04斯科特、阻抗匹配与非匹配平衡变压器优秀课件

21.11.2020
9
三、阻抗匹配平衡变压器
❖ (一)接线图
21.11.2020
W1、W2与普通三相YN，d11 变压器接线完全相同，铁心也 是三相心式结构。且C端子与 钢轨和接地网连接。不同是：
(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 ＋1； 3
第4讲 斯科特结线变压器、阻抗匹配 与非阻抗匹配平衡变压器
作业题(思考题)
❖ 1.斯科特结线变压器设置绕组时将M座变压器原边绕组匝数 设为W1，T座变压器原边绕组匝数应设为___，且其一端应 接在M座绕组的____点。当M座变压器原边电压为U时，则T 座原边电压为___U，超前M座原边电压___。
❖ 2. 斯科特接线变压器的容量利用率为_____，阻抗匹配平衡 变压器的容量利用率接近_____。
相应增加。 ❖ 中性点难以引出，且无三角形绕组回路，电压波形较差。 ❖ 原边接点O的电位随负载变化而产生飘移。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。O点飘移还会引起各相 绕组的电压不平衡，加重绕组的绝缘负担，为此，该结线的 变压器也应采取加强其绝缘措施。 ❖ 两馈线之间的电压为√2*27.5KV，即分相绝缘器两端的电压 较高，故应适当加强其绝缘。 ❖ 适用于中性点不要求接地，运输较繁忙，两供电臂负荷电流 接近相等牵引变电所。在京秦线、郑武线等采用。
相同时，原边三相电流对称。 ❖ 变压器容量利用率高。 ❖ 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由电。
21.11.2020
8
❖ 斯科特结线变压器的主要缺点有： ❖ 制造难度大，绕组需按全绝缘设计(按线电压考虑)，变压器
造价较高。 ❖ 百度文库接线复杂，设备较多，日常的维护、检修工作量及费用都
15
❖ 3．画出阻抗匹配平衡变压器的结线图与相量图，并写出Zab、 Zbc、Zca三者的关系式及λ值，写出w3与w2的关系式。
21.11.2020
1
内容提要
斯科特变压器
阻抗匹配平衡变压器
非匹配平衡变压器
接线图 电压关系 电流关系 容量利用率
21.11.2020
2
一、预备知识
平衡： 指对零序分量而言。即无论二次侧负荷状况如何，三相侧(系统侧)均 无零序电流，则三相侧电流为“平衡系”。
(2)非接地的两端增加了两个 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( －3 1)/2倍，
10
❖ (二)电压关系
变电所两供电臂电压Uac和Uβc相位90°。而且，原边与副边 电压之比为Ku＝U1N/U2N=110/27.5=4
KW1 U1N / 3ku 2.8284
W2
的电流会增大，该相磁势就会
增加。为此，可在两个非接地 相也各增加一个匝数为W4的补 偿绕组，使其三相磁势仍保持
平衡。就能实现副边两相对称， 原边三相对称的关系。
21.11.2020
14
本章小结
1.单相牵引变压器 2．三相牵引变压器 3．斯科特接线变压器 4.阻抗匹配与非阻抗匹配平衡变压器
21.11.2020
s13 U 1 I1 2 U 2N I2N
2．输出容量
S0UT 2U 2NI2N
变压器容量利用率接近100％。
21.11.2020
13
四、非阻抗匹配平衡变压器
❖ (一)接线图
阻抗匹配平衡变压主要缺点是 平衡绕组W3＝( 3 －1)/2W2和 阻抗匹配系数λ＝ 3＋1都是固 定值，设计和制造比较困难。 不进行阻抗匹配，即λ＝ 1，而 只设外移绕组，那么非接地相
I•Ije Ic o sjIsin
I I •
2•
A 3KM T
I I • B
1 (1j 3KM
3)
•
T
I I • C
1 (1j 3KM
3)
•
T
把
21.11.2020
1 3 K M 视为1个单位
•
•
IA 2IT
•
•
I I B 2 T ej600
•
•
I I C 2 Tej600
6
(四)斯科特结线变压器的容量利用率
SN 1 2U BIC B1 2U BIC C U AIO A2 .1U 55 I
Sou tUMIUTI2UI
KSout 2UI 0.928 SN 2.15U5I
21.11.2020
7
(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： ❖ 当M座和T座两供电臂电流相等，且功率因数
对称：
指对负序分量而言，即当二次侧两相负荷相等时，三相侧负序电流 为零，即三相侧电流为“对称系”。
三相对称： 三相电气相量大小相等，相位互差120°。 两相对称： 两相电气相量大小相等，相位互差90°。
21.11.2020
3
二、斯科特结线变压器
❖ (一) 斯科特(scott)变压器的结线图
看作两个单相变压器组成。一台变压器 的原绕组为W1接三相电源BC相上，称 为M座变压器，另一台变压器的原绕组 √3/2W1的一端引出，接到电源的A相， 另一端接到M座变压器的中点O，称为T 座变压器；两座变压器的副绕组匝数相 等，即图中的两个W2，并输出两个数值 相等，相位互相垂直的两个电压U2M和 U2T，分别向变电所的左右两个臂供电。 当两臂负荷电流相等时，原边三相电流 对称。
21.11.2020
4
(二)斯科特结线变压器的电压关系
3
U2T
U1T KT
2 UBC 3 2 KM
UBC KM
U2M
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°。
21.11.2020
5
(三) 斯科特结线变压器的电流关系
i im si n t ()2 Isi n t ()
U
2
2
U
Uch 3
U
2
3
2U2N 3
2
2
21.11.2020
11
❖ (三)电流关系
当副边两臂电流相等时，原边三相电流对称。即Ia=jIb。当Ia ＝Iβ＝I时，原边电流IA、IB、IC对称。
Ki IIAIIB
I IC
343.464 2
21.11.2020
12
❖ (四)容量利用率
1．原边容量 设两臂负荷电流Iα=Iβ=I2N 则可证明: