變壓器的工作分析課件

變壓器的工作分析

配電部黃偉俊2010年9月一、概述

1、單相結(jié)線變壓器原理

2、單相V，v結(jié)線變壓器(三相)原理

3、三相YN，d11雙繞組變壓器原理

4、斯科特結(jié)線變壓器原理

5、YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器原理

6、YN，結(jié)線平衡變壓器原理：根據(jù)平衡變壓器的工作原理，要求

7、非阻抗匹配YN，結(jié)線平衡變壓器原理

一.概述

1、單相結(jié)線變壓器原理

牽引變壓器的原邊跨接于三相電力系統(tǒng)中的兩相;副邊一端與牽引側(cè)母線連接，另一端與軌道及接地網(wǎng)連接。牽引變壓器的容量利用率高，但其在電力系統(tǒng)中單相牽引負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流較大，對接觸網(wǎng)的供電不能實(shí)現(xiàn)雙邊供電。所以，這種結(jié)線只適用于電力系統(tǒng)容量較大，電力網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，三相負(fù)荷用電能夠可靠地由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場合。另外，單相牽引變壓器要按全絕緣設(shè)計(jì)制造。2、單相V,v結(jié)線變壓器(三相)原理：

將兩臺單相變壓器以V的方式聯(lián)于三相電力系統(tǒng)每一個(gè)牽引變電所都可以實(shí)現(xiàn)由三相系統(tǒng)的兩相線電壓供電。兩變壓器次邊繞組，各取一端聯(lián)至牽引變電所兩相母線上。而它們的另一端則以聯(lián)成公共端的方式接至鋼軌引回的回流線。這時(shí)，兩臂電壓相位差60o接線，電流的不對稱度有所減少。這種接線即通常所說的60o接線。(三相)原理：將兩臺容量相等或不相等的單相變壓器器身安裝于同一油箱內(nèi)組成。原邊繞組接成固定的V結(jié)線，V的頂點(diǎn)(A2與X1連接點(diǎn))為C相，A1，X2分別為A相，B相。副邊繞組四個(gè)端子全都引出在油箱外部，根據(jù)牽引供電的要求，既可接成正“V”，也可接成反“V”。3、三相YN，d11雙繞組變壓器原理

三相YN，d11結(jié)線牽引變壓器的高壓側(cè)通過引入線按規(guī)定次序接到110kV或220kV，三相電力系統(tǒng)的高壓輸電線上;變壓器低壓側(cè)的一角c與軌道，接地網(wǎng)連接，變壓器另兩個(gè)角a和b分別接到27.5kV的a相和b相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對應(yīng)的供電臂供電，兩臂電壓的相位差為60o，也是60o接線。因此，在這兩個(gè)相鄰的接觸網(wǎng)區(qū)段間采用了分相絕緣器。5、YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器原理

副邊繞組三角形結(jié)線結(jié)構(gòu)即在非接地相增設(shè)兩個(gè)外移繞組。內(nèi)三角形接線的一角c與軌道，接地網(wǎng)連接。兩端分別接到牽引側(cè)兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對應(yīng)的供電臂牽引網(wǎng)供電。

6、YN，結(jié)線平衡變壓器原理：根據(jù)平衡變壓器的工作原理，要求：

①原邊接三相對稱電源電壓時(shí)，副邊二相輸出端口空載電壓對稱(即大小相等，相位差為90°)

②副邊二相輸出端口帶相同負(fù)載時(shí)，原邊三相電流對稱。

YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器，雖然滿足了上述需要和要求，但是平衡繞組(或)與a(或b，c)繞組的匝數(shù)比和阻抗匹配系數(shù)都是固定值。一般來說，繞組匝數(shù)的配合比較容易。而無論從設(shè)計(jì)上還是制造工藝上來講，要得到預(yù)先確定的某一阻抗匹配系數(shù)都是相當(dāng)困難的。YN，結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的要求，在設(shè)計(jì)上和制造工藝上的難度是不言而喻的。4.3變壓器經(jīng)濟(jì)容量的確定

兩臺容量相近的變壓器都能滿足供電要求，但選擇哪臺變壓器必須進(jìn)行分析計(jì)算才能確定。

容量較大的變壓器和容量較小的變壓器功率損失和負(fù)載系數(shù)公式為：

ΔPD=Po+D2Pk(4–7)

ΔPX=Po+X2Pk(4–8)

X=D(SDe/SXe)(4–9)

根據(jù)上式可得出臨界經(jīng)濟(jì)容量的計(jì)算公式：SL=[(PDO-PXO)/(PXK/SXe2-PDK/SDe2)]1/2(