《牵引变压器 培训教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牵引变压器 培训教材（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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27.510KV（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27.50.4KV或27.50.23KV三相牵引变压器的基本结构o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。p牵引变压器的结构关键部分：绕组、铁芯附件：主要包括油箱、储油柜、分接开关、安全气道、气体继电器、绝缘
2、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：v铁心柱（有绕组的部分）作用是套装绕组v铁轭（联接
3、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o材料：在绝缘筒上用绝缘铜线或铝线绕成o种类：v一次绕组或原边绕组v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
4、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
5、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o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
6、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。o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绕有两个匝数不等的线圈。A11122Zxa2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：1W12W2K一、二次线圈由同一磁通铰链1=4
7、.44fW1m2=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而二次侧开路2=0111W12W2其中：1、2：一、二次线圈的端电压K：变压器的变比K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）E1E2=n1n2由于原、副线圈
8、的电阻都很小：U1=E1，U2=E2U1U2=n1n2n2U2E2n1U1E1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=P2U1I1=U2I2I1I2=U2U1又因为：U1U2=n1n2所以：I1I2=n2n1三相变压器工作原理o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o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o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ABCXxYZyzabc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
9、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=Pe3(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
10、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
11、（铭牌）SF2-QY20000110SF3QY25000110GY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o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Ii接线单相Vv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、设备少。缺点：在三相系统形成较大的
12、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。o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Vv接线。Vv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Vv结线1.原、次边电流关系设变比为KT2.额定利用率当Iab、Ibc达到额定值Ie时，即Iab=Ibc=Ie，则额定输出容量：S=
13、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o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YNd11标准联结组。1.原理电路图高压侧绕组为YN，三个端子(A)、(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
14、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YNd11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
15、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(1)原边绕组电压、电流采用电动机惯例定向，(看作负载)，即牵引变压器从电力系统吸收电能。(2)次边绕组电压、电流采用发电机惯例定向，(看作电源)，即牵引变压器是次边负荷的电源。(3)原边绕组电压与实际进线电压一致。+-+-+-+-+-+-+-+-次边电压、电流相量图：将负荷端口电压进行相位比较，引前120者称为为引前相；另一为为滞后相；另一端口(无负负荷)为为自由相。注：与电电力系统统的相序一致(以为参考相量)，分别表示负荷La、Lb的功率因数角。4.次边绕组电流与负荷端口电流的关系次边三相绕组电流相量图：设次边两负荷相等。
16、以为基准相量：o将Ia、Ib代入得：从计算结果可看出，各相绕组电流极不对称。在两臂负荷相等情况下，Ia=Ib=I(1)两接地相绕组(臂绕组)的电流大小相等，非接地相绕组(自由相绕组)的电流较小，(2)馈线负荷电流为臂绕组电流的倍，5.容量利用率设额定输出电压为Ue，两供电臂额定电流Ia=Ib=Ie三相变压器的额定容量为：额定输出容量为：6.优缺点优点:(1)变压器原边采用YN结线，中性点引出接地方式与高压电网相适应。(2)结构相对简单，绕组可采取分级绝缘，造价较低。(3)运用技术成熟，供电安全，可靠性好。(4)变电所有三相电源，不但所内自用电可靠，而且必要时还可向地方负荷供电。缺点：(1)变压器的容量不能充分利用，输出容量只能达到其额定容量的75.6%，引入温度系数后，也只能达到84%。(2)和单相结线牵引变电所相
