范文一：【doc】两种接线平衡变压器的对比分析

两种接线平衡变压器的对比分析 第36卷第6期

I999年6月

爱噩鑫

豫AFoR聪查瀑

VO136No6

JuneJ999

【?),\

两种接线平衡变压器的对比分析

冯林桥张志文

摘要:为适应电气化铁道牵}l供电曲发展需要

赳福生(湖南大学,长沙410012)

U2乙.拽国己先后研制成阻抗匹配哥每变压器和A型接

线平衡变压器并在多条电气化铁路中得到选用奉又对此两种平蒲变压嚣作了对比分析,井结台所发

现曲闻慝,对三相变两相平衡变压器应吾皋用阻抗匹配方-法作了讨论.J. 关键词:t堂奎垦蚤龟些丛璺垫韭分析\

ComparisonAnalysisfortheTwoKindsof BalanceTransformerConnection

FenffLinqtao,Zha~~9Zh~wenandLiuFusheng HtmanUniverSity.Changsha410012

Ahact:Tomwiththedevelopmentofpowersupplyforelectricalrailwaytraction,the

impedancematchingandAtypebalancetransformershavebeensuccessfullydevelopedand

put

intopracticeinmanyelectricrailways.Thispapermakes8comparisonanalysistothetwokind

s

ofbalancetransforme~anddiscusseswhethertheimpedancematchingshouldbeadoptedin

transformingfromthreephasestOtwopha8esoFnot.

KeyWords:Balancetransformer,Electricalrailway,Impedancem.ch,Analysis

1引言

为适应电气化铁路牵日1供电的发展需要, 用户要求研制能引出中点接地又无需附加设备 的三相变两相平衡变压器.国内外同行为此曾 提出过多种接线方案,包括伍德桥

(Wt~clbridge)和兰勃兰克(Lehlanc)接线及其多 种变形方案.这些方案多是从外部接线上想办 法,因而结构复杂,材料利用率低,难形成产 品进入实用阶段.我国在总结前人实践基础 上,考虑三相变两相属非等相变换.各相的绕组 结构不可能一致要使二次侧输出两相电流相 等时,换算到一次侧三相的电流保持对称,做副 不同铁心的各相绕组伏安值相等,应利用内部 阻抗匹配.人为控糊相关绕组的电流分布和相 位关系.据此构想,l99】年便完成YNd(延 ~,葡_=而:5390tq,与要求相符

台.设计完毕.如果在试车中发现漏抗值与要 求不符,则可以改变一次抽头.改变一,二次绕 组间距.或者加磁分路.倘若这些手段都不能 使其达到要求,那么只有修改铁心尺寸重新计 算.

38温升计算

高橱抗变压器圜为耍利用锅抗,所温升 计算尤显重要,但方法与普通变压器无异这里 从略

薷6期冯杯桥,张志文,刘福生:两种接线平衡变压器的对比分析17

边)型接线的阻抗匹配平衡变压器的研制.其 后又有注册专利】,1996年完成YNd(延边曲 折)型.即简称A型接线平衡变压器的研制. 两台研制样机先后经挂网运行,通过一年考核 鉴定后,制造厂便转入批量生产,相继在我国电 铁牵引供电中投人使用.变压器期刊在文献 3]及其后续的多篇文章中,又介绍Yd(延边曲 折)型的接线平衡变压器.后者未见形成产品, 但所需接线和技术特征与文献[2]的产品是完 全一致的.我国电铁牵引供电的平衡变压器, 从go年代引进仿制斯科特(Scott)到90年代有 国产创新产品,这是一个可喜进步.两种新产 品的一次侧三相同为Y联结接线.二次侧两相 输出电压在相位上形成9oo的差值,两者的基 本特性是相似的.但二次侧的接线不同,反映 在结构和运行性能上也有差异.现进人世纪之 交,我们对两者加以对比分析,把发现的问题提 出作商榷,这对迎接下世纪的科教兴国应是不 可疏忽的.

围i用作分析讨论的Ydc延边曲折)接线方式 图i中相绕组匝数:一次侧::

Wc=.;二次侧W.=?=W=2;支臂

绕组.==;辅助绕组m=W=

^.

相绕组等值阻抗:=z=zc=z【;二

次侧z..=z=z,,=z.其中,为阻

抗匹配系数.

平衡变压器要求两相输出电压保持900的 相位差,为此可作辅助线fc和cE,两者应相互

垂直,故=0.366(+).取电压比=

.,(+),同相绕组抽头处匝比Y=

W/(W+),并认为在两相负荷阻抗相等的 情况下,,.:,.,且其相位差亦为9O.,则对应 图i相关绕组的三相与两相系统的电流变换矩 阵为:

i

2+

i

i

+(1一)

一

南一0-366

一

—

一

南一0-306

+(1一)

(1)

系数矩阵各列元素之和为零,则一次侧三 相电流必然平衡,按此条件可确定^.即: i一0.366—3y/(~+2)=0 解得:^=x(?了+1)y一2(2) 对式(2)中^和y的取值不同.可构成不同 的结构方案.实用上有如下三种情况: 其一是y=i,^=2.732,相当于:o+ 这便是文献[1]所述的YNd(延边)型接线阻抗 匹配平衡变压器.

其二是^=i,Y=0.634,则%=W.=

0.366(+一),这就是文献[2]所述的

YN?A型平衡变压器,也就是文献[3]所指的 非阻抗匹配Yd(延边曲折)型平衡变压器. 其三是二次侧从n和6点引出抽头,以便 为所用电和地区用电提供三相的配电电压.考 虑牵引变压器两相输出U.=:27.5kV,取 U=Uk=U=10.

5kV,则y=10.5x

?1.5127.5=0.468,据此求得^:0.2l28.而 ^值与其绕组布置及其电磁耦台状况有关.在 同心绕组布置结构上要实现^<i的产品甚为 ?引?

18

童压嚣第36卷

困难.虽然文献[2]强调该接线具有这一优点? 但承担该种变压器生产的各制造厂家都未能实 施和生产这种变压器.实际在文献[4]中对此 另有处理方法.并已完成具有低压引出抽头的 多功能平衡牵引变压器的研制,因限篇幅这里 不再介绍了.

考虑^<l既未形成产品,又在设计上难 以实施,故在分析对比中,仅按前两者讨论c 3对d(延边)型和A型接线的主要性能 分析

只要全面满足平衡变压器的技术要求,当 两相输出的负荷阻抗相等时,两相输出电流必 然相等.相位差值为90.为此可以平面坐标 的相量表示两相系统的安匝值,换算到三相系

统的相量应该对称,如图2中一OA,一OB和丽所

,E

l,

0D

.

?一jKA

圈2平衡变压器的安匝相?图

以图l中二次侧+的匝数为1作基 值,取输出电流f.=作电流基值.当y=1和 :

2.732时,由式(1)知各相的安匝相对值 为:

一

OA一:

:.

~/(+1)+(一1)

2?3

:0.8.165(3)

一

OB=(0?366)=0.816 (4)

当v:0.634时和=I时,同样可求得二 次侧各绕组的安匝数.计算结果列于表1中. 由图2看出,Yd(延边)型的三相绕组安匝 数一OA:一OB:丽,相位上彼此相差120".在 YN.A型中,ac与cb绕组的安匝数为OF: 丽.df与eg绕组的安匝值为丽=.一OF与 丽的相量相加仍为;丽与-(的相量相加 仍为,从而使三相系统电流保持平衡并对

称.从这点看来,两者的效果是一致的: 但应看到按二次侧绕组安匝计算的材料 利用率,两者便明显不同.依电流大小选导线截 面,设电流密度相等.则二次侧铜线利用率.即 容量利用率分别为:

3×0.8165

2×0.8165+2×O.366+0289 :

2.449—

5

:092:92%(5)6—2

.

639一..一…

3×0.8165

斫莉

::0.9045:90.45%(62一

.

7081一.一'…

YN?A型接线的特点是=1,即图l中abe 三角形各相绕组的等值阻抗一致.为此,希望 绕组结构相同.即的截面同样按82K相和cz 裹1二次侧绕组安匝的相对值

类型特征肛绕组b绕组cz绕组ad绕组绕组be绕蛆ge绕组

OA=11J5E;.压}4732

rd(延边)型接线C=O.8J65iM=0366K.at=0366

=08l65=02989

^=2732

t=0.634=tOL=?2y/3

0G=04726iM=0366=0366=0366CC=0366

YN-A型=I:04726=029B9

第6期冯林桥,张志文,刘福生:两种接线平衡变压器的对比分析19

相选择,则其利用率应为

一

兰:垒

一3×047264-4×0.366

;0.85=85%

2.4495

2.8818

(7)

图2中的:丽>一OL,这便如同

Ydl1接线作牵引变压器应用的二次倒绕组一 样.三角形中有一相通过的电流较小得不到充 分利用,其容量利用率必然下降.

由图1看出,YN?A型较之Yd(延边)型接 线,其二次侧绕组多了曲折.一般来讲,变压器 的曲折接线,必然引起材料利用率下降.除了 技术上的特殊需要,人们是不轻易采用曲折接 线方式的.

