平衡牽引變壓器

對(duì)于軌道車輛來說，牽引變壓器是最重要的設(shè)備之一，是整個(gè)電力牽引系統(tǒng)最核心的部分，確?；疖囶^、高鐵等軌道車輛穩(wěn)定運(yùn)行。過去一個(gè)世紀(jì)以來，牽引變壓器常常用于鐵路牽引，被認(rèn)為是傳統(tǒng)燃油牽引系統(tǒng)的最佳選擇。

變壓器的工作原理和分析:變壓器---利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾?，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(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流較大，對(duì)接觸網(wǎng)的供電不能實(shí)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(dá)，三相負(fù)荷用電能夠可靠地由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場合。另外，單相牽引變壓器要按全絕緣設(shè)計(jì)制造。

2，單相V,v結(jié)線變壓器(三相)原理:

將兩臺(tái)單相變壓器以V的方式聯(lián)于三相電力系統(tǒng)每一個(gè)牽引變電所都可以實(shí)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(shí)，兩臂電壓相位差60o接線，電流的不對(duì)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(tái)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(diǎn)(A2與X1連接點(diǎn))為C相，A1，X2分別為A相，B相。副邊繞組四個(gè)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(gè)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(duì)應(yīng)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(gè)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(shí)際上也是由兩臺(tái)單相變壓器按規(guī)定連接而成。一臺(tái)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(tái)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(diǎn)O，稱為T座變壓器。這種結(jié)線型式把對(duì)稱三相電壓變換成相位差為 的對(duì)稱兩相電壓，用兩相中的一相供應(yīng)一邊供電臂，另一相供應(yīng)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(diǎn)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(shí)際中，通常把兩臺(tái)單相變壓器繞組裝配在一個(gè)鐵芯上，安裝在一個(gè)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(shè)兩個(gè)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(duì)應(yīng)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(duì)稱電源電壓時(shí)，副邊二相輸出端口空載電壓對(duì)稱(即大小相等，相位差為90o)

② 副邊二相輸出端口帶相同負(fù)載時(shí)，原邊三相電流對(duì)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(shè)計(jì)上還是制造工藝上來講，要得到預(yù)先確定的某一阻抗匹配系數(shù)都是相當(dāng)困難的。YN， 結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的要求 ，在設(shè)計(jì)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(dāng) 時(shí)，不需要專門進(jìn)行阻抗匹配，按結(jié)構(gòu)對(duì)稱性布置繞組，就可以使該變壓器達(dá)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(jìn)行阻抗匹配，所以稱為非阻抗匹配YN， 結(jié)線平衡變壓器。