下一頁返回任務1.1.3牽引變電站

一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站采用單相牽引變壓器的牽引變電站稱為單相牽引變電站。單相牽引變壓器的接線形式，有純單相接線、單相Ｖ，ｖ接線和三相Ｖ，ｖ接線三種。下一頁返回（一）純單相接線下一頁返回一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站純單相接線牽引變壓器的接線圖如圖所示，原邊繞組ＡＸ接三相電力系統的某兩相，例如Ａ、Ｂ相，電壓為１１０ｋＶ（或２２０ｋＶ）。下一頁返回一、單相牽引變電站次邊繞組的ａｘ的首端ａ接到牽引母線上，同時供給牽引變電站左（Ｌ）、右（Ｒ）兩個供電臂的負荷，兩臂的接觸網用分相絕緣器分開，既利于縮小事故停電范圍，又提高供電的靈活性。次邊繞組的ａｘ末端ｘ與鋼軌和牽引變電站接地網連接。次邊輸出電壓為２７.５ｋＶ。為便于分析，將牽引變壓器原、次邊的電壓、電流標注在接線圖中。標注時采用規格化標向，即按實際接入電力系統的相別標向，而不管接該相的變壓器端子號，并且：①原邊繞組作為負載看待，按電動機慣例（功率輸入）標向；上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站②次邊繞組作為電源看待，按發電機慣例（功率輸出）標向；③忽略激磁電流和繞組漏抗，認為原、次邊對應繞組電壓同相、電流同相；④繞組電流的流向與外電路電流的流向一致。純單相接線牽引變壓器的變比為電力系統三相電流與牽引負荷電流的關系為上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站純單相接線的主要優點是結構和接線簡單，變電站的設備少，占地面積小，投資少，變壓器的容量可以充分利用，容量利用率達１００％。容量利用率是指變壓器的最大輸出容量與額定容量之比，即變壓器的容量利用率低，不僅造成基本建設投資的浪費，還會額外增加運營成本，因為牽引用電除收取用電電度費外，還按牽引變壓器的額定容量收取基本電費。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站由于牽引變壓器的容量大、數量多，因此牽引變壓器的容量利用率就成為牽引變電站運行的重要經濟指標。純單相接線的缺點是，使電力系統三相負荷不對稱，不對稱系數為１，在電力系統中形成較大的負序電流；牽引變電站無三相電源，所內自用電需由附近地方電網引入，或由所內劈相機、單相－三相變壓器等方式供給，牽引網不能實行雙邊供電。因此，純單相接線主要適合于電力系統容量較大，地方電網較發達的地區。我國的哈（爾濱）—大（連）線全部采用純單相接線，由容量較大的２２０ｋＶ電網供電。上一頁下一頁返回（二）單相V，v接線下一頁返回一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線采用兩臺單相變壓器Ｔ１、Ｔ２分別向牽引變電站的左、右兩個臂供電，如圖（a）所示。兩臺單相變壓器原邊繞組的末端Ｘ１、Ｘ２相連作為公共端，三個引出線端子Ａ１、Ｘ１Ｘ２、Ａ２分別接電力系統的三個相線，構成Ｖ形；兩個次邊繞組也是末端ｘ１、ｘ２相連作為公共端，接鋼軌和牽引變電站接地網，首端ａ１、ａ２分別接變電站兩個供電臂的牽引母線。由于兩供電臂的相位不同，故兩臂的接觸網必須用分相絕緣器分開。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站按規格化標向將兩臺單相變壓器原、次邊繞組的電壓、電流標注在接線圖上。作出原、次邊繞組的電壓、電流向量圖如圖（ｂ）所示。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線兩臺牽引變壓器的變比均為電力系統三相電流與牽引負荷電流的關系為上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線牽引變電站在正常工作時，兩臺變壓器均投入運行，其備用方式是幾個牽引變電站公用一臺移動變壓器。當變壓器發生故障或檢修時，由專用車將移動變壓器運往牽引變電站（所），在移動變壓器接入前，變壓器可允許一定時間的過負荷運行。單相Ｖ，ｖ接線的優點是容量利用率為１００％；在正常運行時，牽引側仍為三相，可以供給所內自用電及地區三相負荷；變電站設備也相對較少，投資較少；牽引網可實行雙邊供電。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站單相Ｖ，ｖ接線的缺點是使電力系統三相負荷不對稱，但和純單相接線比較，對系統的負序影響減少，不對稱系數為０.５；當一臺變壓器故障時，另一臺必須跨相供電，即兼顧左、右兩個供電臂。因此就需要一個倒閘過程，即把故障變壓器原來承擔的供電任務轉移到正常運行的變壓器上，如圖所示，在此倒閘過程完成后，地區三相自用電必須改由劈相機或單相－三相變壓器供電。跨相供電時，實際上接線已形成純單相接線，對電力系統的負序影響隨之增大。單相Ｖ，ｖ接線在我國陽平關———安康等線路應用。上一頁下一頁返回（三）三相V，v接線下一頁返回一、單相牽引變電站一、單相牽引變電站三相Ｖ，ｖ接線是將兩臺單相變壓器安裝在同一油箱內，所以可視為單相變壓器接線。如圖所示，一臺單相變壓器的高壓繞組為Ａ１Ｘ１，低壓繞組為ａ１ｘ１；另一臺的高、低壓繞組分別為Ａ２Ｘ２與ａ２ｘ２。高壓繞組引出三個端子Ａ、Ｂ、Ｃ接于三相電力系統，所以通常又稱為三相Ｖ，ｖ接線變壓器。三相Ｖ，ｖ接線牽引變壓器的原邊端子Ａ、Ｂ、Ｃ接于三相電網，次邊ｃ端子與鋼軌和牽引變電站接地網連接，ａ端子和ｂ端子分別接到左、右兩臂的牽引母線上。原、次邊的電壓、電流關系與單相Ｖ，ｖ接線相同。兩臂的電壓相差６０°。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站三相Ｖ，ｖ接線牽引變壓器采用共軛式鐵芯結構，即在傳統的等截面三柱鐵芯上，將中柱鐵芯作為兩臺單相變壓器的共軛回路，兩個邊柱上為兩臺獨立的單相變壓器繞組，如圖（ａ）所示。為了使中柱磁通與兩邊柱磁通相等，兩邊柱繞組的繞向相反，使中柱磁通為兩邊柱磁通之差。由于兩邊柱電壓ＵＡＣ、ＵＢＣ相差６０°，則兩邊柱磁通也相差６０°。所以，中柱磁通與兩邊柱磁通相等，如圖（ｂ）所示。三相Ｖ，ｖ接線是在單線Ｖ，ｖ接線的基礎上發展起來的新型接線方式，每個變電站安裝兩臺同型變壓器，一臺運行，一臺備用。上一頁下一頁返回一、單相牽引變電站這樣，既保持了單相Ｖ，ｖ接線的主要優點，而且克服了單相Ｖ，