。解得原邊三相電流為作出斯科特接線(xiàn)變壓器原、次邊電流的相量圖如圖所示?？梢?jiàn)，原邊三相電流對(duì)稱(chēng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站通過(guò)上述分析，可以得出結(jié)論：斯科特接線(xiàn)變壓器原邊三相電壓對(duì)稱(chēng)，次邊兩相電壓垂直且相等；當(dāng)次邊兩臂負(fù)荷大小相等、功率因數(shù)也相等時(shí)，原邊三相負(fù)荷對(duì)稱(chēng)。當(dāng)然，實(shí)際中假設(shè)條件不可能完全滿(mǎn)足，但即使兩臂負(fù)荷不相等，斯科特接線(xiàn)變壓器仍可顯著提高電力系統(tǒng)三相負(fù)荷的對(duì)稱(chēng)度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站４．容量利用率斯科特接線(xiàn)變壓器原、次邊繞組的額定容量不相同。原邊繞組的額定容量，可視為Ｍ座和Ｔ座兩臺(tái)單相變壓器的原邊繞組額定容量之和。而Ｍ座變壓器的原邊繞組又可看成對(duì)稱(chēng)的兩部分。故斯科特接線(xiàn)變壓器原邊的額定容量為令ＵＬ＝ＵＲ＝Ｕ，均代入式（４.１１），得次邊繞組的額定容量，為兩臺(tái)單相變壓器次邊繞組額定容量之和。即上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站科特接線(xiàn)變壓器的最大輸出容量，也為兩臺(tái)單相變壓器次邊繞組額定容量之和。即因此，斯科特接線(xiàn)變壓器相對(duì)于原邊的容量利用率為相對(duì)于次邊的容量利用率為上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站５．斯科特接線(xiàn)變壓器的特點(diǎn)斯科特接線(xiàn)變壓器的優(yōu)點(diǎn)有：１）當(dāng)Ｍ座和Ｔ座兩供電臂電流相等，且功率因數(shù)相同時(shí)，原邊三相電流對(duì)稱(chēng)。２）變壓器容量能全部利用。３）可利用逆斯科特接線(xiàn)變壓器產(chǎn)生三相對(duì)稱(chēng)電壓供牽引變電站的自用電。上一頁(yè)下一頁(yè)返回三、三相-兩相牽引變電站斯科特接線(xiàn)變壓器的主要缺點(diǎn)有：１）斯科特接線(xiàn)變壓器制造難度大，繞組需按全絕緣設(shè)計(jì)，變壓器造價(jià)較高。２）變電站主接線(xiàn)復(fù)雜，設(shè)備較多，工程投資較大，日常的維護(hù)、檢修工作量及費(fèi)用都相應(yīng)增加。３）斯科特接線(xiàn)變壓器的中性點(diǎn)難以引出，且無(wú)三角形繞組回路，電壓波形較差。４）斯科特接線(xiàn)變壓器原邊接點(diǎn)口的電位隨負(fù)載變化而產(chǎn)生漂移。嚴(yán)重時(shí)有零序電流流經(jīng)電力網(wǎng)。零序電流不僅可能造成零序電流保護(hù)誤動(dòng)作，還會(huì)對(duì)鄰近的平行通信線(xiàn)產(chǎn)生干擾。零點(diǎn)漂移還會(huì)引起各相繞組的電壓不平衡，加重繞組的絕緣負(fù)擔(dān)，為此，該接線(xiàn)的變壓器也應(yīng)采取全絕緣。５）斯科特接線(xiàn)兩饋線(xiàn)之間