牵引供电系统牵引变压器
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单相V/v接线，使得变电所从两相取电，不对称程度有了一定的 降低，但变电所之间仍需采用换相连接来达到三相对称的目的.
§2.2 单相V/v接线变压器
§2.2 单相V/v接线变压器
四、优缺点
1、优点 可实现双边供电，并能够提供所用电源； 容量利用率可达到 100%; 变电所内设备简单，投资小。
§2.2 单相V/v接线变压器
第2章 牵引变压器
牵引变压器功能概述：
主要功能：将电力系统的电能变换成电动车辆所需的电能。
辅助功能：消除负序电流、提高功率因数和减少高次谐波，
3
以减少对电力系统的影响。
第2章 牵引变压器
配套设备的功能：
负序电流：相邻牵引变电所牵引变压器原边换接相序；合理安排牵引网
的分段及相序；采用三相-二相平衡变压器
I&A
2
1 3KT
(Iα
Iβ
)e j30
I&A
0
0
因此单相接线变压器的电流不对称度为：
KI＝
I2 I1
100％=
100％
§2.1 纯单相接线变压器
2、容量利用率：衡量变电所运行的重要经济指标。
其具体定义为
K SN.out 100% SN.in
单相接线牵引变压器的容量利用率为 1 UI 1 UI
§2.1 纯单相接线变压器
一、基本原理
连接形式： ➢ 高压绕组跨接于电力系统中
的两相； ➢ 低压绕组一端连接牵引侧母
线，上引到供电臂，另一端 连接轨道及接地网。
§2.1 纯单相接线变压器
续上页 单相牵引变压器的高压绕组两端都接高压，两端的对绝缘要
求相同，且需要采用全绝缘。
一次侧和二次侧电流关系
IA
2、缺点： ①它不能供应地区和牵引变电所三相负荷用电； ②牵引负荷产生较大的负序电流，对电力系统造成影响； ③接触线的供电也不能实现双边供电。
§2.2 单相V/v接线变压器
一、基本原理
在单相V/v结线变压器接线图中，两台单相变压器高压侧一端 分别接电源的不同相，另一端同时接到另外一相上，故变压 器的高压侧如同一个V字。
II&&αβ
§2.2 单相V/v接线变压器
I&A I&B
I&C
1 KT
1 0 1
0 1 1
II&&αβ
+
I&1 I&2
( I&A ( I&A
aI&B a2I&C ) a2I&B aI&C )
3 3
I&0
(
I&A
I&B
I&C )
3
I&A1
1 3KT
(Iα
Iβ
无功补偿：在牵引变电所二次侧母线上安装并联电容补偿装置，补偿度
3
为0.12，以确保一次侧的平均功率因数不低于0.9。
高次谐波：采取必要的谐波抑制措施。
第2章 牵引变压器
牵引变压器特点：
➢ 具有较高的过负荷和抗短路冲击能力； ➢ 接线形式多种多样；
3 ➢ 三相变单相或三相变两相。
➢ 有负序分量但无零序分量。
§2.1 纯单相接线变压器
接上页 前3个牵引变电所和后3个牵引变电所分别构成小循环，6个牵 引变电所共同构成一个完整循环。
§2.1 纯单相接线变压器
2、对称换接相序。 前3个牵引变电所和后3个牵引变电所采用对称连接方式，6个
牵引变电所构成一个循环。
§2.1 纯单相接线变压器
五、优缺点
1、优点： ①主接线简单；②设备少；③占地面积小；④投资少。
两台变压器的低压侧一端分别接各自相连的供电臂，另一端 同时接到钢轨引回的回流线上，这样低压侧也像一个V字。
续上页
§2.2 单相V/v接线变压器
§2.2 单相V/v接线变压器
二、不对称度和容量利用率
单相V/v结线变压器一、二次电流关系为
I&A I&B
I&C
1 KT
1 0 1
0 1 1
三、不对称度和容量利用率
1、不对称度。对称度是指通过序电流来度量多相负荷平衡 状态的指标，其具体定义为：
KI＝
I2 I1
100％
§2.1 纯单相接线变压器
接上页 根据电力系统分析可知，三相电流可分解为正序分量、负序
分量和零序分量，即
I&1
1 3
( I&A
aI&B
a2I&C )
I&2
1 3
( I&A
a2 I&B
aI&C )
I&0
1 3
( I&A
I&B
I&C )
式中，
