牽引變電所YN-d11接線與V-V接線相序分析報告

./牽引變電所YN-d11接線與V-V接線相序分析AnalyseofPhase-sequenceonYN-d11ConnectionandV-VConnectioninTractionSubstation泉〔中鐵第一勘察集團(tuán),730000摘要：牽引變電所將三相YN-d11接線牽引變壓器更換為三相V-V接線牽引變壓器時,由于是改造工程,110KV進(jìn)線側(cè)電壓相序無法改變,故當(dāng)采用動力變壓器為貫通線和地區(qū)負(fù)荷供電時,其出線側(cè)電壓相序存在反相序的情況,并通過分析現(xiàn)狀得出改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：牽引變壓器電壓相序Abstract： Intractionsubstation,Whenexchangedthree-phaseYN-d11connectiontractiontransformerforthree-phaseV-Vconnectiontractiontransformer,owingtomodificationworksthevoltagephase-sequenceof110KVsidecannotChange.Sowhenusingpowertransformersupplytomedium-voltagepowerlineandloadofarea,thevoltagephase-sequenceofoutsidewillbecomereversedphase-sequence,andthroughtheanalysisofactualityeduceimprovementmeasures.keywords：tractiontransformervoltagephase-sequence一、概述目前,在我國供電部門對鐵路電費(fèi)收取分為兩部分,一部分為依照變壓器安裝容量收取基本電費(fèi),另一部分為根據(jù)是用電量收取電費(fèi)。鐵路上現(xiàn)在運(yùn)行的牽引變電所中多采用的是三相YN-d11接線牽引變壓器,其牽引變壓器的輸出容量只能達(dá)到其額定容量的75.6%。而三相V-V接線牽引變壓器是近年來新研制的產(chǎn)品,其最大優(yōu)點(diǎn)為牽引變壓器容量利用率可達(dá)100%,在滿足行車條件的前提下能夠降低變壓器安裝容量近25%,為各地鐵路局大幅降低了基本電費(fèi)的支出。同時,在牽引變壓器正常運(yùn)行時,仍可通過動力變壓器向貫通線及地區(qū)三相負(fù)載,并且主接線簡單,投資較少。在110KV進(jìn)線側(cè)相序固定無法改變的條件下,本文對既有牽引變電所牽引變壓器由三相YN-d11接線更換為三相V-V接線后,動力變壓器二次側(cè)相序發(fā)生的變化進(jìn)行具體比較分析。二、三相YN-d11接線牽引變壓器接線方式及二次側(cè)相序分析如圖1〔a所示,三相YN-d11接線牽引變壓器一次繞組和二次繞組的連接方式,A、B、C和a、b、c分別表示牽引變壓器進(jìn)線端子和出線端子?！瞐〔b圖1在牽引變電所的安裝中,三相YN-d11接線牽引變壓器的一次側(cè)通過引入線接到三相電力系統(tǒng)的高壓輸電線上；二次側(cè)的c相與軌道、接地網(wǎng)連接,a、b相分別接到牽引所兩相母線上,由兩相母線分別再向兩側(cè)對應(yīng)的供電臂供電。其向量關(guān)系見圖1〔b。當(dāng)采用△/△接線動力變壓器時,其接線及向量關(guān)系見圖2,既YN-d11接線變壓器二次側(cè)為動力變一次側(cè),10KV側(cè)為動力變二次側(cè)?！瞐〔b圖2由圖2〔b可以看出,動力變壓器10KV側(cè)電壓相序?yàn)檎嘈?故二次側(cè)通過27.5/10KV動力變壓器可向三相負(fù)荷正常提供電源。