第2章 牵引变压器及其结线精要.ppt

2-3-2 斯科特结线变压器的电压关系 由于M座变压器和T座变压器的原绕组分别对应于三角形的底和高，所以通常又称M座变压器为底变压器，T座变压器为高变压器。 由图2-14可知，M座和T座变压器的变比为： 所以可得U2T和U2M的关系为： (2-8) 可见：U2T和U2M为两相对称电压。即：数值相等，相位差90°。 2-3-3 斯科特结线变压器的电流关系 2-3-3 斯科特结线变压器的电流关系 因为U2T超前U2M90°，所以I2T也将超前I2M90°。如果设IT为基准量，则有IM=-jIT。根据基尔霍夫节点电流方程及变压器磁势平衡可得： (2-9) 2-3-3 斯科特结线变压器的电流关系 解上述方程组，可得原边三相电流为： (2-10) 电流关系的相量图如图2-15所示。 2-3-3 斯科特结线变压器的电流关系 2-3-4 斯科特结线变压器的容量利用率 2-3-4 斯科特结线变压器的容量利用率 斯科特结线变压器的容量可视为M座和T座两个单相变压器的容量之和，而M座变压器的原绕组又可看成对称的两部分，所以原边的总容量SN为： (2-11) 当副边电流IM=IT=I时，由式2-10可得： (2-12) 变压器的输出容量也为两个单相变压器输出容量之和，即： (2-13) 由式2-12和2-13可知，斯科特变压器的输出容量与变压器的额定容量接近相等，容量利用率接近于1。 2-3-5 斯科特结线变压器的优缺点 2-3-5 斯科特结线变压器的优缺点 1、优点 1）当M座和T座两供电臂电流相等，且功率因数相等时，原边三相电流对称； 2）变压器容量能全部利用； 3）可利用逆斯科特结线变压器产生三相对称电压，供牵引变电所的自用电。 2-3-5 斯科特结线变压器的优缺点 2、缺点 1）制造难度大，绕组需按全绝缘设计，造价较高； 2）变电所主接线复杂，设备较多，工程投资较大，日常维护、检修工作量及费用都相应增加； 3）斯科特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）斯科特结线变压器原边接点O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。O点漂移还会引起各相绕组电压不平衡，加重绕组的绝缘负担，为此，该结线的变压器也应采取全绝缘； 5）斯科特结线两馈线之间的电压为 ，即分相绝缘器两端的电压较高，故应适当加强其绝缘。 2-4 阻抗匹配与非阻抗匹配平衡变压器 2-4 阻抗匹配与非阻抗匹配平衡变压器 综合比较分析三相YN，d11结线变压器和斯科特结线平衡变压器的优缺点，我国研究和生产出一种新型平衡变压器——阻抗匹配和非阻抗匹配平衡变压器。前者可称为具有平衡绕组的YN，内缩三角形结线变压器，后者可称为具有补偿绕组的YN，内缩三角形结线变压器。 优点：既克服了一般三要牵引变压器会在电力系统产生很大负序电流，容量利用率低的缺点，又解决了斯科特结线变压器无中性接地点，不能与系统中性接地运行方式相配合的问题。 由于此种牵引变压器具有上述优点，所以经现场试运行多年后，已在我国的重要铁路干线广泛应用。 2-4 阻抗匹配与非阻抗匹配平衡变压器 2-4 阻抗匹配与非阻抗匹配平衡变压器 2-4-1 阻抗匹配平衡变压器的工作原理 2-4-2 阻抗匹配平衡变压器的电压及电流关系 2-4-3 阻抗匹配平衡变压器的容量利用率 2-4-4 具有补偿绕组的非阻抗匹配平衡变压器 2-4-1 阻抗匹配平衡变压器的工作原理 2-4-1 阻抗匹配平衡变压器的工作原理 是在三相YN，d11结线牵引变压器的基础上，通过阻抗匹配，实现三相-两相变换，使副边两相电压相差90°，且和斯科特结线变压器具有相同的平衡作用，即当两馈线电流相等时牵引变压器原边三相电流对称。其原理结线图如图2-16所示。 与三相YN，d11结线不同之处为： 1）非接地相ab的阻抗增加λ倍，即zab=λzbc=λzca,λ称为阻抗匹配系数，其值为31/2+1； 2）非接地相的两端增加了两个对称的外移绕组aα和bβ，其绕组匝数W3为内三角形每相绕组匝数的(31/2-1)/2倍，即0.366倍。 α和β两端分别接