下一頁返回任務1.1.3牽引變電站

三、三相-兩相牽引變電站三、三相-兩相牽引變電站采用三相-兩相牽引變壓器的牽引變電站稱為三相-兩相牽引變電站。三相-兩相牽引變壓器又稱平衡牽引變壓器，它能將原邊電力系統的對稱三相系統變換成次邊相互垂直的兩相系統；反之，只要牽引變壓器次邊的兩相電壓、電流相互垂直，大小相等，則原邊的三相系統就能保持三相對稱。采用三相-兩相牽引變壓器的目的，是使電力系統的三相負荷對稱，消除或減弱由牽引負荷在電力系統中所產生的負序電流。我國電氣化鐵道牽引變電站采用的三相-兩相牽引變壓器，主要有斯科特接線變壓器和阻抗匹配平衡變壓器兩種。以下主要介紹斯科特接線變壓器。下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站斯科特接線變壓器是一種三相-兩相平衡變壓器。１．接線斯科特接線變壓器的接線如圖所示，可看作由兩個單相變壓器組成。一臺單相變壓器的原邊繞組兩端引出，分別接到三相電力系統的兩相，稱為Ｍ座變壓器；另一臺單相變壓器的原邊繞組一端引出，接到三相電力系統的另一相，另一端接到Ｍ座變壓器原邊繞組的中點Ｏ，稱為Ｔ座變壓器；兩臺單相變壓器的次邊繞組分別向牽引變電站的左右兩側供電臂供電。按規格化標向將原、次邊的電壓、電流標注在接線圖上。上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站２．電壓關系斯科特接線變壓器的原、次邊電壓關系如圖所示。由于Ｍ座變壓器和Ｔ座變壓器的原邊繞組分別對應三角形的底和高，所以通常又稱Ｍ座變壓器為低變壓器，Ｔ座變壓器為高變壓器。Ｍ座變壓器的變比ＫＭ＝Ｗ１/Ｗ２

Ｔ座變壓器的變比ＫＴ＝

Ｗ１/Ｗ２＝ＫＭ故可得上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站所以，斯科特接線變壓器可以把原邊三相對稱電壓變換為次邊兩相對稱電壓（大小相等、相互垂直）。牽引變電站兩饋線間電壓為３．電流關系根據變壓器的磁勢平衡原理，并考慮Ｏ點的電流關系，可列出以下方程式上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站設兩臂饋線電流大小相等，即ＩＬ＝ＩＲ＝Ｉ，功率因數均為０.８（滯后）。則功率因數角φ＝３６.９°。解得原邊三相電流為作出斯科特接線變壓器原、次邊電流的相量圖如圖所示。可見，原邊三相電流對稱。上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站通過上述分析，可以得出結論：斯科特接線變壓器原邊三相電壓對稱，次邊兩相電壓垂直且相等；當次邊兩臂負荷大小相等、功率因數也相等時，原邊三相負荷對稱。當然，實際中假設條件不可能完全滿足，但即使兩臂負荷不相等，斯科特接線變壓器仍可顯著提高電力系統三相負荷的對稱度。上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站４．容量利用率斯科特接線變壓器原、次邊繞組的額定容量不相同。原邊繞組的額定容量，可視為Ｍ座和Ｔ座兩臺單相變壓器的原邊繞組額定容量之和。而Ｍ座變壓器的原邊繞組又可看成對稱的兩部分。故斯科特接線變壓器原邊的額定容量為令ＵＬ＝ＵＲ＝Ｕ，均代入式（４.１１），得次邊繞組的額定容量，為兩臺單相變壓器次邊繞組額定容量之和。即上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站科特接線變壓器的最大輸出容量，也為兩臺單相變壓器次邊繞組額定容量之和。即因此，斯科特接線變壓器相對于原邊的容量利用率為相對于次邊的容量利用率為上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站５．斯科特接線變壓器的特點斯科特接線變壓器的優點有：１）當Ｍ座和Ｔ座兩供電臂電流相等，且功率因數相同時，原邊三相電流對稱。２）變壓器容量能全部利用。３）可利用逆斯科特接線變壓器產生三相對稱電壓供牽引變電站的自用電。上一頁下一頁返回三、三相-兩相牽引變電站斯科特接線變壓器的主要缺點有：１）斯科特接線變壓器制造難度大，繞組需按全絕緣設計，變壓器造價較高。２）變電站主接線復雜，設備較多，工程投資較大，日常的維護、檢修工作量及費用都相應增加。３）斯科特接線變壓器的中性點難以引出，且無三角形繞組回路，電壓波形較差。４）斯科特接線變壓器原邊接點口的電位隨負載變化而產生漂移。嚴重時有零序電流流經電力網。零序電流不僅可能造成零序電流保護誤動作，還會對鄰近的平行通信線產生干擾。零點漂移還會引起各相繞組的電壓不平衡，加重繞組的絕緣負擔，為此，該接線的變壓器也應采取全絕緣。５）斯科特接線兩饋線之間