牵引供电课程设计报告--七种牵引变压器的分析比较.docVIP

目录 1.选题背景 1 1.1题目 1 1.2目的 1 2.方案论证 1 2.1变压器分类 1 2.2方法 1 3.设计论述 2 3.1单相结线变压器 2 3.2单相（三相）V，v结线变压器 2 3.3三相YN，d11结线组变压器 3 3.4斯科特结线变压器 4 3.5 YN结线阻抗匹配牵引变压器 4 3.6 YN结线平衡变压器 5 3.7非阻抗匹配YN结线平衡变压器 6 4.结果分析 6 4.1七种变压器的优缺点 6 4.2变压器的适用范围 8 5、总结 9 参 考 文 献 9 1.选题背景 我国牵引变压器制造业伴随国家电气化铁路建设走过了40年的风风雨雨的历程，特别是改革开放以来，随着我国铁路电气化建设视野的迅猛发展，牵引变压器无论是设计理论，产品品种容量,电压等级，制造手段和产品质量等诸多方面都取得了突飞猛进的进步。伴随国家加快铁路建设，预计电气化铁路建设将以每年1400公里的建设速度进入高速的鼎盛时期，牵引变压器制造业也将在其发展史上翻开光辉灿烂新的一页。 1.1题目 七种牵引变压器的分析比较 1.2目的 通过对七种牵引变压器的分析比较，选择适合我国电气化铁路的变压器。 2.方案论证 2.1变压器分类 变压器是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，是电能传递或作为信号传输的重要元件。按照变压器结构种类和接线方式分为：单相结线变压器、单相（相）Vv结线变压器 、三相YN，d11双绕组变压器、斯科特结线变压器、YN结线阻抗匹配牵引变压器、YN结线平衡变压器、非阻抗匹配YN结线平衡变压器。单相结线变压器单相结线变压器原边跨接于三相电力系统中的两相，副边一端与牵引侧母线连接，另一端与轨道及接地网连接。牵引变压器的容量利用率高，但其在电力系统中单相牵引负荷产生的负序电流较大，对接触网的供电不能实现双边供电。所以，这种结线只适用于电力系统容量较大，电力网比较发达，三相负荷用电能够可靠的由地方电网得到供应的场合。另外，单相牵引变压器要按全绝缘设计制造。 图3-1单相结线牵引变电所 3.2单相（相）Vv结线变压器将两台单相变压器以V的方式联于三相电力系统，每一个牵引变电所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压器次边绕组，各取一端联至牵引变电所两相母线上，而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回的回流线。这时，两臂电压相位差60度接线，电流的不对称度有所减少。这种接线即通常所说的60度接线。三相原理：将两台容量相等或不相等的单相变压器器身安装于同一油箱内原边绕组接成固定的V结线，V的顶点（A2与X1连接点）为C相，A1，X2分别为A相，B相。副边绕组四个端子全都引出在油箱外部，根据牵引供电的要求，既可接成正“V”，也可接成反“V”三相YN，d11组变压器三相YN，d11结线牵引变压器的高压侧通过引入线按规定次序接到110kV或220kV，三相电力系统的高压输电线上；变压器低压侧的一角c与轨道接地网连接，变压器另两个角a和b分别接到27.5kV的a相和b相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂供电，两臂电压的相位差为60度，也是60度接线。因此，在这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。YN，d11结线牵引变压器斯科特结线变压器斯科特结线变压器实际上也是由两台单相变压器按规定连接而成。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，另一端到M座变压器原边绕组的中点O，称为T座变压器。这种结线形式把对称三相电压变换成对称两相电压，用两相中的一相供应一边供电臂，另一相供应另一边供电臂。M座变压器原边绕组匝数，两端分别接入电力系统的B，C相；副边绕组匝数，向左边供电臂供电。T座变压器原边绕组匝数，一端接在M座变压器原边绕组的中点O，另一端接到接到电力系统的A相；副边绕组匝数，向右边供电臂供电。T座和M座副边匝数相同，原边匝数不同。实际中，通常把两台单相变压器绕组装配在一个铁芯上，安装在一个油箱内。 YN结线阻抗匹配牵引变压器副边绕组三角形结线结构即在非接地相增设两个外移绕组。内三角形接线的一角c与轨道接地网连接。两端分别接到牵引侧两相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂牵引网供电。 YN结线平衡变压器根据平衡变压器的工作原理，要求： 原边接三相对称电源电压时，副边二相输出端口空载电压对称（即大小相等，相位差为90度）； 副边二相输出端口带相同负载时，原边三相电流对称。YN结线阻抗匹配牵引变压器，虽然满足了上述需要和要求，但是平衡绕组与a（或b，c）绕组的匝数比和阻抗匹配系数都是固定值。一般来说，绕组匝数的配合比较容易，而无论从设计上还是制造工艺上来讲，要得到预先确定的某一阻抗匹配系数都是相当