1，單相結(jié)線變壓器原理：

???? 牽引變壓器的原邊跨接于三相電力系統(tǒng)中的兩相；副邊一端與牽引側(cè)母線連接，另一????????? 端與軌道及接地網(wǎng)連接。牽引變壓器的容量利用率高，但其在電力系統(tǒng)中單相牽引負荷產(chǎn)生的負序電流較大，對接觸網(wǎng)的供電不能實現(xiàn)雙邊供電。所以，這種結(jié)線只適用于電力系統(tǒng)容量較大，電力網(wǎng)比較發(fā)達，三相負荷用電能夠可靠地由地方電網(wǎng)得到供應的場合。另外，單相牽引變壓器要按全絕緣設計制造。

2，單相V,v結(jié)線變壓器（三相）原理：

將兩臺單相變壓器以V的方式聯(lián)于三相電力系統(tǒng)每一個牽引變電所都可以實現(xiàn)由三相系統(tǒng)的兩相線電壓供電。兩變壓器次邊繞組，各取一端聯(lián)至牽引變電所兩相母線上。而它們的另一端則以聯(lián)成公共端的方式接至鋼軌引回的回流線。這時，兩臂電壓相位差60o接線，電流的不對稱度有所減少。這種接線即通常所說的60o接線。（三相）? 原理：將兩臺容量相等或不相等的單相變壓器器身安裝于同一油箱內(nèi)組成。原邊繞組接成固定的V結(jié)線，V的頂點（A2與X1連接點）為C相，A1，X2分別為A相，B相。副邊繞組四個端子全都引出在油箱外部，根據(jù)牽引供電的要求，既可接成正“V”，也可接成反“V”。

3，三相YN，d11雙繞組變壓器原理：

??? 三相YN，d11結(jié)線牽引變壓器的高壓側(cè)通過引入線按規(guī)定次序接到110kV或220kV，三相電力系統(tǒng)的高壓輸電線上；變壓器低壓側(cè)的一角c與軌道，接地網(wǎng)連接，變壓器另兩個角a和b分別接到27.5kV的a相和b相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對應的供電臂供電，兩臂電壓的相位差為60o，也是60o接線。因此，在這兩個相鄰的接觸網(wǎng)區(qū)段間采用了分相絕緣器。

4，斯科特結(jié)線變壓器原理：

實際上也是由兩臺單相變壓器按規(guī)定連接而成。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(tǒng)的兩相，稱為座變壓器；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(tǒng)的另一相，另一端到M座變壓器原邊繞組的中點O，稱為T座變壓器。這種結(jié)線型式把對稱三相電壓變換成相位差為 的對稱兩相電壓，用兩相中的一相供應一邊供電臂，；另一相供應另一邊供電臂。M座變壓器原邊繞組匝數(shù)，電壓分別用 表示，兩端分別接入電力系統(tǒng)的B，C相；副邊繞組匝數(shù)，電壓分別用 表示，向左邊供電臂供電。T座變壓器原邊繞組匝數(shù)，電壓分別為 ，一端接在M座變壓器原邊繞組的中點O，另一端接到接到電力系統(tǒng)的A相；副邊繞組匝數(shù)，電壓分別為 ，向右邊供電臂供電。T座和M座副邊匝數(shù)相同，都是 ，原邊匝數(shù)不同，T座原邊匝數(shù)是M座的 。實際中，通常把兩臺單相變壓器繞組裝配在一個鐵芯上，安裝在一個油箱內(nèi)。

5，YN， 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器原理：

副邊繞組三角形結(jié)線結(jié)構(gòu)即在非接地相增設兩個外移繞組 。內(nèi)三角形接線的一角c與軌道，接地網(wǎng)連接。 兩端分別接到牽引側(cè)兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對應的供電臂牽引網(wǎng)供電。

6，YN， 結(jié)線平衡變壓器原理：根據(jù)平衡變壓器的工作原理，要求：

?????? ① 原邊接三相對稱電源電壓時，副邊二相輸出端口空載電壓對稱（即大小相等，相位差為90o）

?????? ② 副邊二相輸出端口帶相同負載時，原邊三相電流對稱。

YN， 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器，雖然滿足了上述需要和要求，但是平衡繞組 （或 ）與a（或b，c）繞組的匝數(shù)比 和阻抗匹配系數(shù) 都是固定值。一般來說，繞組匝數(shù)的配合比較容易。而無論從設計上還是制造工藝上來講，要得到預先確定的某一阻抗匹配系數(shù)都是相當困難的。YN， 結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的要求 ，在設計上和制造工藝上的難度是不言而喻的。

7，? 非阻抗匹配YN， 結(jié)線平衡變壓器原理：

在前面所述的YN， 結(jié)線平衡變壓器中，當 時，不需要專門進行阻抗匹配，按結(jié)構(gòu)對稱性布置繞組，就可以使該變壓器達到平衡。這是YN， 結(jié)線平衡變壓器取 的特例。由于它不需要專門進行阻抗匹配，所以稱為非阻抗匹配YN， 結(jié)線平衡變壓器。

三? 變壓器的比較和選擇

優(yōu)缺點：

1．單相結(jié)線變壓器

?? 優(yōu)點：容量利用率可達100%；主接線簡單，設備少，占地面積小，投資少。

?? 缺點：不能供應地區(qū)和牽引變電所三相負荷用電，在電力系統(tǒng)中，單相牽引負荷產(chǎn)生的負序電流較大，對接觸網(wǎng)的供電不能實現(xiàn)雙邊供電。

