1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)高鐵牽引變壓器接線方式探討高鐵牽引變壓器接線方式探討韓保全韓保全鄭州鐵路局鄭州供電段鄭州鐵路局鄭州供電段 河南河南 鄭州鄭州 摘要：摘要：分析高鐵牽引變壓器進線電壓改變后，牽引變壓器的接線方式發(fā)生了改變，新的變壓器接線方式命名為“W/X”接線關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 高鐵 變壓器 W/X 接線目前，我國高速鐵路發(fā)展已經(jīng)引領(lǐng)世界鐵路發(fā)展的潮流，很多技術(shù)占居世界先進之列。特別是牽引供電方面，國產(chǎn)技術(shù)幾乎為 100%。不論是供電方式還是接觸網(wǎng)設(shè)備標準都已經(jīng)突破國際標準；我們就牽引主變壓器接線方式作一探討。一、牽引變壓器在鐵路運輸中的重要性一、牽引變壓器在鐵路運輸中的

2、重要性我們知道，牽引變電所是鐵路運輸?shù)男呐K，高速電氣列車速度高，高峰時段密度大。空氣阻力隨速度呈幾何級數(shù)增長，列車牽引力主要克服空氣阻力運行，牽引負荷很大。350KM/H 速度時，列車運行所需功率最高達到 24000KW。2000 年 7 月 1 日發(fā)布的“鐵道部令第 3 號鐵路行車事故處理規(guī)則 ”中明確規(guī)定，牽引變電所設(shè)備故障即構(gòu)成一般 B7 類事故。GB/T12325-2008供電電壓偏差基本條款；35KV 及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過標稱電壓的 10%。如供電電壓上下偏差同號時，按較大的偏差絕對值為衡量依據(jù)。220V 單相用戶的供電電壓允許偏差為標稱電壓的+7%、-10%。

3、 要保證供電電壓偏差滿足國家標準要求，可以通過以下兩條途徑：（1）電網(wǎng)中傳輸?shù)臒o功功率盡可能??；（2）負荷端口的系統(tǒng)三相短路容量盡可能地大。 由此可見，維持良好的供電電壓水平，取決于供電部門和電力用戶雙方的共同努力。我國邊遠地區(qū)電氣化鐵路目前面臨的問題是電網(wǎng)短路容量偏小，供電能力較弱。電網(wǎng)短路容量偏小意味著系統(tǒng)發(fā)電容量偏小或電源距負荷中心偏遠。國外專家通常認為，電網(wǎng)公共連接點短路容量不足用戶容量的 30 倍時，可以視其為小電網(wǎng)，小電網(wǎng)常見的電能質(zhì)量問題之一就是供電電壓偏差較大。二、變壓器接線方式要滿足那些條件：二、變壓器接線方式要滿足那些條件：1.特殊接線實現(xiàn)三相單相對稱補償系統(tǒng)有兩個目的：

4、一是尋求無功、負序完備補償?shù)淖詈喎绞胶妥钚∪萘俊６悄芘c單相接線牽引變壓器相配合，實現(xiàn)同相供電，以期盡可能利用電力系統(tǒng)承受負序的能力，簡化整個供電系統(tǒng)。2.實現(xiàn)三相單相對稱補償?shù)奶厥饨泳€方式主要有不等邊 SCOTT 接線、不等邊YNVD 接線、不等邊 V/V 接線和 YN2D 接線等。3.常用的接線方式有如下幾種： （1） 單相 V/V 接線 （2） 三相 V/V 接線 （圖-1） （圖-2）（3）SCOTT 接線變壓器SCOTT 接線變壓器底（M）座繞組原邊接入電力系統(tǒng) AB 相（線電壓） ，高（T）座繞ABCabca1x1ABCa2x2A1X1A2X2精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-

5、專業(yè)組原邊一端接底繞組的中點 D，另一端接入 C 相。 （圖-3）底座繞組的變比 高座繞組的變比 （圖-4） （圖-5）由上圖可見，在兩個供電分區(qū)負荷電流大小相等、功率因數(shù)相同條件下，斯科特牽引變壓器原邊三相電流完全對稱。實際運行中假設(shè)條件不會總是完全滿足，所以原邊三相電流也不完全對稱。三、目前高鐵運行中牽引變壓器的特點：三、目前高鐵運行中牽引變壓器的特點：1.法國模式：法國對變壓器制造要求高。為適應(yīng)法國模式的軌道接線要求，牽引變壓器需引出中間抽頭，且次邊上繞組需做特殊設(shè)計，提高容量。一般變壓器均設(shè)有中間抽頭，采用單相接線時需采取 VX 接線方式；平衡變壓器的中間抽頭為滿足阻抗匹配關(guān)系，設(shè)計制