当为l时.实际bv绕组的截面是否与ax 和cz保持一致,我们再按阻抗匹配实施的条件 进行分析.

如上所述,值是指by绕组的等值阻抗对 ax和cz绕组等值阻抗之比.由表1看出,当Y =

1时.:2.732,此时该三绕组的匝数相同, 但by绕组的安匝数相对较小,故其导线截面可 相对选小些.在相同铁心的布置条件下,同样

轴向高度的绕组,所排列的匝数应增多,故做到 使大于l不会困难.

在=l时,表1中的by安匝数仍较和

cz为小.如果减小导线截面,同样铁心高度下 排列的导线匝数增多,其电阻值要增大,做到等 阻抗相等较为困难.如果保持截面相等,做到 ^=l较易实现,但这必然增大铜材耗量.材料 利用率按式(7)确定.

文献【3]把=l认作"非阻抗匹配",那么, 这种"非阻抗匹配"是不是就容易实现呢?实际 并非如此因设计所要规划的阻抗是指多绕组 耦台回路相对某一绕组的等值阻抗.显然这个 阻抗不仅决定于该绕组本身,尚与耦台回路的 情况有关.从图l看出,采用同心排列,A相与 c相铁心上是三绕组耦台,而B相铁心为四个 绕组耦合,即使by与ax和cz的绕组结构完全 一

样,所受相邻绕组的龟磁感应也难以相同. 要做到等值阻抗相等决不是这样简便即可实现 得了的.

正因为如此,在阻抗匹配要求的条件中,特 别强调了一次侧三相的等值阻抗要相等,这在 普通三相变压器中不成问题,因为三相铁心中 布置的绕组结构是相同的.但三相变两相的变 压器中不一样,因其中同心柱和两旁心柱上的 绕组数量和结构安排不相同,要做到一次侧三 相绕组的等值阻抗都相等便相当困难.故特把 这一问题作为技术要求提出来引起重视,否则 即使的要求实施得很好,也不可能保证一次

侧三相电流达到平衡.

YN?A型认定:l便无需阻抗匹配,对一 次侧三相绕组的等值阻抗相等也不提出要求, 看来这似乎简便易行,实质上对隐蔽的电磁影 响没有理顺,而这是会匿留后患含糊不得的. 4阻抗匹配的制约和协调作用

我们讨论的阻抗匹配是按三相变两相的技 术要求提出的.由于这是大功率和高电压的变 电设备,其阻抗在很大程度上受磁感应的影响, 要利用阻抗匹配,控制绕组的电流分布及其相 位关系,以实现三相对两相的平衡和对称变换. 故相关绕组阻抗匹配的应有比值要针对这一任 务要求来考虑,与此有关的影响因素都不能有 所疏忽.

在为1时,由于三相铁心中的绕组数量 和结构布置不一样,要做到=l,在设计上也 要进行相应的匹配安排.还有上述一次侧三相 绕组的等值漏阻抗要保持相等,也是不可疏忽 的.否则即使一次侧三相电流对称,其阻抗压 降不等,要保证三角形中三相的感应电势相互 对称,傲到三相平衡而不出现零序电压和电流. 就很难实现.

除此以外,二次侧中相的支臂绕组ad和 be,以及两个旁相的辅助绕组df和eg的等值 阻抗,也应有所约束.要实现上述的对称和平 衡变换,在二次侧引出端全短路时,从一次侧测 定的三相短路阻抗应相等;用同样方法换算到 二次侧两相系统的短路阻抗亦应相等.依据接 线方式可确定空载时的两相电势E和E.,按

换算到二次侧两相系统的等值电路考虑,其压

变压器第36卷

降表达式可写为:

lAUIlE一Ul{ABlll

?U}IE一UPlBA}lj,l

上式中A和B分别代表两相系统各自支路 的等值漏阻抗和公共回路的等值互感阻抗.这 里对其冗长的表达式便不介绍了.要满足上述 要求,应使B=O,据此条件来限定支臂绕组和 辅助绕组的阻抗设计值.如果不满足这一条件, 即使=j,,由于B的存在,邻相电流通过B 作用,互感压降的性质便会明显不同.因.滞 后为90~.j与B的乘积对相作用是压降; 而厶导前为9俨,它与B的乘积对的相对作 用便是电压升,这样一来,会使口与巩的数值 和相位相差值增大.随着B值增大,这种差异 愈大,则图2和表1的原有假定条件不能成立, 其平衡作用要受到损害,这是不能容许的. 严格做到B=0,实际十分困难.据我们实 践经验,控制JBI<005JAI便可.由文献 【5]得知,Yd(延边)型平衡变压器的样机,在投 运时测得的最大阻抗压降,较之原有Ydl1供 电时的同等情况明显为小,且测试值与计算值 甚接近.这体现了阻抗匹配的满意效果,也验 证了理论分析的正确性.

