任務(wù)1.1.3牽引變電站一單相牽引變電站下一頁返回59課件

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一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站采用單相牽引變壓器的牽引變電站稱為單相牽引變電站。單相牽引變壓器的接線形式，有純單相接線、單相Ｖ，ｖ接線和三相Ｖ，ｖ接線三種。下一頁返回（一）純單相接線下一頁返回一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站純單相接線牽引變壓器的接線圖如圖所示，原邊繞組ＡＸ接三相電力系統(tǒng)的某兩相，例如Ａ、Ｂ相，電壓為１１０ｋＶ（或２２０ｋＶ）。下一頁返回一、單相牽引變電站次邊繞組的ａｘ的首端ａ接到牽引母線上，同時(shí)供給牽引變電站左（Ｌ）、右（Ｒ）兩個(gè)供電臂的負(fù)荷，兩臂的接觸網(wǎng)用分相絕緣器分開，既利于縮小事故停電范圍，又提高供電的靈活性。次邊繞組的ａｘ末端ｘ與鋼軌和牽引變電站接地網(wǎng)連接。次邊輸出電壓為２７.５ｋＶ。為便于分析，將牽引變壓器原、次邊的電壓、電流標(biāo)注在接線圖中。標(biāo)注時(shí)采用規(guī)格化標(biāo)向，即按實(shí)際接入電力系統(tǒng)的相別標(biāo)向，而不管接該相的變壓器端子號(hào)，并且：①原邊繞組作為負(fù)載看待，按電動(dòng)機(jī)慣例（功率輸入）標(biāo)向；上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站②次邊繞組作為電源看待，按發(fā)電機(jī)慣例（功率輸出）標(biāo)向；③忽略激磁電流和繞組漏抗，認(rèn)為原、次邊對(duì)應(yīng)繞組電壓同相、電流同相；④繞組電流的流向與外電路電流的流向一致。純單相接線牽引變壓器的變比為電力系統(tǒng)三相電流與牽引負(fù)荷電流的關(guān)系為上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站純單相接線的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和接線簡(jiǎn)單，變電站的設(shè)備少，占地面積小，投資少，變壓器的容量可以充分利用，容量利用率達(dá)１００％。容量利用率是指變壓器的最大輸出容量與額定容量之比，即變壓器的容量利用率低，不僅造成基本建設(shè)投資的浪費(fèi)，還會(huì)額外增加運(yùn)營成本，因?yàn)闋恳秒姵杖∮秒婋姸荣M(fèi)外，還按牽引變壓器的額定容量收取基本電費(fèi)。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站由于牽引變壓器的容量大、數(shù)量多，因此牽引變壓器的容量利用率就成為牽引變電站運(yùn)行的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。純單相接線的缺點(diǎn)是，使電力系統(tǒng)三相負(fù)荷不對(duì)稱，不對(duì)稱系數(shù)為１，在電力系統(tǒng)中形成較大的負(fù)序電流；牽引變電站無三相電源，所內(nèi)自用電需由附近地方電網(wǎng)引入，或由所內(nèi)劈相機(jī)、單相－三相變壓器等方式供給，牽引網(wǎng)不能實(shí)行雙邊供電。因此，純單相接線主要適合于電力系統(tǒng)容量較大，地方電網(wǎng)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。我國的哈（爾濱）—大（連）線全部采用純單相接線，由容量較大的２２０ｋＶ電網(wǎng)供電。上一頁下一頁返回（二）單相V，v接線下一頁返回一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線采用兩臺(tái)單相變壓器Ｔ１、Ｔ２分別向牽引變電站的左、右兩個(gè)臂供電，如圖（a）所示。兩臺(tái)單相變壓器原邊繞組的末端Ｘ１、Ｘ２相連作為公共端，三個(gè)引出線端子Ａ１、Ｘ１Ｘ２、Ａ２分別接電力系統(tǒng)的三個(gè)相線，構(gòu)成Ｖ形；兩個(gè)次邊繞組也是末端ｘ１、ｘ２相連作為公共端，接鋼軌和牽引變電站接地網(wǎng)，首端ａ１、ａ２分別接變電站兩個(gè)供電臂的牽引母線。