a ej120 1 j 3 22
§2.1 纯单相接线变压器
对于单相负荷而言，有 I&A I&,I&B I&,I&C 0
若单相牵引变压器原边三相对称，且副边两供电臂的功率因
数相等，则
I&A1
1 3KT
(Iα
Iβ )e j30
K 2 2 100% 100% UI
§2.1 纯单相接线变压器
四、换接相序
1、依次换接相序 目的：减少负序电流的影响； 原理：相邻变电所牵引变压器的高压绕组所接相序依次轮
换，构成所谓的换相连接。 具体做法： 高压侧分别依次接到电力系统的不同相，低压
侧一端接地和钢轨，另一端接接触线，两个变电所之间的 供电臂为异相，需用分相绝缘器相连。
50% KI 100%
§2.2 单相V/v接线变压器
2、额定利用率 当Iab、Ibc达到额定值Ie时，有 Iab= Ibc =Ie，则 额定输出容量：S= IabUe + IbcUe =2UeIe 额定容量： S=2Ue Ie 因此，额定利用率K=100%
§2.2 单相V/v接线变压器
三、换相连接
IB
IC
1 KT
1 1 0
1 1 0
Iα Iβ
§2.1 纯单相接线变压器
二、供电方式
在AT供电方式中，单相牵引变压的副边绕组带中间抽头。 一次侧接电力系统的两相，二次侧分别接到两组55kV的牵引母 线上。二次侧绕组中间抽头通过N母线上接到轨道上，并通过 放电器接地。
§2.1 纯单相接线变压器
)e j90
I&A2
1 3KT
Iα2 Iβ2 Iα Iβ ej330
I&A0
0
§2.2 单相V/v接线变压器
1、不对称度计算
电流不对称度为
KI
I2 I1
100%
Iα2 Iβ2 Iα Iβ 100% Iα Iβ
Байду номын сангаас
设 n ，Iβ代I入α 上式得： 显然，不对称度的范围：
KI
1 n n2 100% 1 n
2、缺点： 在正常工作时，两台变压器均投入运行； 为了保证可靠性，只能采用移动备用的方式； 当一台变压器故障或检修时，变压器的调运和投入时间 较长，且需要必须跨相供电。
§2.3 单相V/x接线变压器
一、基本原理
单相V/x牵引变压器用于 A
AT方式供电。
B
C
在变电所中，有4台二次
§2.2 单相V/v接线变压器
§2.2 单相V/v接线变压器
四、优缺点
1、优点 可实现双边供电，并能够提供所用电源； 容量利用率可达到 100%; 变电所内设备简单，投资小。
§2.2 单相V/v接线变压器
第2章 牵引变压器
牵引变压器功能概述：
主要功能：将电力系统的电能变换成电动车辆所需的电能。
辅助功能：消除负序电流、提高功率因数和减少高次谐波，
3
以减少对电力系统的影响。
第2章 牵引变压器
配套设备的功能：
负序电流：相邻牵引变电所牵引变压器原边换接相序；合理安排牵引网
的分段及相序；采用三相-二相平衡变压器
I&A
2
1 3KT
(Iα
Iβ
)e j30
I&A
0
0
因此单相接线变压器的电流不对称度为：
KI＝
I2 I1
100％=
100％
§2.1 纯单相接线变压器
2、容量利用率：衡量变电所运行的重要经济指标。
其具体定义为
K SN.out 100% SN.in
单相接线牵引变压器的容量利用率为 1 UI 1 UI
§2.1 纯单相接线变压器
一、基本原理
连接形式： ➢ 高压绕组跨接于电力系统中
的两相； ➢ 低压绕组一端连接牵引侧母
线，上引到供电臂，另一端 连接轨道及接地网。
§2.1 纯单相接线变压器
续上页 单相牵引变压器的高压绕组两端都接高压，两端的对绝缘要
求相同，且需要采用全绝缘。
一次侧和二次侧电流关系
IA
2、缺点： ①它不能供应地区和牵引变电所三相负荷用电； ②牵引负荷产生较大的负序电流，对电力系统造成影响； ③接触线的供电也不能实现双边供电。
§2.2 单相V/v接线变压器
一、基本原理
在单相V/v结线变压器接线图中，两台单相变压器高压侧一端 分别接电源的不同相，另一端同时接到另外一相上，故变压 器的高压侧如同一个V字。
II&&αβ
§2.2 单相V/v接线变压器
I&A I&B
I&C
1 KT
1 0 1