YN?A型变压器的模型试验和样机测试, 所见数据不多,没有二次侧引出端短路时从一 次侧测定的三相短路阻抗是否相等的数据.从

接线来看,在=1和y=0.634时,辅助绕组 与支臂绕组匝数相等井串联,这要做到B接近 于零,其难度决不会比Yd(延边)型的相应情况 为轻.

把阻抗匹鼠引入到变压器的设计上来,过 去确来见过.考虑平衡变压器既要变压又要变 相,采用这一方法,利于抓内囡,强内功,把不同 变换的电磁关系和功能要求协调起来.阻抗匹 配的定额比值,应按总体任务的技术要求和线 性变换的函数关系确定.其值主要决定于电 抗,丽变压器绕组的等值阻抗,不仅决定于该绕 组各自的电磁因素,还与相邻回路的电磁耦合 密切相关.故实施阻抗匹配应由绕组的合理设 计和布置求得解决.这会增加设计难度.但应 看到,现代科技发展和计算机的广泛应用,为解 决此等困难提供了有利条件.依据自然法则和 实践经验,只要匹配是合理的,总是可以取得成 功的.解决好阻抗匹配,不仅可简化接线和优 化产品绪构,还可改善其运行性能,激到多方面 的和谐一致.

三相变两相要求总的伏安值不变,则

3U].,3?=2口,,故,3?=?2/312~,= 0.81651?同样U3.=08165U?,这与式(3) 和式(4)所得结果一致.文献【1]二次侧绕组增 加的两个支臂,正起着这个变相系数及其隐台 的阻抗匹配沟通作用,而文献[2,3]引人了^, 表明作者曾参照过阻抗匹配构想,但最后选定 =1,以至难以体现上述伏安值不变的关系, 从而又把阻抗匹配的优点都丢失了.

阻抗匹配平衡变压器自1992年投运以来, 已在我国十多条电气化铁道建设中得到选用, 为制造厂家和铁道使用部门创造了重大经济和 社会效益,多次获有关部和国家级奖励并人选 国家级科技成果重点推广计划.在此成果基础 上又延伸发展,研制出多功能平衡牵引变压器. 特别是增朴了滤波功能,受到使用部门欢迎. 经国家知识产权局审核,上述丽种阻抗匹配的 新产品,均人选我国产业化示范工程首批项且. 实践证实了阻抗匹配的有效性和可行性,可充 分开发和利用变压器的潜能,这是值得重视和 推荐的.

5几点建议

上述分析仅供参考,合理结论应在调研后 作出,为此建议:

(1)我国电气化铁路已有多种国内外生产 的平衡变压器投人运行,但有的样机投运前测 试数据不垒,投运后又未组织现场检验.建c义 铁道营运单位,变压器制造厂家及其主管的科 研部门,联合组织现场测试,取得多种工况的真 实数据,再作分析比较.

(2)国内外对平衡变压器尚无技术标准和 规范可循,丽平衡变压器用于电气化铁道牵引

第36卷第6期

1999年6月

变压罨

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乔格硅钢片剪切线电气故障维修方法与技巧

刘辉江苏自动化研究所.连云港咖.L}]

摘要:分析了乔格硅钢片剪切巍控制系统电气故障厚圆.舟绍了维修砖备的仪器设备和工具.通

麟常

统故障维修谴{霰关键词:变压器缺0硅钢片剪切践控制系统故障维修征, ElectricFaultMaintenanceandSkillforGEORGSiliconSteelCuttingLine

Lif

JiangsuAutomaticResearchInstitute,Lianyungang222006

Abstract:ThefaultreasonofGEORGsiliconsteelcuttinglinecontrolsystemisaI1且lvsed.andthe

necessaryinstrumentsandtoolsforitsmaintenanceaIeintroducedTheusualmethodandskill

for

maintenanceareexplainedthroughfloraeexamples.

KeyWords:r脒.Core,s龇.s耙e,crating"c.mfsyste~,FaultHee 1前言

8O年代中期,国内许多变压器厂家引进了

德国乔格硅钢片剪切线.该剪切线控制系统利

用多总线(Multibns)计算机总线体系结构.运用

闭环控制原理,具有功能配置灵活,自动化程度

.