6、造難度大；YND11 變壓器需兩個變壓器，去構(gòu)造十字交叉接線方式等，總之法國模式對牽引變壓器需做特殊設(shè)計，變壓器利用率不高。2.中國模式的優(yōu)點；（1）牽引變壓器二次側(cè)輸出 55KV 單相電壓，牽引變壓器出口不設(shè)自耦變壓器，大大減少投資；（2）無需布置牽引變電所出口的軌回流，而由 AT 接地解決 。鄰近牽引變電所的軌道末端不接入變電所，軌道另一端與第一個自耦變電所中點連接。該模式電流基于 AT 變比分配，不受接觸網(wǎng)、軌道等阻抗影響。ABCadbcIIIk1Ik31Ik31IIAIBICIIk32Ik31Ik1Ik1112ABUKU 122DCUKU 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（3

7、）牽引變壓器不需中間抽頭，很大程度減少牽引變壓器的制造難度，同時，省去了牽引變電所的軌回流線布置。（4）牽引變壓器二次側(cè)不需要像法國模式那樣增加繞組容量，能夠提高牽引變壓器容量利用率。（5）饋線斷路器容量需求小，T 線 F 線電流總相等，牽引母線容易選型。 （6）首個 AT 段不需設(shè)置接觸網(wǎng)加強線。 四、四、V/X 牽引變壓器的接線牽引變壓器的接線1.V/X 接線 （1）接線簡單，可取消饋線 AT，對于低壓母線側(cè)的載流能力要求較高;（2）取消饋線 AT 后，變壓器低壓兩繞組容量不等;（3）原邊無接地中性點，繞組間為全絕緣，次邊可提供三相動力電源;（4）容量利用率高，安裝容量小;（5）對電力系統(tǒng)

8、負序影響同十字交叉接線相當;（6）如保留饋線 AT，則可降低低壓母線側(cè)的載流能力要求，同（圖-6） 時變壓器低壓兩繞組容量相同，但變電所接線較為復雜 。 （圖-7）五、新高鐵五、新高鐵“V/X”接線應(yīng)命名為（接線應(yīng)命名為（W/X）隨著高速鐵路的發(fā)展，特別是和諧 3 型動車組的開行，電氣列車的啟動電流最大可達9600A，以往的 110KV 進線 V/X 接線方式的變壓器已經(jīng)無法滿足滿足電氣列車的運行要求，設(shè)計院和制造商就生產(chǎn)了 220KV 進線改良型的“V/X”接線變壓器， （如圖-8）所示，它實際上是由兩臺單相/兩相的變壓器取代過去的 V/V 接線，它的功能更好的滿足了高速鐵路的運行要求，短時

9、大電流運行對 220KV 電網(wǎng)沖擊更弱，諧波產(chǎn)生符合國家規(guī)定，功率因數(shù)達到 0.95 以上，是目前高速鐵路運輸時牽引變壓器接線方式中運行效果最好的，如圖-8所示。ABC3 I U U I I 3 I 13AK I 13BK I 13CK I 2211122111330321CCABCCABABABUUUUKUUUUUUUUKU （ （ （= =（ （ （精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) （圖-8） （圖-9） 由此可見：高壓側(cè) UA=UB=UC 實現(xiàn)三相平衡；低壓側(cè)UT1=UF1=UT2=UF2，方向相反，正好實現(xiàn)平衡；既滿足電氣列車的運行需要，也滿足電力系統(tǒng)的負載平衡要求。在接線方

10、式與以前的 V/X 接線方式還是有一定差別的。石武高鐵牽引變電所變壓器主接線方式為圖-8 形式所示，220KV 高壓進線 A 相與低壓左邊 T 座、F 座構(gòu)成一臺變壓器，220KV 高壓進線 C 相與低壓右邊 T 座、F 座構(gòu)成另一臺變壓器，兩臺變壓器共用 B 相公共相。一般編號為 1#B1和 1#B2，同理：另一條進線構(gòu)成 2#B1和 2#B2；每一臺變壓器接線向量圖為圖-9，只是一次電壓向量編號改變，其二次電壓向量方向、大小都不變。所以，建議過去常說的 V/X 接線實際應(yīng)該為 W/X 接線更加形象貼切和準確。參考文獻：參考文獻：1中國鐵道百科全書中國鐵道出版社 2006 年2電機檢修工技能鑒定輔導叢書 中國鐵道出版社 2010 年3接觸網(wǎng)工崗位培訓教材 中國鐵道出版社 2011 年 4高速鐵路設(shè)計標準 中國鐵道出版社 2010 年5 西南交通大學電氣工程學院編AT 供電技術(shù)講義 2009 年6 北京交通大學吳俊勇高速鐵路牽引供電系統(tǒng)概論講義 2010 年7 鐵道部張