《牵引供电系统》学习包(6)

2019-01-12 18:34

其值为线电压UBC的0.866倍,可见两变压器原边电压相互垂直,且U1T超前于UIM,如图2一14(6)所示,故其副边电压U2T超前U2M90°,如图2一14(c)所示。

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,称T座变压器为高变压器。

U2T和U2M的数值的关系由以下的简单推导求出。由图可知,M座变压器的变比KM=W1/W2,T座座变压器的变比KT=0.866 W1/W2,故可得

结论;斯科特结线变压器可以把三相对称电压变换成两相对称电压,所谓两相对称是指数值相等,相位相差90°

三、斯科特结线变压器的电流关系

斯科特结线变压器的主要特点是当副边两负荷臂电流相等时,原边三相电流对称,现简单证明如下。

由上述分析得知,电压U2T超前U2M90°。当两臂功率因数相等时,显然两臂电流IT超前IM90°。现以之IT为基准量,且 IM=IT,即有而IM=-jIT。

根据KCL节点电流方程及变压器磁势平衡原理,可列出以下方程式:

解上述方程组,求得原边三相电流为

将式(2-10)的结果(化成指数形式),利用作图法,如图2一15所示。可见IA,IB,IC不但数值相等,而且按正相序,依次相差120°。

四、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,故原边的总容量SN为

当副边电流IM=IT=I时,由式(2-10)可知

代人式(2一11)得

变压器的输出容量也为二单相变压器输出容量之和,即

比较式(2-l2)和式(2-13)可见,斯科特结线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。

五、斯科特结线变压器的优缺点 斯科特结线变压器的优点概括为:

(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)可利用逆斯科特结线变压器产生三相对称电压供牵引变电所的自用电。 斯科特结线变压器的主要缺点有:

(1)斯科特结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)变电所主接线复杂,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)斯科特结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)斯科特结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。0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1.414327.5 kV,即分相绝缘器两端的电压较高,故应适当加强其绝缘。

斯科特结线变压器适用于中性点不要求接地,运输较繁忙,两供电臂负荷电流接近相等的牵引变电所。

思考题:

1、容量利用率是指________ ____和_____ _______之比。 答:容量利用率是指变压器的额定输出容量与额定容量之比。

2、单相结线变压器的结线型式有____________、____________和____________三种。

答:单相结线变压器的结线型式有以下3种,即纯单相结线,单相V,V结线和三相V,V结线。

3、画出三相牵引变压器结线图,并说明中性点通过隔离开关接地的原因是什么? 答:中性点通过隔离开关QS接地,其原因有以下两点:

(1)由于每一个中性接地点,都构成零序电流回路的一个分支,对电力系统故障时的零序电流形成分流,使零序保护的动作受到影响。因此中性点何时需要接地,应根据地方电力调度的命令确定。通常中性点隔离开关训是断开的。

(2)为减小操作过电压对变压器绕组绝缘的威胁,在变压器送电和停电的瞬间必须合上中性点接地隔离开关。

4、斯科特结线变压器的优点有哪些?

斯科特结线变压器的优点概括为:

(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)可利用逆斯科特结线变压器产生三相对称电压供牵引变电所的自用电。 5、斯科特结线变压器的缺点有哪些?

斯科特结线变压器的主要缺点有:

(1)斯科特结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)变电所主接线复杂,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)斯科特结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)斯科特结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。0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1.414327.5 kV,即分相绝缘器两端的电压较高,故应适当加强其绝缘。 6、斯科特结线变压器的电压关系

答:斯科特结线变压器可以把三相对称电压变换成两相对称电压,所谓两相对称是指数值相等,相位相差90°

7、采用三相YN,d11结线的三相变电所主要有以下优点: 答:采用三相YN,d11结线的三相变电所主要有以下优点:

(1)变压器原边采用YN结线,中性点引出接地方式与高压电网相适应。 (2)变压器结构相对简单,又因中性点接地,绕组可采取分级绝缘,因此变压器造价较低。

(3)运用技术成熟,供电安全可靠性好。

(4)变电所有三相电源,不但所内自用电可靠,而且必要时还可向地方负荷供电。

第三章 牵引变压器容量计算与确定

对交流牵引变电所而言,牵引变电所容量的计算与确定,就是牵引变压器容量的计算与确定。牵引变压器是牵引供电系统的重要设备,其容量大小将关系到能否完成预定的运输任务和运营成本。从安全运行和经济方面来看,容量过小会使变压器长期过载,将造成变压器寿命缩短,以至烧损变压器,反之,容量过大将使变压器长期不能满载运行,损耗增加,从而造成变压器容量浪费,使运营费


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