?t.?t.?t—?t.?t-.?t.?t

碡

高,控制精度高,生产效率高,状态及故障检测

手段较完善等特点,为我国各类大型电力变压

器的生产,提高电力变压器的性能和质量起了

巨大作用.但是随着时问的推移.该系统的电

子元器件逐渐老化.国外电子模块产品的使用

寿命.平均无故障时间(~TBF)太约在lO万小 .

?t.?t.?t-t.?t.?t-?t.?t.?t-?t.?t-.?t.?t-.?t-.?t--?t----?t

供电,其影响面相当广泛.在测试基础上,建议 我国变压器研究所,铁道电气化研究所和电科2 院供电研究所联合主持,尽快制订我国平衡变 压器的技术标准,为产品审核检验提供依据.. (3)有了现场测试和技术标准,便可对不同 厂家产品作对比分析,看三相变两相平衡变压 器应否采用阻抗匹配,阻抗匹配的合理要求应 如何,进而适应发展需要探求产品改进办法.为 促进相关科技的发展和进步做出贡献. 参考文献

刘福生,聂光前利用阻抗匹配方法构成的新型 平衡变压器.铁道.1988.10(4):1622. 郭宝库.CN861006844和ZL922322988专利说明 书

陈家榆,盛剑霓,陈党生.非阻抗匹配Y,联结平 衡变压器.变压器.1994,31(11):5—7转29 张志文,剌福生.熊芝耀.多功能平衡牵引变压器 的谐波分析及计算.湖南大学,1998.25(I): 46,5J.

刘福生,肖乐军.周有庚.阻抗匹配平衡变压器的 等值电路及其应用.铁道,1994.16(3):22 30.

(收修改祷日期:1999—01一】3)

'

范文二：一种没有吸流变压器的T_NF平衡供电接线

一种没有吸流变压器的 T-NF 平衡供电接线 缪耀珊供变电

一种没有吸流变压器的 T-NF 平衡供电接线

缪耀珊

摘 要:为了实现接触悬挂和回流线牵引电流完全平衡，常规的作法是在牵引网内设置大量吸流变压器，将钢

轨和地中的牵引回流全部吸入回流线。这种方式有以下缺点:工程造价较高，接触网工作条件变差。当机车受

电弓通过吸流变压器处的电分段时，瞬间将吸流变压器一次绕组短路，产生的电弧可能烧损接触线。本文提出

一种新的 T-NF 平衡供电方式，可实现无吸流变压器的 T-NF 平衡供电。文章对该方式的可行性作了分析。

关键词:吸流变压器;供电方式;平衡供电

Abstract: In order to keep current in contact wire system and negative feeder equal, a lot of booster transformers are

installed in conventional BT power supply system to boost the current in rail and earth into negative feeder. It leads to

some negative results: increase the investment and worsen the working condition of contact wire system. When

pantograph of electro loco passing through the section of booster transformers，an instantaneous short circuit between primary windings occurs. The arc produced may damage the contact wire. In this paper, a new scheme of balanced

feeding system without booster transformers is suggested and the feasibility of scheme is discussed.

Key words: booster transformer; power supply system; balanced feeding

+中图分类号:U223.519 文献标识码:A 文章编号:1007-936X(2006)06-0001-02

0 引言 挂和回流线中。在两相邻吸流变压器的中部作一次

回流线和钢轨的连接。在有信号轨道电路的区段， 交流电气化铁道的 25 kV 直接供电牵引网是 这种连接应在信号扼流变压器的中点进行。 一种单相不平衡供电回路。其中作为主要回流导体

的钢轨是直接铺设在道床上，它与大地间没有良好

的绝缘，致使部分钢轨回流通过轨—地间漏泄电导

泄入大地，并在牵引变电所附近由地中返回钢轨和

主变压器的接地端。这种供电回路的接触网电流和

钢轨电流是不平衡的。两电流的比值与导线型号和

导线间相对位置有关，一般钢轨电流大约是接触网

电流的 40%,60%。牵引回路电流不平衡可导致对

邻近平行接近的通信线路产生感应影响;钢轨对地漏

NF 为回流线;T 为接触网;R 为钢轨;1 为吸上线;2 为 泄电流在轨—地间形成电位差，特别是在高速区段 吸流变压器;SS 为牵引变电所 上，由于列车电流大，钢轨对地电位可高达 400 V 图 1 BT 供电方式原理接线图 以上，对线路工作人员人身安全可能造成威胁。 在 BT 方式下，当机车在某 BT 区段取流时， 1 BT 供电方式 牵引回流只在机车与最近的吸上线间一小段钢轨

