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1、补充内容： 牵引变压器原理及其接线,（2）自耦变压器 是AT供电的专用变压器，自身阻抗很小， 一般沿牵引网没1020km架设一台，用以降 低线路阻抗，提高网压水平及减小通信干扰。 （3）动力变压器 给本所外的非牵引负荷供电 27.5/10KV （4）所用变压器（自用电变压器） 给所内二次设备、检修及日常生活用电、照 明用电 27.5/0.4KV或27.5/0.23KV,三相牵引变压器的基本结构,牵引变压器的作用 牵引变压器的作用是将110kv的三相交 流电能变换成27.5kv的单相交流电能供机车使 用。在变电所中起降压分相的作用。,牵引变压器的结构 关键部分：绕组、铁芯 附件：主要包括油箱、储
2、油柜、分接开关、 安全气道、气体继电器、绝缘套管等。 其作用是保证变压器安全和可靠运行,变压器的外形图,1一信号式温度计； 2一吸湿器； 3一储油柜； 4一油表； 5一安全气边； 6一气体继电器； 7一高压套管； 8一低压套管； 9一分接开关； 10一油箱； 11铁心； 12线圈； 13放油阀门,高压套管,低压套 管,分接开关,瓦斯继电器,防爆管,油枕,油位表,散热器,铁心,油箱,线圈,呼吸器,10-铭牌 11-接地螺栓 12-油样阀门 13-放油阀门 14-阀门 18-净油器 20-变压器油,信号温度计,铁心,铁心既作为变压器的磁路；又作为变压器的 机械骨架 铁心一般由0.350.5mm厚的
3、硅钢片叠装而成。 硅钢片的两面涂以绝缘漆，使片间绝缘，以减小涡 流损耗。 组成： 铁心柱（有绕组的部分） 作用是套装绕组 铁轭（联接两个铁心柱的部分） 作用是连接铁心柱，使磁路闭,绕组,绕组是变压器的电路部分，用来传输电能 材料： 在绝缘筒上用绝缘铜线或铝线绕成 种类： 一次绕组或原边绕组 二次绕组或副边绕组 缺铁心绕组图？,油箱及其附件,（1）油箱 作用：变压器的外壳、盛装绝缘油的容 器；运行时的散热冷却 却置。 油箱内装满变压器油，器身装在油箱内，浸没在变压器油里面。（高、低压绕组套装在铁心上总称为器身 ） 对大容量变压器，采用强迫冷却的方法,（2）储油柜（油枕） 储油柜固定在油箱顶上并用
4、管子与油箱直接连通 。 储油柜的上部有加油栓，可以向变压器内补油，油箱的下部有放油活门，可以排放变压器油 ，减小油与空气的接触面积 。 储油柜的一侧有油位计，可查看油面高度的变化。 储油柜上还装有吸湿器，它是一种空气过滤装置，外部空气经过吸湿器干燥后才能进人储油柜，从而使油箱中的油不易变质损坏。,在油箱与储油柜之间还装有气体继电器。 当变压器发生故障时，油箱内部 会产生气体， 气体继电器动作而发出故障信号以提示工作人员 及时处理或使相应的开关自动跳闸，切除变压器 的电源。 大容量变压器油箱盖上还装有安全气道。 它是一个长的钢筒，下面与油箱相通，上端装 有防爆膜。当变压器内部发生严重故障产生大量
5、 气体时，油箱内部压力迅速升高而冲破安全气道 上的防爆膜，喷出气体，消除压力，以免产生重 大事故。,油箱及其附件,（3）高、低压绝缘套管 高、低压线圈引出线由套管固定； 保持对地绝缘并引到油箱外； 通过套管顶部接线端子与外线相连。 （4）散热器 散热器采用可拆卸的双面扁管式，安装 于油箱壁上，再配合风扇电机，对运行中绝 缘油在油箱内上、下油层温差下循环冷却散 热，延缓绝缘油及部件老化。,油箱及其附件,（5）温度计 为测量油箱内上层油温以监视运行 当油温升高至预定值时，器内电触点闭合，启动电风扇，也可给出油温过高的运行异常信号。 （6）分接开关 为经济方便地调节二次侧供电电压，变压器各相高压侧线
