第二章 三相YN,d11接线牵引变电所(教育研究)

ab bc
二、归算到负荷端口的等值电路模型
A
B
C
•
•
IA
IB
•
Iab
•
IC
•
Ibc
27.52 Zs jX s j Sd
ZT
jX b
j Ud % 27.52 100 ST
•
Iab
•
U ab
•
ZT
ZT
Ibc
•
•
Ea
Ec
ZS
ZS
•
ZS
U bc
•
Eb
•
Iab
ZT
•
ZT
Ibc
•
•
Ea
Ec
•
ZS
ZS
归算到两个负荷端口的变电所等值电路
•
•
Iab
ZS ZT
ZS ZT
Ibc
•
•
U ab
Eab
•
ZS
Ebc
•
U bc
三、V/V变压器次边短路计算
•
Iab
ZS ZT
•
•
U ab
Eab
•
ZS ZT
Ibc
•
ZS
Ebc
•
U bc
设牵引端口电压为27.5kV，忽略电阻部分 1、 一相母线对轨地短路
•
I
•
E
•
U
•
•
I
ZS ZT
E
•
I
•
I
•
•
I •
ZS ZT
U
E ZS ZT
•
I
•
E
•
U
端 口
•
U
•
E
•
I (ZS
ZT )
•
E
1• 3 (2 I
•
I )(Z S
ZT )
电 压
•1
•1
•
•
E 3 (ZS ZT ) I 3 (ZS ZT )(I I )
方 程
•
U
•
•
E I ( ZS
I b(b)
•
Eb
•
•
Ic(b) Ia(b)
2(ZS ZT )
•
•
Ec Ea
•
I
b
•
Ib(a)
•
I b(b)
1 ( 3
•
Ia
•
2 Ib)
•
Ic
•
Ic(a)
•
I c(b)
1 ( 3
•
Ia
•
Ib )
•
Ia
•
Ia(a)
•
I a(b)
1 3
(
2
•Iaຫໍສະໝຸດ •Ib )•
Ib
•
Ib(a)
•
I b(b)
Ia
•
•
•
Ub
I b
•
•
Ub
I a
•
Ua
•
Ua
Ub
次边电压、电流相量图
三、 绕组电流与负荷端口电流的关系
电力系统的电源电压和短路阻抗、牵引变压器的绕
组漏抗归算到二次侧的等值电路(假设电力系统三 相电压正序对称，阻抗平衡)
•
•
Ib
ZS ZT
Ec
•
I c
•
Ia
•
•
Ub
I
b
•
ZS ZT
•
YnZEd1Sb1牵 引Z变T 压器I•a二次侧E•等a 值电路
Ua
目标:求解绕组电流，应用叠加原理
•
•
Ib
ZS ZT
Ec
•
I
c
•
•
I
b
•
ZS ZT
Ub
Eb ZS ZT
•
I a
•
Ea
•
Ia
•
Ua
•
Ia
单独作用时
•
•
Ib(a) Ic(a)
2(ZS ZT )
••
Eb Ec
•
Ia(a) ZS ZT • Ia
•
Ea
•
I a(a )
2
•
Ia
3
•
I b(a )
§2-1三相YN,d11接线牵引变电所
目前在三相牵引变电所中采用的是110kV油浸 风冷式变压器，该牵引变压器的接线采用标准联结 组，即YN,d11，必要时原边中性点可大电流接地。
备用方式有移动备用和固定备用两种，实用中 大多采用固定备用。对于直接供电或BT供电方式， 变压器次边输出电压为27.5kV，比牵引网标准网压 （25kV）高10％。
2 3
(XS
XT
)
3 27.5 kA
2( X S XT )
•
I
1 3
ZS
ZT
1 3
ZS
ZT
•
I
•
•
U
E
•
1 3
ZS
ZT
E
•
U
2、两相母线对地短路，可导出短路电流为
Id
3 27.5
2 3
(XS
XT
)
3 3 27.5 kA
2( X S XT )
六、YN,d11变压器额定利用率
变压器额定容量利用率K K=(额定输出容量/额定容量)×100%
ZT )
•1•
•
E 3 ( I 2 I )(ZS
ZT )
式
•1
•1
•
•
E 3 (ZS ZT ) I 3 (ZS ZT )(I I )
•
U
•
E
•
I (ZS
ZT )
•
E
1• 3 (2 I
•
I )(ZS
ZT )
•1
•1
•
•
E 3 (ZS ZT ) I 3 (ZS ZT )(I I )
•
I
•
•
U
E
•
1 3
ZS
ZT
E
•
U
3 27.52 ZS X S Sd Ω
ZT
XT
Ud % 3 27.52 Ω 100 ST
Sd：电力系统（原边）短路容量（MVA）
ST ：牵引变压器容量（MVA）
Ud%：短路电压（一般为10.5%）
五、 三相牵引变压器次边各种短路计算
•
I
1 3
ZS
ZT
1 3
•
U
•
E
•
I
(ZS
ZT
)
•
E
1 3
(
•
I
2
•
I
)( Z S
ZT
)
•
E
1 3 (ZS
ZT
)
•
I
1 3
(ZS
ZT
•
)( I
•
I
)
归算到两个负荷端口的变电所等值电路
•
I
1 3
ZS
ZT
1 3
ZS
ZT
•
I
•
•
U
E
•
1 3
ZS
ZT
E
•
U
归算到两个负荷端口的变电所等值电路
•
I
1 3
ZS
ZT
1 3
ZS
ZT
•
I c(a )
1
•
Ia
3
•
•
Ib
ZS ZT
Ec
•
I
c
•
•
I
b
•
ZS ZT
Ub
Eb ZS ZT
•
I
a
•
Ea