?? 適用于：電力系統(tǒng)容量較大，電力網(wǎng)比較發(fā)達，三相負荷用電能夠可靠的由地方電網(wǎng)得到供應的場合。

2．單相V,v結(jié)線變壓器（三相）

?? 單相：

?? 優(yōu)點：主結(jié)線較簡單，設備較少，投資較省。對電力系統(tǒng)的負序影響比單相結(jié)線少。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)雙邊供電。

?? 缺點：當一臺牽引變壓器故障時，另一臺必須跨相供電，即兼供左右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。這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(zhuǎn)移到正常運行的變壓器。在這一倒閘過程完成前，故障變壓器原來供電的供電臂牽引網(wǎng)中斷供電，這種情況甚至會影響行車。即使這一倒閘過程完成后，地區(qū)三相電力供應也要中斷。牽引變電所三相自用電必須改用劈相機或單相－三相自用變壓器供電。實質(zhì)上變成了單相結(jié)線牽引變電所，對電力系統(tǒng)的負序影響也隨之增大。

三相：

?? 優(yōu)點：保持了單相V,v結(jié)線變壓器的主要優(yōu)點，完全克服了單相V,v結(jié)線變壓器缺點。最可取的是解決了單相V,v結(jié)線變壓器不便于采用固定備用及其自動投入的問題，有利于實現(xiàn)分相有載或無載調(diào)壓。

3．三相YN，d11雙繞組變壓器

優(yōu)點：牽引變壓器低壓側(cè)保持三相，有利于供應牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力。在兩臺牽引變壓器并聯(lián)運行情況下，當一臺停電時，供電不會中斷，運行可靠方便。三相YN，d11雙繞組變壓器在我國采用的時間長，有比較多的經(jīng)驗，制造相對簡單，價格便宜。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。

?? 缺點：牽引變壓器容量不能得到充分利用，只能達到額定容量的75.6%，引入溫度系數(shù)也只能達到84%，與采用單相結(jié)線牽引變壓器的牽引變電所相比，主接線要復雜一些，用的設備，工程投資也較多，維護檢修工作量及相應的費用也有所增加。

適用于：山區(qū)單線電氣化鐵路牽引負載不平衡的場所。

4．斯科特結(jié)線變壓器

?? 優(yōu)點：當M座和T座兩供電臂負荷電流大小相等，功率因素也相等時，斯科特結(jié)線變壓器原邊三相電流對稱。變壓器容量可全部利用。（用逆斯科特結(jié)線變壓器把對稱兩相電壓變換成對稱三相電壓）。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。

?? 缺點：斯科特結(jié)線牽引變壓器制造難度較大，造價較高。牽引變電所主結(jié)線復雜，設備較多，工程投資也較多。維護檢修工作量及相應的費用有所增加。而且斯科特結(jié)線牽引變壓器原邊T接地（O點）電位隨負載變化而產(chǎn)生漂移。嚴重時有零序電流流經(jīng)電力網(wǎng)，可能引起電力系統(tǒng)零序電流繼電保護誤動作，對鄰近的平行通信線可能產(chǎn)生干擾，同時引起牽引變壓器各相繞組電壓不平衡，而加重繞組的絕緣負擔。為此，該結(jié)線牽引變壓器的絕緣水平要采用全絕緣。

5．YN， 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器

?? 優(yōu)點：當阻抗匹配系數(shù) 時，無論副邊 或 ，原邊三相電流平衡，即無零序電流。當副邊 ， 時，原邊三相電流對稱，沒有負序電流對電力系統(tǒng)的影響。原邊三相制的視在功率完全轉(zhuǎn)化為副邊二相制的視在功率，變壓器容量可全部利用。原邊仍為YN結(jié)線，中性點引出，與高壓中性點接地電力系統(tǒng)匹配方便。副邊仍有△結(jié)線繞組，三次諧波電流可以流通，使主磁通和電勢波形有較好的正旋度。利用斯科特結(jié)線變壓器把對稱兩相電壓變換成對稱三相電壓。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。

?? 缺點：設計計算及制造工藝復雜，造價較高。 兩供電臂之間的分相絕緣器兩端承受的電壓為 ，因此，分相絕緣器的絕緣應注意加強。

??? 適用于：牽引變電所自用電和站區(qū)三相電力。

6．YN， 結(jié)線平衡變壓器

?? 優(yōu)點：其阻抗匹配系數(shù)在一定范圍內(nèi)任意選取，因而使變壓器的設計和制造更加方便。阻抗匹配系數(shù)取值的靈活性對繞組布置具有重要意義。

?? 缺點：需要考慮減小電磁力，環(huán)流等問題。

7．? 非阻抗匹配YN， 結(jié)線平衡變壓器

優(yōu)缺點與YN， 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器基本相同，但還存在若干不同點：

非阻抗匹配YN， 結(jié)線平衡變壓器與YN， 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器分別是YN， 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器取 與 的特例。在YN， 結(jié)線平衡變壓器中，前者不需要專門進行阻抗匹配，繞組布置最容易，設計制造最方便；后者繞組設計條件（ ， ）最苛刻，設計制造最困難； 取其他值的情況則介于二者之間。

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