牽引變壓器容量

1、為r實(shí)現(xiàn)上述助能，我*扶路牽引變電.所不仗采用有普通的氓相電力變壓器、［相電力變壓器，還特別采用r某些特殊變底器，主要為三相陶相平衡變床器，包括斯科特（ScM）塔線變壓株、阻抗匹配村非阻拈匹配平衡變壓囂，以及我國(guó)臺(tái)洋省采用的列勃蘭克〔1$1皿C）結(jié)線既壓排口在國(guó)外,例如日表，還采用伍德橋（Wwdbridge）結(jié)線和改進(jìn)伍德橋結(jié)稅的平衡變壓?器匚根據(jù)所采用的歿壓器的蜃塑不同，奉弓I變電所通常又分為：?jiǎn)魏蜖恳冸娝ò儐蜗嘧冸娝?熬相\',丫結(jié)和：.相V,v結(jié)變電所）；：相變電所；：樺一兩相歿申一所（包括斯科特結(jié)線變電所和船抗匹配』-」一非阻避匹配結(jié)線變電所L牽弓;變斥器原注額章屯壓為1IQkV或&OkV、副邊額定電壓為55kv或5比奉引網(wǎng)額定電壓高10%,牽引交壓器的容措較大，一股為救力-kV?A或數(shù)十MVL例如容量為20（XX}kV，.A,即為MMVE目命常用的粒注容量等綴有以下9種（MV■A）：即司，■（口,5）,1夜20以5.31一5一40.50,63等.，種（木〕——朔（州）運(yùn)煤干線的斯科特結(jié)經(jīng)變壓器容量達(dá)75MV?Al上述容量等級(jí)是按珂知標(biāo)準(zhǔn)系列設(shè)計(jì).即按的倍數(shù)堆力L例如：撲kV*Ax^10=25kV'Ax1.25R9=31.4725kV*A=，31.5kV-Ar由于牽引變壓器的容量大、數(shù)量去，因此奕壓器的容量利用率就成為牽引變電所運(yùn)行的重要統(tǒng)濟(jì)指標(biāo):?所謂容量利用率是指變壓器的獨(dú)定輸出容困與兼定容量之比，即『額定輸出容信'=額定容量籠壓器的容最利用率低，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(yíng)成本。因?yàn)闋?1用電除收取用電電度費(fèi)用外」還按變醫(yī)器容最收取基本電費(fèi)『每千伏?安的基本電費(fèi)為20元（人民幣）：，為了提尚牽引供電的叩靠性，牽弓i變電所一般都安裝兩臺(tái)變庶器，即所謂冗余配置。每擊虔邃器就能承擔(dān)全部負(fù)荷。正常運(yùn)符時(shí)，一臺(tái)工作,另一合作為相修或故障時(shí)的備用“2、三、三相V,V結(jié)姓［相V.V結(jié)線還將兩臺(tái)LV結(jié)線的單相變壓器安裝右同-油箱內(nèi)，所以可觀為革和變壓器結(jié)線匚如圖3-枚r』E-d單相變壓器的高壓繞次為，41—YI,低繞組為口1—5,另一臺(tái)為.12-X2勺點(diǎn)-r2o高壓統(tǒng)組引出3個(gè)端子.4/"；接三相電源，所以通常又稱為〔相V,V靖貌亞壓器。三相卜V結(jié)牽引變正器采用共輒式鐵心結(jié)構(gòu)，即在傳統(tǒng)的等截面三柱銖心八將中柱銖心作為兩統(tǒng)單相變壓器的共扼網(wǎng)路,兩個(gè)邊拄上為兩臺(tái)獨(dú)立的單相變壓器繞組面圖2-73所示。為了使中柱磁通與同巢相v,v.結(jié)鋌一樣，第一個(gè)鬲壓繞祖的尾端；n勺第?個(gè)繞組的首端相連構(gòu)成固定的V結(jié),V的頂點(diǎn)為C相#如圖2-8所示.但副邊舞組的4個(gè)端子兒*10口2全部弓［出在油箱外部，根據(jù)奪引供電的要求.既可接成正WV—⑵,（即點(diǎn)與W挨接成為C相，即止“V”的頂點(diǎn),.。1,般分別為由相占相）.也町接成反"V”t,V.V句。（即cd與隊(duì)連接為C相,即反“枇的頂點(diǎn),小2分別為口相和&相以圖共輒式v,v謹(jǐn)推此理圖按犢圖相量圖.