牽引變電所YN-d11接線與V-V接線相序分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上牽引變電所YN-d11接線與V-V接線相序分析Analyse of Phase-sequence on YN-d11 Connection and V-V Connection in Traction Substation劉 泉（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 ）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(shí)，由于是改造工程，110KV進(jìn)線側(cè)電壓相序無(wú)法改變，故當(dāng)采用動(dòng)力變壓器為貫通線和地區(qū)負(fù)荷供電時(shí)，其出線側(cè)電壓相序存在反相序的情況，并通過(guò)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：In trac

2、tion substation,When exchanged three-phase YN-d11 connection traction transformer for three-phase V-V connection traction transformer, owing to modification works the voltage phase-sequence of 110KV side cannot Change.So when using power transformer supply to medium-voltage power line and load of ar

3、ea,the voltage phase-sequence of out side will become reversed phase-sequence,and through the analysis of actuality educe improvement measures.key words：traction transformer voltage phase-sequence一、概述目前，在我國(guó)供電部門對(duì)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

4、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(lái)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(shí)，在牽引變壓器正常運(yùn)行時(shí)，仍可通過(guò)動(dòng)力變壓器向貫通線及地區(qū)三相負(fù)載，并且主接線簡(jiǎn)單，投資較少。在110KV進(jìn)線側(cè)相序固定無(wú)法改變的條件下，本文對(duì)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(dòng)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

5、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。 （a） （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(guò)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(duì)應(yīng)的供電臂供電。其向量關(guān)系見(jiàn)圖1（b）。當(dāng)采用/接線動(dòng)力變壓器時(shí)，其接線及向量關(guān)系見(jiàn)圖2，既YN-d11接線變壓器二次側(cè)為動(dòng)力變一次側(cè)，10KV側(cè)為動(dòng)力變二次側(cè)。 （a） （b） 圖2由圖2（b）可以看出，動(dòng)力變壓器10KV側(cè)電壓相序?yàn)檎嘈?，故二次?cè)通過(guò)27.5/10KV動(dòng)力變壓器可向三相負(fù)荷

6、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(gè)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(jiàn)，設(shè)變壓器變比K=1。則在牽引變壓器安裝時(shí)：（1）、如圖3（a），若將x1，a2連接作為c相，a1

7、，a2分別為a，b相時(shí)，可得其向量見(jiàn)圖4。 （a） （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(shí)，可得其向量見(jiàn)圖5。 （a） （b） 圖5當(dāng)仍采用/接線動(dòng)力變壓器時(shí)，變壓器接線維持不變?nèi)鐖D2（a），向量關(guān)系分別見(jiàn)圖6所示，既V-V接線變壓器二次側(cè)為動(dòng)力變一次側(cè)，10KV側(cè)為動(dòng)力變二次側(cè)。 （a） （b） 圖6可見(jiàn)當(dāng)牽引變壓器110KV進(jìn)線側(cè)相序無(wú)法改變時(shí)，其二次側(cè)通過(guò)27.5/10KV動(dòng)力變壓器向三相負(fù)荷提供電源時(shí)，相序?yàn)榉聪嘈颍市枵{(diào)整其二次側(cè)相序，以滿足向三相負(fù)荷供電條件。在2009年6月份蘭州鐵路局對(duì)寶中線固原、六盤山、平?jīng)鰻恳冸娝闹髯儔浩?/p>

8、更換工程中，我們對(duì)動(dòng)力變10KV側(cè)的電壓相序進(jìn)行核對(duì)，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(shì)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(shí)，無(wú)論二次側(cè)或，一次側(cè)三相電流平衡，即無(wú)零序電流。但其缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，造價(jià)較高，供應(yīng)牽引所自用電及站區(qū)三相電時(shí)，需利用逆斯科特接線變壓器把對(duì)稱兩相電壓變換為對(duì)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(jià)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(jiàn)圖7圖7可知平衡變壓器二次側(cè)電壓總是比引

9、前90o，而當(dāng)采用平衡變壓器時(shí)，動(dòng)力變必須更換為逆斯科特接線變壓器，而由于動(dòng)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(jiàn)圖8。 圖8五、結(jié)論經(jīng)過(guò)以上分析可知，對(duì)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(shí)，由于110KV進(jìn)線側(cè)電壓相序無(wú)法改變，所以，更換后動(dòng)力變壓器10KV的電壓相序?qū)榉聪嘈?。由于現(xiàn)在牽引變電所動(dòng)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)?huì)引起區(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(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)情況。故在更換主變過(guò)程中應(yīng)調(diào)整動(dòng)力變壓器相序，但由于動(dòng)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(shí)間較長(zhǎng)，所以理想方式為調(diào)整動(dòng)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，交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)，西南交大出版社，2007年2 李自良