斯科特、阻抗匹配与非匹配平衡变压器

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。
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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
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(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:
s1 3U1 I1 2U 2N I 2N
2．输出容量
S0UT 2U2N I2N
变压器容量利用率接近100％。
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四、非阻抗匹配平衡变压器
(一)接线图
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。
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(二)斯科特结线变压器的电压 关系
U 2T
U1T KT
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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
对称：相指侧 对电 负流 序为分“量平而衡言系，”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 三相电气相量大小相等，相位互差
称： 120°。
两相对 两相电气相量大小相等，相位互差
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。
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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
• j 600
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(四)斯科特结线变压器的容量利用率
SN
1 2
U
BC
I
B
1 2
U
BC
IC
U
AO
I
A
2.155UI
Sout UI M UI T 2UI
K Sout 2UI 0.928 S N 2.155UI
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(五) 斯科特结线变压器的优缺 点
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(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。
III 3 Ki I A IB IC 2 4 3.464
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三、阻抗匹配平衡变压器
(一)接线图
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W1、W2与普通三相 YN，d11变压器接
线完全相同，铁心
(也1)是非三接相地心相式ab结的构阻。
抗且增C端加子λ倍与，钢即轨和 3
Z接ab地=网λZ连bc接=。λZ不ca同， λ(是2称)：非为接阻地抗的匹两配端系数， 其增值加为 了两＋个1对；称的 外移绕组a3α和bβ，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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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
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3
2 U BC 3 2 KM
U BC 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°。
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(三) 斯科特结线变压器的电流关系
i im sin(t ) 2I sin(t )
•
I Ie j I cos jI sin
I I •
A
2 3KM
•
T
I I •
B
1 (1 j 3KM
3)
•
T
•
•
I A 2 IT
•
•
I I B 2 T e j600
I I •
1
•
C
(1 j 3KM
3)
T
1
•
I C 2 IT e 2020/6/21
把 视为1 3K 好记M性不如烂笔头 学作笔记 留住 个单位 记忆 不留遗憾
造价较高。 主接线复杂，设备较多，日常的维护、检修工作量及费用都
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。
称： 90°。
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二、斯科特结线变压器
(一) 斯科特(scott)变压器的结线图
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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
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。
其绕组匝数W3为 好记性不如烂笔头 学作笔记 留住
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(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
K W1 U1N /
3
ku
2.8284
W2
U
2
2
U
U ch 3
U
3
2
2U 2N 3
2
2
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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_____。