通常的 25 kV 牵引网平衡供电方式是吸流变 中流通，在其余区段则全部由回流线返回，实现接 压器供电方式(以下简称 BT 方式)，如图 1。沿接 触网和回流线的平衡供电如图 2 所示。BT 方式的 触网增设一条回流线并每隔 2,4 km 安装 1 台变比 不平衡供电长度一般不超过 1,1.5 km，从而极大 为 1 的吸流变压器，其原、次边分别串接在接触悬 地减轻了电气化铁道对通信线路的感应影响，降低

了钢轨对地电位。与此同时，它对电气化铁道牵引

供电系统的技术经济指标也有重大负面影响:

(1)在牵引网中串联接入大量吸流变压器， 作者简介:缪耀珊.中铁电气化勘测设计研究院～教授级高

级工程师～天津 300250～电话:023-98357,路电,。

1

供变电电气化铁道 2006 年第 6 期

使接触网的硬点增多，大量吸流变压器安装在沿线进入回流线的同时阻断其继续通过钢轨流向电源的电杆上，缺少必要的保护和安全措施，使接触网 的径路，就可以迫使全部牵引回流都由回流线返 的工作条件变差，特别是在高速大负荷条件下，当 回。图 4 就是这种方式的接线示意图。 机车受电弓快速通过吸流变压器处的电分段时产

生的电弧可能烧损接触线，造成事故。

(2)牵引网造价显著增加。

(3)牵引网单位阻抗增大，使牵引网电压损

失和电能损失明显增加。

T 为接触悬挂;R 为钢轨;NF 为回流线;SS 为牵引变电所;

1 为吸上线;2 为信号扼流变压器;L 为机车轮对

图 4 不设吸流变压器的供电接线图

图 4 取消了信号扼流变压器两线圈中点的连

线，并将远电源侧线圈中点引出与回流线相连。当

机车在某一信号闭塞分区运行时，牵引回流只能由 图 2 钢轨与回流线的连接方式及回流径路图

近电源侧扼流变压器中点进入回流线，由于继续流 2 没有吸流变压器的 T-NF 平衡供电方式

经钢轨返回电源侧的径路被阻断，在牵引变电所主 如果直接取消 BT 供电方式(图 1)中的吸流

变压器作用下牵引回流全部被吸入回流线。不论机 变压器，则形成如图 3 所示的带回流线的直接供电

车运行到那一个信号闭塞分区，牵引回流流经钢轨 方式。

的长度始终不会超过一个闭塞分区的长度，从而实

现了接触悬挂—回流线的平衡供电。

应该指出，信号扼流变压器两线圈中点的连线

完全是为了给牵引回流提供通路，取消中点连线不

会对轨道电路的正常工作产生任何影响，因而是可

行的。

3 结论

图 3 带回流线直接供电方式原理接线图 本接线不需增加任何设施即可实现没有吸流 由于没有了吸流变压器，牵引回流不再是 变压器的 T-NF 平衡供电，其技术经济指标则明显 100%被吸入回流线，而是在钢轨、回流线和大地 优于常规的 BT 平衡供电方式。由于一般信号闭塞 三者间按阻抗反比关系分配，这种方式仍有漏泄电 分区的长度很短(约 2 km)，其钢轨漏泄电流比 AT 流进入地中，仍属不平衡供电，只是漏泄入地的电 方式小得多，钢轨对地电位大幅减小，有利于限制 流分量因增设了回流线而有一定程度降低。在回流 大负荷和高速区段的钢轨电位，确保了安全。 线截面为 LGJ-240 时约可使地中电流减少 50%。 参考文献:

要实现绝大部分供电回路的平衡供电，关键在 [1] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院.电气化铁道设 改变回流电流的径路。中国电力出版社 2004 年出 计手册[M].北京:中国铁道出版社,1988.

[2] 电气化铁道接触网.德国 Pushmann.中铁电气化局集团 版的由德国 Pushmann 编著的《电气化铁道接触网》

有限公司[M].北京:中国电力出版社,2004. (中铁电气化局集团有限公司译)一书中曾介绍

过:在西班牙的马德里—塞利维亚高速铁路和德国 收稿日期:2006-10-15 柏林—汉诺威高速铁路上曾采用过一种“改进型”

回流线接线方案，它可以使“回流线电流和接触网

电流基本相等”，实现平衡供电。但对具体接线则

未作介绍。笔者设想，如果能在钢轨电流经吸上线

2

范文三：变压器接线组别

注:

1、变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上～并被同一主磁通链绕～当主磁通交变时～在高、低压绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系。 2、同名端:在任一瞬间～高压绕组的某一端的电位为正时～低压绕组也有一端的电位为正～这两个绕组间同极性的一端称为同名端～记作“?”。 3、变压器联结组别用时钟表示法表示