三、三相V-v接線牽引變壓器接線方式及二次側(cè)相序分析三相V-v接線牽引變壓器原理電路如圖3所示,一次側(cè)繞組接成固定V接線,二次側(cè)繞組四個端子全部引出變壓器外部,根據(jù)牽引供電要求,可接成x1與a2連接為c相的正"V",或接成a1與x2連接為c相的反"V"。與三相YN-d11接線牽引變壓器相同,三相V-V接線牽引變壓器二次側(cè)c相與軌道、接地網(wǎng)連接,a,b相分別接到牽引側(cè)兩相母線上,然后向?qū)?yīng)的供電臂供電。〔a〔b圖3由于變壓器變比K,不影響變壓器一次側(cè)與二次側(cè)相位關(guān)系,為方便起見,設(shè)變壓器變比K=1。則在牽引變壓器安裝時：〔1、如圖3〔a,若將x1,a2連接作為c相,a1,a2分別為a,b相時,可得其向量見圖4?！瞐〔b圖4〔2、如圖3〔b,若將a1,a2連接作為c相,x1,x2分別為a,b相時,可得其向量見圖5?！瞓圖5當(dāng)仍采用△/△接線動力變壓器時,變壓器接線維持不變?nèi)鐖D2〔a,向量關(guān)系分別見圖6所示,既V-V接線變壓器二次側(cè)為動力變一次側(cè),10KV側(cè)為動力變二次側(cè)?！瞐〔b圖6可見當(dāng)牽引變壓器110KV進(jìn)線側(cè)相序無法改變時,其二次側(cè)通過27.5/10KV動力變壓器向三相負(fù)荷提供電源時,相序?yàn)榉聪嘈?故需調(diào)整其二次側(cè)相序,以滿足向三相負(fù)荷供電條件。在20XX6月份鐵路局對寶中線、六盤山、牽引變電所的主變壓器更換工程中,我們對動力變10KV側(cè)的電壓相序進(jìn)行核對,主變更換前相序?yàn)檎?更換后相序?yàn)樨?fù)序,與本文分析結(jié)果相吻合。四、關(guān)于接線平衡變壓器的討論現(xiàn)代交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)向高電壓、大容量發(fā)展趨勢明顯,接線平衡變壓器也被大量使用,其優(yōu)點(diǎn)變壓器容量利用率亦可達(dá)100%,當(dāng)阻抗匹配系數(shù)時,無論二次側(cè)或,一次側(cè)三相電流平衡,即無零序電流。但其缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜,造價較高,供應(yīng)牽引所自用電及站區(qū)三相電時,需利用逆斯科特接線變壓器把對稱兩相電壓變換為對稱三相電壓,逆斯科特接線變壓器接線復(fù)雜,制造難度大,造價較高,維護(hù)及檢修工作量大。接線平衡變壓器繞組接線和電壓向量見圖7圖7可知平衡變壓器二次側(cè)電壓總是比引前90o,而當(dāng)采用平衡變壓器時,動力變必須更換為逆斯科特接線變壓器,而由于動力變27.5KV進(jìn)線側(cè)線條維持不變,接入M座,既接入T座,故10KV側(cè)雖然接線端子改變,但相序仍為正相序,仍可正常為三相負(fù)荷供電。逆斯科特變壓器接線及電壓向量見圖8。圖8五、結(jié)論經(jīng)過以上分析可知,對既有牽引變電所在將YN-d11接線牽引變壓器更換為V-v接線牽引變壓器時,由于110KV進(jìn)線側(cè)電壓相序無法改變,所以,更換后動力變壓器10KV的電壓相序?qū)榉聪嘈颉Ｓ捎诂F(xiàn)在牽引變電所動力變壓器所帶負(fù)荷一般是貫通線和地區(qū)饋線負(fù)荷,若電壓相序變?yōu)榉聪嘈驅(qū)饏^(qū)間及地區(qū)三相設(shè)備相序反接事故,例如鍋爐房、水泵等三相設(shè)備將會發(fā)生反轉(zhuǎn)情況。故在更換主變過程中應(yīng)調(diào)整動力變壓器相序,但由于動力變壓器進(jìn)線母線及線條均未改變,調(diào)整較為復(fù)雜且時間較長,所以理想方式為調(diào)整動力變出線側(cè),既10KV配電柜進(jìn)線電壓相序,調(diào)整10KV進(jìn)線柜電纜頭接線端子即可預(yù)防此類事故的發(fā)生。參考文獻(xiàn)：[1]譚秀炳編,交流電氣化鐵道