6、圈中部引出6个分接头，与装设的中部单相分接开关相连接，供变压器停电后通过改变变比而不励磁调压。它装上油箱的顶部。,油箱及其附件,单相变压器的基本原理,原理 当变压器的一次绕组接通交流电源时，在绕组中 就会有交变的电流通过，并在铁心中产生交变的磁 通，该交变磁通与一次、二次绕组交链，在它们中 都会感应出交变的感应电动势。二次绕组有了感应 电动势，如果接上负载，便可以向负载供电，传输 电能，实现了能量从一次侧到二次侧的传递。 用途 变压器一般只用于交流电路，它的作用是传递电 能，而不能产生电能。它只能改变交流电压、电流 的大小，而不能改变频率。,单相变压器工作原理,线圈变压器在一个闭合的铁心上分别
7、绕有两个匝数不等的线圈。,A,1,1,1,2,2,2,磁通 感生电动势 1原边电流 2副边电流,X,当变压器二次侧开路如在一次侧施加频率为f的交流电压1 ，流过电流为1，则在铁心中产生交变磁通使这两个线圈发生电磁联系,由上两式可求出： 1 W1 2 W2,一、二次线圈由同一磁通铰链 1=4.44fW1m 2=4.44fW2m,即： =4.44fWm 式中：感应电动势 f频率（Hz） W线圈匝数 m主磁通最大值,电磁感应原理：交变磁通穿过两个线圈感应出电势，其大小与磁通所铰链的线圈匝数以及主磁通最大值成正比,单相变压器工作原理,由于一次线圈漏抗和电阻都较小，可忽略由它们引起的电压降 11 而二次
8、侧开路 2=0 11 1 W1 2 W2 其中： 1、 2 ： 一、二次线圈的端电压 K ： 变压器的变比,由以上分析可以看出： 线圈匝数多的一侧电压高 反之,线圈匝数少的一侧电压低 变压器空载时,一、二次侧端电压与一、二次线圈匝数成正比 这样,变压器就起到了变换电压的作用,单相变压器工作原理,E1=n1(/t) E2=n2(/t） E1/ E2= n1/ n2 由于原、副线圈的电阻都很小：U1= E1，U2= E2 U1/ U2= n1/ n2,n1 U1 E1,理想变压器：,忽略了原、副线圈电阻和各种电磁能损失 的变压器叫理想变压器。 P1=P2 U1I1=U2I2 I1/I2=U2/U1
9、 又因为：U1/ U2= n1/ n2 所以： I1/I2= n2/ n1,三相变压器工作原理,三相变压器的铁心有三个心柱，每个心柱上都套装着一、二次线圈 其一、二次线圈分别接成星形或三角形，构成三相电路并分别与电源和负荷连接 三相变压器工作原理与单相一样,单相中的电压和电流相当于三相变压器的相电压和相电流,额定容量 指变压器在厂家铭牌规定的额定电压、额定电流、额定 功率下连续运行时，能输送的容量即视在功率。对三相变压 器是指三相容量之和。 单相：Pe=UeIecos(KVA) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 三相：Pe=3UeIecos(KVA) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 额定电压 指
10、变压器长时间运行时所能承受的工作电压kv。三相电压 的额定电压指的是线电压。 单相： Ue=Pe/ (Iecos)(V) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 三相： Ue=Pe/3(Iecos)(V) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 额定电流 指变压器在额定容量下允许长期通过的电流值A。,变压器的基本参数,线圈组别 阻抗电压 阻抗电压也称短路阻抗或短路电压，即把变压器二次线 圈短路，一次线圈通以额定电流时所加的电压，以对额定电 压比值的百分数来表示。 短路损耗 二次侧短路、一次侧通以额定电流时，变压器所消耗的 功率，称为短路损耗（铜耗） 空载电流 二次侧空载、一次侧加以额定电压时，一次线圈中流过