规定:各绕组的电势均由首端指向末端～高压绕组电势从A指向X～记为“èAX”～简记为“èA” ～低压绕组电势从a指向x～简记为“èa”～记住电

U,,,,势差既电压～与速度的下标不同～电压是标量～速度是矢量～故上面图中ABAB

的箭头该由A指向X。

设高压绕组同名端指向非同名端的电势差为E1～低压绕组同名端指向非同名端的电势差为E2～则对于绕在同一铁心柱上的高低压绕组而言～其E1和E2是同相位的。

当高压绕组同名端和首端是同一个端时～则èAX与E1相位相同,不是同一端时～则èAX与E1相位相反。低压绕组也如此。

先假定一相的高压绕组电势差向量图～如èAX～然后根据èAX与E1、E1与

E2与èa(不一定就是èa)～确定和èAX绕在同一铁心柱上的低压侧的相电E2、

势的相位。

时钟表示法:把高压绕组线电势作为时钟的长针～永远指向“12”点钟～低压绕组的线电势作为短针～根据高、低压绕组线电势之间的相位指向不同的钟点。

确定三相变压器联结组别的步骤是:

?根据三相变压器绕组联结方式,Y或y、D或d,画出高、低压绕组接线图,绕组按A、B、C相序自左向右排列,,

?在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向

?画出高压绕组电势相量图～根据单相变压器判断同一相的相电势方法～将A、a重合～再画出低压绕组的电势相量图,画相量图时应注意三相量按顺相序画,, ?根据高、低压绕组线电势相位差～确定联结组别的标号。

范文四：变压器接线组别

压器的接线组别就是变压器一次绕组和二次绕组组合接线形式的一种表示方法；

常见的变压器绕组有二种接法，即“三角形接线”和“星形接线”；在变压器的联接组别中“D表示为三角形接线，“Yn”表示为星形带中性线的接线，Y 表示星形，n 表示带中性线；“11”表示变压器二次侧的线电压Uab 滞后一次侧线电压UAB330度（或超前30度）。

变压器的联接组别的表示方法是：大写字母表示一次侧（或原边）的接线方式，小写字母表示二次侧（或副边）的接线方式。Y （或y ）为星形接线，D （或d ）为三角形接线。数字采用时钟表示法，用来表示一、二次侧线电压的相位关系，一次侧线电压相量作为分针，固定指在时钟12点的位置，二次侧的线电压相量作为时针。

“Yn，d11”，其中11就是表示：当一次侧线电压相量作为分针指在时钟12点的位置时，二次侧的线电压相量在时钟的11点位置。也就是，二次侧的线电压Uab 滞后一次侧线电压UAB330度（或超前30度）。

变压器二个绕组组合起来就形成了4种接线组别：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。我国只采用“Y，y”和“Y，d”。由于Y 连接时还有带中性线和不带中性线两种，不带中性线则不增加任何符号表示，带中性线则在字母Y 后面加字母n 表示。n 表示中性点有引出线。Yn0接线组别，UAB 与uab 相重合，时、分针都指在12上。“12”在新的接线组别中，就以“0”表示。

范文五：变压器Z型接线

变压器Z型接线

默认分类 2009-01-18 23:00:02 阅读800 评论3 字号:大中小 订阅 忽然发现自家变电站的站用变用的是Z型接线，但是自己大学又没学过，所以上网搜了一下，整理了一遍，

留待以后学习用……

对于35KV、66KV配电网，变压器绕组通常采用Y接法，有中性点引出，就不需要使用接地变压器。对于6KV、10KV配电网，变压器绕组通常采用?接 法，无中性点引出，这就需要用接地变压器引出中性点。接地变压器的作用就是在系统为?型接线或Y型接线中性点未引出时，用于引出中性点以连接消弧线

圈。

接地变压器采用Z型接线(或者称曲折型接线)，即每一相线圈分别绕在两个磁柱上，两相绕组产生的零序磁通相互抵消，因而Z型接地变压器的零序阻抗很小(一 般小于10Ω)，空载损耗低，变压器容量可以利用90%以上。而普通变压器零序阻抗要大很多，消弧线圈容量一般不应超过变压器容量的20%，

由此可见，Z型接线的变压器作为接地变压器是一种比较好的选择。

一般系统不平衡电压较大时，Z型变压器的三相绕组做成平衡式，就可以满足测量需要。当系统不平衡电压较小时(例如全电缆网络)，Z型变压器的中性点要做出30V,70V的不平衡电压以满足测量需要。