圖共輒式v,v謹(jǐn)推此理圖按犢圖相量圖.「相V,V拮線發(fā)用囂福于故增統(tǒng);7、即囹:m-I2；（hiv,v—ei,在奉引變電所安裝時(shí).變壓器的原邊端子A.fi.c.lii根據(jù)換相要求接于邊網(wǎng)有關(guān)相序?，副邊E予椅秋道和地網(wǎng)譯接衛(wèi)端廣和巳端f分別接到牽少向兩條母線上,兩部線電壓分別為L(zhǎng)討和1九，井相K&F.與圖2-4所示的單相、V結(jié)線晏似n伊。相電流為H他兩相的J3倍?！?相1LV結(jié)線是在單統(tǒng)VM結(jié)線的基秘匕發(fā)展起來(lái)的新型結(jié)線方式芮個(gè)變雙所安裝兩&同型變壓器.一會(huì)運(yùn)行，一臺(tái)?備為，這樣「既保持r單相LV結(jié)線的主要優(yōu)點(diǎn),而且克服了單相v,v結(jié)線的缺點(diǎn)、，最主要的是解挾了單相t,v結(jié)線牽引變電所比固定備用及其備用壁岳器自動(dòng)授人間聰。而H油箱內(nèi)的兩臺(tái)邛相變壓器磁路互相獨(dú)兩會(huì)的客量詞以相等，也可以不相等’兩臺(tái)單相變壓器的有贛調(diào)壓或大載調(diào)壓可分別進(jìn)行，大大提高了供電的靈活性。3、一、列車電流】，列車電流的平均值（I）單繾供電,臂的列車平-均電流據(jù)電工計(jì)算能耗的公式A=/?smv?A，h）可得到一對(duì)列車在供電分區(qū)全部運(yùn)行時(shí)間St：內(nèi)的總能耗:vpi(3—4)X』i=5r知'〈kV叫A?k)則列t-iV"時(shí)間內(nèi)的平均成流為(3—4)60y；^,?./—-24F._!3'一W字'J式中一列車在內(nèi)的能耗（kV，A，h）；U——牽引網(wǎng)額定電壓（25kV）i一列車在供電臂內(nèi)全部走行時(shí)間（而啟，包括起、停和附加時(shí)間（一般考慮為每區(qū)間7min,即起動(dòng)1min停車1min、會(huì)車Imin、不同時(shí)到達(dá)4min）0（2）復(fù)線區(qū)段上〈下）行供電臂列車平均電流=N4（A）（3-6）匕弁上E式中、虹⑴一列車在供電瞥內(nèi)上（下）行方向的全部走行時(shí)間（nun）;〉r乩上（下]列車在AfjttT）內(nèi)的能耗（kV,A，h）。（3）各種列車電流的帶電平均值將式（3—5）~式（3—6）中的全部走行時(shí)間比改為帶電時(shí)間、七/]■得:供電野內(nèi)列車帶電平均電流(3-7)復(fù)線區(qū)段上（下）行供電臂列車帶電平均電流i±(F)(3—8)(3-9)TOC\o"1-5"\h\zE…、?jdd下）=24（A）i±(F)(3—8)(3-9)乙G±{F）列車電流的有敦值列車電流有效值的計(jì)算公式為4-山為了汁算方便，引入機(jī)車電流有效系數(shù)Kt列車有效電流人列車平均電流L通常在計(jì)算中氏取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，站=1.05（褚二1.1）則列車有效電流L=K/L二、憒線電流饋統(tǒng)電流的計(jì)算方法有多種,本教材介紹的饋線電流的計(jì)算方法是“平均行車量法二平均行車地法是以紿定的運(yùn)量作為依據(jù)，并應(yīng)用牽引計(jì)算的結(jié)果（列車能耗，列車走行時(shí)間和列車帶電時(shí)間}進(jìn)行汁算的，饋線電流主要有以下兒種特征值（1）憒線瞬時(shí)電流E.（供電管瞬時(shí)電流它指供電臂中各區(qū)間運(yùn)行列車瞬時(shí)電流的相量和.當(dāng)各列車電流的功率因數(shù)相同時(shí)■則可按算木疊加’即孔="+…+如（A）（3—10）（2）饋線平均電流琴（供電臂平均電流L、）是供電臂在計(jì)算時(shí)間T內(nèi)（T晝夜24h）的平均地流值。