变压器供电的方案与接线方式.pdf

牵引变电所的供电方案与接线方式 我国现行的牵引变电所供电方式绝大多数为三相－两相制式，即其原边取自 电力系统的 110kV 或 220kV 三相电压，次边向两个单相供电臂馈电，其母线额 定电压为 27.5kV 或 55kV 。 对于三相 YN,d11 或 V,v 接线的牵引变电所，次边两相电压的相别是原边三个 相（或线）电压相别三中取二的某种组合；而对于平衡变压器，经变压器的变换， 次边形成大小相等而相位相互垂直的两相电压。 从广义的角度上讲，牵引变压 器原次边之间除了有电压的变换外，还有电流和阻抗变换，可称为系统变换，如 A .B .C ⇔ο.αβ. 通过系统变换，可以获得一次侧的电力系统、牵引变压器的等值电路模型， 或二次侧的电力系统、牵引变压器等值电路模型。这两个等值电路模型对于牵引 供电系统的电气分析十分方便、有用，如用于电压损失，故障分析，电能计量， 负序含量，谐波水平等计算。 （一）纯单相接线变压器 电力机车是单相交流负荷，显然，牵引变电所采用单相变压器最为直观、简 单，单相牵引变压器和一般的单相变压器不同，一般单相变压器，都是一端接高 压，另一端接地或接中性点，故可采用分级绝缘，而单相牵引变压器的高压绕组 两端都接高压，故对地的绝缘要求相同，故采用全绝缘。 单相牵引变电所中的两台变压器并联接线完全一样。两台变压器的高压绕组金 额相同的两相，地压绕组的一端接母线，同时供给变电所的两个臂的负荷。相邻 两段接触网绝缘分开，既利于缩小事故停电范围，又提高了供电的灵活性。低压 绕组的另一端与接地网和钢轨以及回流线可靠连接，以便使钢轨、回流线中的负 荷电流以及地中电流流回变压器。 纯单相接线的主要优点是变压器的容量利用率为 100%，且变电所的主接线简 单，设备少、占地面积小，缺点是在三相系统形成较大的负序电流，为了减少负 序电流对系统的影响，各变电所变压器高压绕组所结相序依次轮换，即所谓换相 连接。纯单相接线的另一个缺点是不能实现双边供电，并且变电所无三相电源， 变电所的所用电须由附近地方电网引入。我国的哈尔滨—大连线全部采用纯单相 接线。 （二）单相V,V 接线变压器 单相 V,V 接线与纯单相接线的区别是两台变压器分别接不同的两个线电压， 两高压绕组有公用端子，故而构成 V 型。两个低压绕组也有一个公共端子，接 到钢轨和地网，低压绕组的另外两个端子分别接变电所的两个供电臂，两臂电压 均为 27.5 kV ，构成所谓 60 度接线。 由于两臂的相位不同，故两供电臂在接触网上必须采用分相绝缘器。分相绝 缘器两端电压也为 27.5 kV 。 与纯单相接线的另一个区别时，V,V 接线牵引变压器在正常工作时，两台变 压器均投入运行，其备用方式是移动备用。当一台变压器故障或检修时，由专用 车将移动变压器运往变电所。 V,V 接线变压器的优点是容量利用率为 100%，而且可以供给所用电电能， 对牵引网还可实现双边供电。变电所内设备也相对较少，这种接线在阳平关—安 康线路应用。 （三）三相V,V 接线变压器 电力机车是单相交流负荷，现在普遍采用三相V,v 接线牵引变压器。这种变 电所内装设两台三相V,v 接线牵引变压器。一台运行，一台固定备用。三相 V,v 接线牵引变压器的内部接线类似两台纯单相接线变压器的组合。V,v 接线牵引变 压器原边接两个线电压（AB 、BC 、CA 间线电压中的两个）。三相V,V 接线变压 器不但保持了单相 V,V 接线的主要优点，而且完全克服了单相 V,V 接线的缺点， 最可取的是解决了单相 V,V 接线不便于采用固定备用和自动投入的问题。同时， 三相 V,V 接线变压器有两台独立的铁心和对应的绕组通过电磁感应进行变换和 传递，两台容量可以相等，也可以不等，两台的负变电压可以相同也可以不同， 有利于实现分相有载或无载调压，为牵引变压器的选型提供了一种新的接线形 式。 （四）三相YN,d11 接线牵引变电所 三相 YN,d11 接线牵引变电所简称三相牵引变电所。三相牵引变电所是我国 电气化铁道采用较多的一类。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％。