由于兩供電臂的相位不同，故兩臂的接觸網(wǎng)必須用分相絕緣器分開。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站按規(guī)格化標(biāo)向?qū)膳_(tái)單相變壓器原、次邊繞組的電壓、電流標(biāo)注在接線圖上。作出原、次邊繞組的電壓、電流向量圖如圖（ｂ）所示。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線兩臺(tái)牽引變壓器的變比均為電力系統(tǒng)三相電流與牽引負(fù)荷電流的關(guān)系為上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線牽引變電站在正常工作時(shí)，兩臺(tái)變壓器均投入運(yùn)行，其備用方式是幾個(gè)牽引變電站公用一臺(tái)移動(dòng)變壓器。當(dāng)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，由專用車將移動(dòng)變壓器運(yùn)往牽引變電站（所），在移動(dòng)變壓器接入前，變壓器可允許一定時(shí)間的過負(fù)荷運(yùn)行。單相Ｖ，ｖ接線的優(yōu)點(diǎn)是容量利用率為１００％；在正常運(yùn)行時(shí)，牽引側(cè)仍為三相，可以供給所內(nèi)自用電及地區(qū)三相負(fù)荷；變電站設(shè)備也相對(duì)較少，投資較少；牽引網(wǎng)可實(shí)行雙邊供電。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線的缺點(diǎn)是使電力系統(tǒng)三相負(fù)荷不對(duì)稱，但和純單相接線比較，對(duì)系統(tǒng)的負(fù)序影響減少，不對(duì)稱系數(shù)為０.５；當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)必須跨相供電，即兼顧左、右兩個(gè)供電臂。因此就需要一個(gè)倒閘過程，即把故障變壓器原來承擔(dān)的供電任務(wù)轉(zhuǎn)移到正常運(yùn)行的變壓器上，如圖所示，在此倒閘過程完成后，地區(qū)三相自用電必須改由劈相機(jī)或單相－三相變壓器供電。跨相供電時(shí)，實(shí)際上接線已形成純單相接線，對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序影響隨之增大。單相Ｖ，ｖ接線在我國陽平關(guān)———安康等線路應(yīng)用。上一頁下一頁返回（三）三相V，v接線下一頁返回一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站三相Ｖ，ｖ接線是將兩臺(tái)單相變壓器安裝在同一油箱內(nèi)，所以可視為單相變壓器接線。如圖所示，一臺(tái)單相變壓器的高壓繞組為Ａ１Ｘ１，低壓繞組為ａ１ｘ１；另一臺(tái)的高、低壓繞組分別為Ａ２Ｘ２與ａ２ｘ２。高壓繞組引出三個(gè)端子Ａ、Ｂ、Ｃ接于三相電力系統(tǒng)，所以通常又稱為三相Ｖ，ｖ接線變壓器。三相Ｖ，ｖ接線牽引變壓器的原邊端子Ａ、Ｂ、Ｃ接于三相電網(wǎng)，次邊ｃ端子與鋼軌和牽引變電站接地網(wǎng)連接，ａ端子和ｂ端子分別接到左、右兩臂的牽引母線上。原、次邊的電壓、電流關(guān)系與單相Ｖ，ｖ接線相同。兩臂的電壓相差６０°。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站三相Ｖ，ｖ接線牽引變壓器采用共軛式鐵芯結(jié)構(gòu)，即在傳統(tǒng)的等截面三柱鐵芯上，將中柱鐵芯作為兩臺(tái)單相變壓器的共軛回路，兩個(gè)邊柱上為兩臺(tái)獨(dú)立的單相變壓器繞組，如圖（ａ）所示。為了使中柱磁通與兩邊柱磁通相等，兩邊柱繞組的繞向相反，使中柱磁通為兩邊柱磁通之差。由于兩邊柱電壓ＵＡＣ、ＵＢＣ相差６０°，則兩邊柱磁通也相差６０°。所以，中柱磁通與兩邊柱磁通相等，如圖（ｂ）所示。三相Ｖ，ｖ接線是在單線Ｖ，ｖ接線的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型接線方式，每個(gè)變電站安裝兩臺(tái)同型變壓器，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站這樣，既保持了單相Ｖ，ｖ接線的主要優(yōu)點(diǎn)，而且克服了單相Ｖ，