0 1 1
II&&αβ
+
I&1 I&2
( I&A ( I&A
aI&B a2I&C ) a2I&B aI&C )
3 3
I&0
(
I&A
I&B
I&C )
3
I&A1
1 3KT
(Iα
Iβ
无功补偿：在牵引变电所二次侧母线上安装并联电容补偿装置，补偿度
3
为0.12，以确保一次侧的平均功率因数不低于0.9。
高次谐波：采取必要的谐波抑制措施。
第2章 牵引变压器
牵引变压器特点：
➢ 具有较高的过负荷和抗短路冲击能力； ➢ 接线形式多种多样；
3 ➢ 三相变单相或三相变两相。
➢ 有负序分量但无零序分量。
§2.1 纯单相接线变压器
接上页 前3个牵引变电所和后3个牵引变电所分别构成小循环，6个牵 引变电所共同构成一个完整循环。
§2.1 纯单相接线变压器
2、对称换接相序。 前3个牵引变电所和后3个牵引变电所采用对称连接方式，6个
牵引变电所构成一个循环。
§2.1 纯单相接线变压器
五、优缺点
1、优点： ①主接线简单；②设备少；③占地面积小；④投资少。
两台变压器的低压侧一端分别接各自相连的供电臂，另一端 同时接到钢轨引回的回流线上，这样低压侧也像一个V字。
续上页
§2.2 单相V/v接线变压器
§2.2 单相V/v接线变压器
二、不对称度和容量利用率
单相V/v结线变压器一、二次电流关系为
I&A I&B
I&C
1 KT
1 0 1
0 1 1
三、不对称度和容量利用率
1、不对称度。对称度是指通过序电流来度量多相负荷平衡 状态的指标，其具体定义为：
KI＝
I2 I1
100％
§2.1 纯单相接线变压器
接上页 根据电力系统分析可知，三相电流可分解为正序分量、负序
分量和零序分量，即
I&1
1 3
( I&A
aI&B
a2I&C )
I&2
1 3
( I&A
a2 I&B
aI&C )
I&0
1 3
( I&A
I&B
I&C )
式中，
a ej120 1 j 3 22
§2.1 纯单相接线变压器
对于单相负荷而言，有 I&A I&,I&B I&,I&C 0
若单相牵引变压器原边三相对称，且副边两供电臂的功率因
数相等，则
I&A1
1 3KT
(Iα
Iβ )e j30
K 2 2 100% 100% UI
§2.1 纯单相接线变压器
四、换接相序
1、依次换接相序 目的：减少负序电流的影响； 原理：相邻变电所牵引变压器的高压绕组所接相序依次轮
换，构成所谓的换相连接。 具体做法： 高压侧分别依次接到电力系统的不同相，低压
侧一端接地和钢轨，另一端接接触线，两个变电所之间的 供电臂为异相，需用分相绝缘器相连。
50% KI 100%
§2.2 单相V/v接线变压器
2、额定利用率 当Iab、Ibc达到额定值Ie时，有 Iab= Ibc =Ie，则 额定输出容量：S= IabUe + IbcUe =2UeIe 额定容量： S=2Ue Ie 因此，额定利用率K=100%
§2.2 单相V/v接线变压器
三、换相连接
IB
IC
1 KT
1 1 0
1 1 0
Iα Iβ
§2.1 纯单相接线变压器
二、供电方式
在AT供电方式中，单相牵引变压的副边绕组带中间抽头。 一次侧接电力系统的两相，二次侧分别接到两组55kV的牵引母 线上。二次侧绕组中间抽头通过N母线上接到轨道上，并通过 放电器接地。
§2.1 纯单相接线变压器
)e j90
I&A2
1 3KT
Iα2 Iβ2 Iα Iβ ej330
I&A0
0
§2.2 单相V/v接线变压器
1、不对称度计算
电流不对称度为
KI
I2 I1
100%
Iα2 Iβ2 Iα Iβ 100% Iα Iβ
Байду номын сангаас
设 n ，Iβ代I入α 上式得： 显然，不对称度的范围：
KI
1 n n2 100% 1 n
2、缺点： 在正常工作时，两台变压器均投入运行； 为了保证可靠性，只能采用移动备用的方式； 当一台变压器故障或检修时，变压器的调运和投入时间 较长，且需要必须跨相供电。
§2.3 单相V/x接线变压器
一、基本原理
单相V/x牵引变压器用于 A
AT方式供电。
B
C
在变电所中，有4台二次