即(3—1】)利用1可以估計(jì)變壓器容量利用率，確定接觸網(wǎng)的分相和供電分區(qū)，算出一次側(cè)電力系統(tǒng)中由于牽引負(fù)荷造成的典荷大小等。饋線有效電流八=,*：孫<3-⑵饋線均方根電流八,即饋線有效電流，在供電計(jì)算中常用下式表示，即匕田虹玲〔3—13)式中虹—饋線有效電流系數(shù)。電氣設(shè)備的溫升是由有效電流決定的，因此，右可用于計(jì)算變壓器容量和接觸導(dǎo)線的發(fā)熱等。憤線電流的計(jì)算分單線區(qū)段和復(fù)線區(qū)段'1一單線區(qū)段饋線平均電流L(供電臂平均電流)饋線平均也流與列車平均電流的區(qū)別是平均的時(shí)間范圍不同，列車平均電摘是在籍電時(shí)間內(nèi)求平均，饋線平均電流是各機(jī)車電流之和，而各機(jī)車的運(yùn)行時(shí)間要在一晝夜中分布，所以饋線平均電流的平均范圍是一晝夜7(2411)。無(wú)論在什么時(shí)間范圍內(nèi)求平均，一對(duì)車在供電分區(qū)運(yùn)行時(shí)的能耗不變。即￡>=專==處麗東(W?A,h)(3-J4)則一對(duì)車在恤線上的平均電流為當(dāng)有汗對(duì)車通過(guò)供電分區(qū)時(shí)九.=W修尹4(3—15)式中N——供電臀中的列車對(duì)數(shù)(對(duì)/日"T全日時(shí)間,即]440mine60云A將4==25kv、r=]440min帶入上式，得60ArV4i…2婦=~TU^=1醵功>AxIO-'(A)(3—16)饋線有效電流(3—】7)式中虬——饋線有效電流系數(shù)，P—區(qū)間出現(xiàn)帶電運(yùn)行列車的平均概率：N工虹P-nT%——某區(qū)間的給電運(yùn)行時(shí)間；N——區(qū)間數(shù)。汽關(guān)于八=W式.可從以下的分析推導(dǎo)求很，依據(jù)饋線有效電流的定義，可先寫(xiě)出其瞬時(shí)電流，然后取其均方根值=,設(shè)供電分區(qū)區(qū)間數(shù)

第三節(jié)牽引變壓器的訐算容量牽引壅壓器的計(jì)算容髭是按正常運(yùn)行時(shí)的列車對(duì)數(shù)川、帶電運(yùn)行時(shí)間上等條件求出的主交壓器供應(yīng)牽引貝荷所成領(lǐng)的最小容量變壓器的計(jì)算公式為S=UL式中"是變壓器的額建電壓」是變壓器統(tǒng)組的有致電流。對(duì)不同接線方式的變壓需，其負(fù)荷汁算除了按前述兩個(gè)計(jì)算條件外,都應(yīng)該將負(fù)荷電流變魏成變依器綬幻的有效電流，然后用繞組有效電流汁算?斐壓器的容湖L―、不同鰭線方式變壓器的^組有我電流計(jì)算變壓器統(tǒng)組有效削流，首先要明確供電件魚(yú)荷在變床器采用不同結(jié)線方式時(shí)底變壓器貌組中的分配關(guān)系n這樣就可用供電臂有效電流和平均電流求得變?nèi)善骼@組的有效電流。1.三相YN,rHl結(jié)線-奉引變壓器重食荷舞組的有敦旭流在變卷所運(yùn)行中，兩供電臂位荷大小相等的勝率兒乎為貝對(duì)F三相變壓器，通常在低壓四三角繞蛆中的三相電面是不均勾的，故有重負(fù)荷相勺較負(fù)荷相之分。H算時(shí)應(yīng)以垂負(fù)荷境絹中的行敕電流翻適其容lb設(shè)供電臂CT的有效電流大于供電瞥占的有效電流，即lBi＞上”按牽引負(fù)荷在三角接濯組中的電流分布（見(jiàn)圖2-12）,＜知繞組m中的電流為.n1,I-=3r?*y+式中rLd一一繞紐m中的瞬時(shí)電流；拓懷分別為供電普『％h的瞬時(shí)電流“I上述方程相程圖如圖3-7/示。