•
Ia
•
Ua
•
Ib
单独作用时
•
•
Ib
ZS ZT
I b(b)
•
Eb
•
•
Ic(b) Ia(b)
2(ZS ZT )
•
•
Ec Ea
•
I b(b)
2
•
Ib
3
•
I c(b)
•
I a(b)
1
•
Ib
3
•
•
Ib
ZS ZT
Ec
•
I
c
•
•
I
b
•
ZS ZT
Ub
Eb ZS ZT
•
I
a
•
Ea
•
Ia
•
Ua
•
Ia
•
Ia(a)
•
I a(b)
1• 3 (2 Ia
•
Ib )
•
•
Ib(a) Ic(a)
2(ZS ZT )
•
•
Eb Ec
•
Ia(a) ZS ZT • Ia
•
Ea
•
•
Ib
ZS ZT
ZS
ZT
•
I
•
•
U
E
•
1 3
ZS
ZT
E
•
U
设牵引端口电压为27.5kV，忽略电阻部分 1、一相母线对轨地短路
27.5
3 27.5
Id
2 3
(
X
S
XT )
2( X S
kA XT )
•
I
1 3
ZS
ZT
1 3
ZS
ZT
•
I
•
•
U
E
•
1 3
ZS
ZT
E
•
U
2、异相牵引母线短路,即α、β端口母线间短路
Id
27.5
一、 原理电路图及展开图
(A) (B) (C)
(X) (Y) (Z) 接供电臂
(a) (b) (c)
接供电臂
(x) (y)
(z)
绕组(ax)，(cz)为负荷相绕组；绕组(by)则被 称为自由相绕组，（）内符号表示端子号，大写 为原边，小写为次边。
为分析的直观与方便，更常见使用YNd11接 线牵引变压器的展开图。 画展开图有如下约定： (1) 为施工和运行安全起见，统一规定次边绕组 的（c）端子接钢轨和地； (2) 原、次边对应绕组相互平行； (3) 原、次边每套（相）绕组的同名端放在同一 侧；
•
•
•
•
•
U ab (2ZS ZT ) Iab ZS I bc E a E b
•
•
•
E ab (2ZS ZT ) Iab Z S Ibc
•
•
•
•
•
U bc (2ZS ZT ) Ibc ZS I ab E b E c
•
•
•
E bc (2ZS ZT ) Ibc Z S Iab
•
•
I
ZS ZT
E
•
I
•
I
•
•
I •
ZS ZT
U
E ZS ZT
•
I
•
E
•
U
K I Ue I Ue 100% 3Ue Ie
设
•
U
超前
•
U
•
以
•
I
为基准，有
U
•
I
ZS ZT
•
I •
E
ZS ZT
•
E
•
I
ZS ZT
•
I
•
E
•
I I0o
•
I I 120o
•
I
•
U
达到额定输出时有 I I I
单相变压器规格化定向
•
•
I1
I2
•
U1
•
E1
•
E2
•
U2
等值电路
•
I1
Z1
Z 2
•
I
2
•
U1
•
•
E1 E2
Zm
•
U
2
Z
对于理想变压器，
•
U1
与
•
U2
同相
规格化定向应注意： (1) 原边绕组电压与实际进线电压相别一致； (2) 次边绕组按同名端与原边绕组电压一致； (3) 原边电流、电压按电动机惯例，次边按发
实际上，有了展开图中每套（相）绕组的同名端，
(A) (B) (C)
端字号已不重要，(X可) 以(Y)只保(留Z) 次边端子号（c），
接供电臂
接供电臂
甚至不要。需要时(a，) 根(b)据(c每) 套（相）的同名端不
难恢复全部端子号(x。) (y) (z)
(A)
(C) (a)
展开图
(B)
(B)
(C) (b)
3 KT
•
I
b
•
I
c
3 KT
1 1
2 1
1
•
Ib
2
•
Ic
对于110kV/27.5kV牵引变电所
KT 110 27.5 4
四、 YN,d11归算到负荷端口的等值电路模型
考虑一般情况：
α，β为两个负荷端口，γ为自由相
•
•
I
ZS ZT
E
•
I
•
I
•
•
I •
ZS ZT
U
E ZS ZT
则绕组电流为
•
I
1
(
2
•
I
•
I )
2.645
I19.10
3
3
•
I
1• • (2 I I )
2.645 I 139.10
3
3
•
I
1• (2 I
•
I )
2.645
I19.10
3
3
•
I
1• • (2 I I )
2.645 I 139.10
3
3
当 I 、I 达到额定值 Ie 时，则
I
V,v接线牵引变压器原边接入系统两个线电压 （AB、BC、CA间线电压中的两个）
以接入AB和BC间线电压为例
A B C
供电臂
a
b
c
供电臂
一、原次边电流关系 A
B
•
1•
I A I ab
KT
C
•
•
IA
IB
•
Iab
•
IC
1 KT
•
I
bc
•
U ab
•
IC
•
Ibc
•
U bc
再 III••• 考CBA 虑KK11TT其K1TI•他aIIII•b•••bI•CBAc两ab 种I• Kbc接1T 线101情况10III•••1,CBA可K10T得1K1T到1III•••1abc以0a10bc12下7.105通1式4 II••
1 ( 3
•
Ia
•
2 Ib)
•
Ic
•
Ic(a)
•
I c(b)
1 ( 3
•
Ia
•
Ib )
•
Uc
YN,d11变压器次边