11、的电流称之为空载电流。 空载损耗 二次侧空载、一次侧加以额定电压时，变压器所消耗的 功率，称之为空载损耗（铁损） 冷却方式 冷却介质及循环方式,变压器的基本参数,一般不标 O：自耦,D：单相,S：三相,（可不标）J：油浸自冷,F：油浸风冷,S：油浸水冷,G：干式空气自冷,C：干式浇注绝缘,P：强迫循环,S：三绕组（双绕组可不标）,F：双分裂绕组,L：铝线（铜线不标）,Z：有载调压（无励磁调压不标）,牵引变压器的型号,TH：湿热 （防护代号）,TA：干热,高压绕组额定电压（KV）,额定容量（KVA）,设计序号（1、2、3）,产品型号的含义（铭牌）,S F 2- QY 20000 / 110,S
12、F 3 Q Y 25000 / 110 GY,三相,油浸风冷,设计序号,牵引,额定容量,额定电压,三相,油浸风冷,设计序号,牵引,额定容量,额定电压,高原,单相牵引变电所,采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引变电所。 单相牵引变电所 一、纯单相结线 高压绕组AX接三相电源的 某两相(如图中的AC相)， 电压为110kV或220kV。 低压绕组ax，首端a接至牵引母线上，末端x与钢轨、地连接，输出电压27.5kV。接牵引母线的一端，同时给左右两侧的供电臂供电。,纯单相I,i接线,单相V,v接线,变压器的容量利用率是牵引变电所运行的重要经济指标。 优点：容量可以充分利用，变电所的主接线简单、设备
13、少。 缺点：在三相系统形成较大的负序电流；不能实现双边供电；变电所无三相电源，所用电需由附近的地方电网引入。,纯单相结线牵引变电所适用于： 电力系统容量较大，地方电网较发达的地区。 如：哈(尔滨) 大(连)线全部采用纯单相结线，牵引变电所接于容量较大的220kV电网。,牵引变电所装设两台单相 结线牵引变压器，作V,v接线。 V,v接线牵引变压器原边 接入电力系统的两个线电压 (如AB、BC)。 次边各有一端分别接到 牵引侧的两相母线上，公共端子与轨道及接地网连接。 由于对地电压相位不同，中间必须用分相绝缘器断开。,二、单相V,v结线,1.原、次边电流关系 设变比为KT,2.额定利用率 当Iab
14、、Ibc达到额定值Ie时，即 Iab=Ibc=Ie， 则额定输出容量：S=IabUe+IbcUe=2UeIe 额定容量： S=2UeIe 所以，K=100% 3.跨相供电 当一台变压器因故停电时，另一台变压器必须跨相供电，即兼供左右两边供电分区的牵引网。,优点：容量利用率为100%，可以供给所内及地区三相负荷，对牵引网还可实行双边供电。和纯单相结线比，对系统的负序影响减小。设备相对较少。 缺点：跨相供电 在阳(平关) 安(康)等线路应用。,三相牵引变电所中大多采用的是110kV油浸风冷式变压器，该牵引变压器的接线采用YN,d11标准联结组。 1.原理电路图 高压侧绕组为YN，三个端子(A)、(
15、B)、 (C)接电力系统的A、B、C三相 (或ACB，BCA)，中性点通过隔离 开关QS接地。中性点何时接地由电力 调度决定，通常是断开的。 次边绕组接成，(c)端子接钢轨 和地。(a)、(b)端子分别接牵引母线。,2.2 三相YN,d11接线牵引变电所 ,（）内符号表示端子号， 大写为原边，小写为次边 其中绕组(ax)，(cz)为负荷相绕组； 绕组(by)为自由相绕组 注意：带“（）”的字母 表示端子号，应与电力 系统相序区分。,为了便于分析，通常采用 展开图。 画展开图有如下约定： (1)原、次边对应绕组相互平行； (2)原、次边每相绕组的同名端 放在同一侧； (3)次边绕组的(c)端子接钢轨和地；,2.展开图,(4)次边绕组按同名端与原边绕组电压一致。 下标的标注： (1)电流、电压相量的下标表示其实际相别，与绕组端子号无关。 (2)臂负荷的电压相别与其对应的工作绕组相别一致。,3.电压、电流相量的规格化定向