圖中以虬為基準(zhǔn)相量?則L引前供氣按余弦:定律可得3=［（；』）+信七）-2M§七§靜用120°'-^肉普+憑-4攝展。目2＜f.=g（4i；*A+2a應(yīng)「:疽的平-均值則即：也二+⑷二+此+M"、）兩邊同時(shí)開(kāi)方則重負(fù)荷繞組綁的有效電流I*可按下式計(jì)算L*=IEL+R+（3—3］）,皿=亍JAI云+J^r+21皿1蛔(3—31)或用近似式計(jì)算心/史岑實(shí)(3-32)式中—-重負(fù)荷臂有效電流和平均電流(A)*上，孔業(yè)一一輕負(fù)荷臂有效電流和平均電流(ALA單相結(jié)線牽引變壓器繞組的有效電流(1｝單招結(jié)線牽引變壓器供給一個(gè)供電件時(shí)，繞組有效電流可按下式計(jì)算，即he：=L(3—33)式中九一單相結(jié)線繞組有效電流；八——饋線有效電流。(2)單相結(jié)線牽引變壓器供給一個(gè)供電怦時(shí)，繞組有效電流兒為兒=J晚+臨十2扇X(3—34)式中——供電臂L2的饋線有效電流；?.切——供電臂I企的憤線平均電流。V,V結(jié)線牽引變壓器繞組的有效電流v,v結(jié)線牽引變壓器是由兩臺(tái)單相牽引變壓器聯(lián)接而成，每臺(tái)變壓器負(fù)責(zé)個(gè)供電曾的供電任務(wù)，所以其統(tǒng)組有效電流命即為饋線有效電流，故I"=人1I(A)(3—35)［忡=焰.式中兒、七——分別為兩饋線的有效電流。斯科特變壓器的繞組有致電流斯科特接變壓器兩副邊繞組是相互曬立的，故副邊統(tǒng)組有效電流為辦=心1，(3-36)式中虬?兒,——分別為『座、時(shí)座繞組有效電流；/fl,7tJ——對(duì)應(yīng)于T座與M座的供電臂10的有效電流，阻抗平衡變壓器繞組有效電流阻抗平衡變壓器低壓側(cè)供電臂繞組的有效電流心為13—37)/c?=印如+75>+(2-73)n213—37)式中口=學(xué)——兩皆有效電流之比；上——重負(fù)荷供電臂的有效電流：婦一輕負(fù)荷供電臂的有效電流n二?牽引變壓器計(jì)算容■的確定確定r各種結(jié)線方式的牽引變斥器繞組的有效電流，就可計(jì)算歿壓器的計(jì)算容址■:1..三相YN,dil結(jié)?變壓器由于牽引負(fù)荷在三相變壓器“-一角側(cè)各相綬沮中的負(fù)荷危流分配不均.如果三相負(fù)荷場(chǎng)按最大-相負(fù)荷來(lái)疏定二相變壓器容域，箱使庾壓器的溫升低于額定值，也即變壓踞油的溫升尚仃裕量.、為考慮這一過(guò)負(fù)荷能力，引入一個(gè)溫度系數(shù)(也稱不均勻系數(shù))K“一.股取足=0.9：■-設(shè)/Pl—A供電野I為重負(fù)荷，供吧臂2為軒魚(yú)荷)，則S為$=珞。也;,*%*2*'皿=拓甘奶**已?*Vm〔kV，Q〔3—38)式中。，L.一直負(fù)荷臂有效電流和平均電流以)；E輕負(fù)荷皆有效電流和平均電流3*E——三相變壓器的溫度系數(shù)；U——-牽引變電所母螭-定電壓.0P27.5kV9用近似公式簡(jiǎn)化計(jì)算，即$-虬+CI.63")(kV,A)(3—39)2.單相結(jié)?變壓器(I)當(dāng)單相變壓器只供一個(gè)供電臂時(shí)，其計(jì)算容量為S=UVlr(kV-A)(3-10)式中京—牽引亞電所母線有效電流=當(dāng)母線上只有一條懂線時(shí),母線有效電挽即為饋線有敢電流n0)當(dāng)單相變壓器供二個(gè)供電臂時(shí)，其計(jì)算容量S為S=U成\+孩.+如山(kV-A)(3?4|)土結(jié)線變壓器V/V線堂壓器知由兩仟單相變壓器聯(lián)接成升口：偏形，其兩臺(tái)變壓器容量分別為二霜〈g)I)斗,斯科特變壓器I2知斯科特變壓器的副邊境組的有效電流分別為上