接地变压器除可带消弧线圈外，也可带二次负载，代替站用变。在带二次负载时，接地变压器的一

次容量应为消弧线圈容量与二次负载容量之和。

接地变的最大功能就是传递接地补偿电流。

Z型接地变压器的接线图见图1及图2，共有两种接线方式，分别是ZNyn11和ZNyn1，其降低零序阻抗的原理是:在接地变压器三相铁芯的每一相都有两个匝数相同的绕组，分别接不同的相电压。当接地变压器线端加入三相正、负序电压时，接地变压器每一铁芯柱上产生的磁势是两相绕组磁势的向量和。三个铁芯柱上的合成磁势相差120?，是一组三相平衡量。三相磁通可在三个铁芯柱上互相形成磁通路，磁阻小、磁通量大、感应电势大，呈现很大的励磁阻抗。当接地变压器三相线端加入零序电压时，在每个铁芯柱上的两个绕组产生的磁势大小相等，方向相反，合成的磁势为零，三相铁芯柱上没有零序磁通。零序磁

通只能通过外壳和周围介质形成闭合回路，磁阻很大，零序磁通很小，所以零序阻抗也很小。

图1Z型接地变压器接线图及向量图(ZNyn11)

图2z型接地变压器接线图及向量图(ZNyn1)

接地变压器的作用是在系统为?型接线或Y型接线中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈，该变压器采用Z型接线(或称曲折型接线)，与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右)，而普通变压器要大得多。因此规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可带90% ,100%容量的消弧线圈，接地变除可带

消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。

有载调节消弧线圈

(1) 消弧线圈的调流方式:一般分为3种，即:调铁芯气隙方式、调铁芯励磁方式和调匝式消弧线圈。目前在系统中投运的消弧线圈多为调匝式，它是将绕组按不同的匝数，抽出若干个分接头，将原来的无励磁分接开关改为有载分接开关进行切换，改变接入的匝数，从而改变电感量，消弧线圈的调流范围为额定电流的30,100%，相邻分头间的电流数按等差级数排列，分头数按相邻分头间电流差小于5A来确定。为了减少残流，增加了分头数，根据容量不同，目前有9档—14档，因而工作可靠，可保证安全运行。消弧

线圈还外附一个电压互感器和一个电流互感器。

(2) 消弧线圈的补偿方式:一般分为过补、欠补、最小残流3种方式可供选择。

a. 欠补:指运行中线圈电感电流IL小于系统电容电流IC的运行方式。当0,IC-IL?Id，(Id为消弧线圈相邻档位间的级差电流)，即当残流为容性且残流值?级差电流时，消弧线圈不进行调档。若对地电容发

生变化不满足上述条件时，则消弧线圈将向上或向下调节分头，直至重新满足上述条件为止。

b. 过补:指运行中电容电流IC小于电感电流IL的运行方式。当 IC-IL,0，且?IC-IL??Id，即在残流为感性且残流值?级差电流时，消弧线圈不进行调档。若对地电容发生变化不满足上述条件时，则消弧线圈的

分接头将进行调节，直至重新满足上述条件为止。

c. 最小残流:在?IC-IL ??1/2 Id时，消弧线圈不进行调节;当对地电容变化，上述条件不满足时进行调节，直至满足上述条件。在这种运行方式下，接地残流可能为容性，也可能为感性，有时甚至为零(即全

补)，但由于加装了阻尼电阻，中性点电压不会超过15%相电压。

6.3 限压阻尼电阻箱

在自动跟踪消弧线圈中，因调节精度高，残流较小，接近谐振(全补)点运行。为防止产生谐振过电压及适应各种运行方式，在消弧线圈接地回路应串接阻尼电阻箱。这样在运行中，即使处于全补状态，因电阻的阻尼作用，避免产生谐振，而且中性点电压不会超过15%相电压，满足规程要求，使消弧线圈可以运

行于过补、全补或欠补任一种方式。阻尼电阻可选用片状电阻，根据容量选用不同的阻值。当系统发生单

相接地时，中性点流过很大的电流，这时必须将阻尼电阻采用电压、电流双重保护短接。

6.4 调谐和选线装置

自动调谐和选线装置是整套技术的关键部分，所有的计算和控制由它来实现，控制器实时测量出系统对地的电容电流，由此计算出电网当前的脱谐度ε，当脱谐度偏差超出预定范围时，通过控制电路接口驱动有载开关调整消弧线圈分接头，直至脱谐度和残流在预定范围内为止。系统发生单相接地时，将系统PT二次开口三角处的零序电压及各回路零序电流采集下来进行分析处理，通过视在功率、零序阻抗变化、谐

波变化、五次谐波等选线算法来进行选线。

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