十字交叉接线牵引变压器的运行特性(Ⅰ)--数学模型与理论分析

十字交叉接线牵引变压器实际上是三相三绕组变压器,已应用于我国电气化铁道2×25kV自耦变压器(AT)供电系统.针对其特殊的接线形式,采用了以磁势平衡方程、绕组接线方程、端口输出方程和电压传递方程为基础的多绕组变压器系统化分析方法,阐明了负荷电流和可能的零序电流在绕组中的分配关系;推导出了二次侧端口电压方程;给出了该变压器在相坐标下的节点导纳矩阵,以便同电力系统和牵引网接口进行有关分析.最后,分析了省掉变电所内AT和中性点不接地运行等问题.     

电气化铁道输入电力系统的序谐波电流的分析

本文对电气化铁道牵引网供电系统为ＢＴ供电方式，牵引变压器为Ｙ／Δ－１１的普通三相变压器，高压侧１１０ｋＶ接入电力系统时依次序换相，低压侧Δ绕组ｃ相固定接地，ａ，ｂ相接供电臂向两侧电力机车供电，同对称分量法和相量图法分析一个或多个牵引变电所供电时，电力系统中的各相相电流和基波负序电流变化的情况，并得出各次三相不平衡的线谐波电流均由序谐波电流组成，都含有正序谐波分量和负序谐波分量的结论。     

星形-三角形联结三相变两相和三相变三相平衡变压器

提出了一种新颖的星形-三角形联结三相变两相和三相变三相平衡变压器.该变压器采用三相三柱铁心结构,一次侧3个绕组构成三相系统,采用星形联结;二次侧5个绕组采用闭合三角形联结,便于三次谐波电流流通,改善了电压波形.从二次侧引出5个接线端子,其中两对或三个端子分别构成两相系统或三相系统.本文阐述了该变压器的基本原理、联结方案和基本方程,导出了一二次绕组的电流关系,得出了一次侧中性点电流为零的平衡条件和短路阻抗关系.本变压器绕组结构简单,适合于需要同时供给两相负载和三相负载,如牵引变电所用三相负载,高次谐波抑制或动态无功补偿等应用场合.     

新型不对称接线三相变两相平衡变压器

平衡变压器具有消除零序电流和抑制负序电流的重要功能。不同于现有的平衡变压器两相或三相绕组对称结构,提出了一种新型三相绕组互不对称接线的平衡变压器。阐述了该变压器的基本原理和接线方案,并建立数学模型。在此基础上,得出一次侧和二次侧绕组的电流关系,导出了一次侧中性点电流为零时的平衡条件和两相解耦条件。该变压器具有满足平衡条件后两相自然解耦的优点。通过仿真分析和1kW模型机实验,证明了理论分析的正确性和可行性。该变压器采用三相三柱式通用铁心,每相仅2~3个绕组,绕组和铁心结构简单,材料利用率高;同时两相系统中有公共点和3次谐波电流流通的回路,综合性能良好,适合于作为电气化铁道牵引变压器等需要两相或单相电源供电的应用场合。     

新型不对称接线三相变四相平衡变压器

提出了一种新颖实用的三相绕组接线互不对称的三相变四相平衡变压器。阐述了该变压器的接线方案,采用三相三芯柱式结构,A相芯柱有5个绕组,B相芯柱有3个绕组,C相芯柱有5个绕组但匝数结构与A相不同,三相绕组互不相同。建立了数学模型,推导出一次侧中性点电流的平衡条件并导出了一次侧和二次侧绕组间的电流和电压关系。仿真验证了上述理论推导的正确性和可行性。该新型平衡变压器一次侧中性点可接地,二次侧由双闭合三角形构成3次谐波电流回路,能有效改善电压波形,接线较简单,材料利用率高,综合性能良好,特别适用于电气化铁道自耦变压器(AT)供电方式和四相输电系统,具有良好的应用前景。     

电气化铁路三相电压不平衡分析算法研究

通过对牵引供电系统结构的分析,推导了三相-两相系统变换方法,将牵引供电系统的两相参数转换为三相系统参数,使牵引供电系统与三相电力系统在拓扑结构上统一起来,从而可以分析牵引负荷引起的电网三相电压不平衡。该算法能够在计算中考虑牵引变压器自身阻抗的影响。使用PSCAD软件与本算法进行了验证,证明了本算法的正确性。     

阻抗匹配平衡牵引变压器负序分析

三相电压到二相电压间的对称变换可有效减弱负序对电力系统的影响,为此,给出了适用于任意接线牵引变压器的通用负序电流表达式,分析了阻抗匹配平衡变压器的负序特性,讨论了其不同负荷条件下一次侧电流不平衡度,并结合某牵引变电所的一组实测数据将其与YNd11接线牵引变压器进行分析比较,结果表明,阻抗匹配平衡变压器能有效减弱负序电流.     

阻抗匹配平衡变压器牵引负荷的负序电流和谐波分析

阻抗匹配平衡变压器是在伍德桥牵引变压器的基础上发展的一种新型变压器。本文对阻抗匹配平衡变压器两相系统的负序电流和谐波含量进行了分析计算,并讨论了牵引负荷变化对三相系统的影响。 为了满足牵引变电所的要求,本文还提出将阻抗匹配平衡变压器的低压绕组按阻抗匹配关系引出三相对称电压的方法,用此方法可对地方负荷和本变电所供电。在电压抽头处并入适当的电容器后还可起无功补偿和滤波作用。     

一种用于电铁牵引变电站负荷平衡的新型补偿器

随着我国电气化高速铁路的发展,牵引供电系统对电网带来的负面影响不容忽视。提出了一种用于电铁牵引变二次侧的新型换流补偿器,通过定义一个虚拟的三相系统并采用分相控制策略,实现动态跟踪并平衡两相牵引桥臂上的负荷,进而从根本上消除牵引变对三相交流系统的负序干扰,并且该补偿器还具备动态无功调节功能。仿真结果证明,本文提出的新型补偿器既可以有效平衡牵引变电所不同桥臂上的负荷,消除电铁牵引变向电网注入的负序电流,还可以通过补偿器实现牵引站的动态无功补偿。     

Y/>/▽电力牵引平衡变压器应用的可行性研究

电力牵引变压器是电力系统的一种重要负荷,由于Y//▽电力牵引平衡变压器可以解决一般铁路牵引动力在供电系统中引起的负序电流,在很大程度上能够改善三相供电系统的不对称运行状态。首先介绍了Y//▽平衡变压器的一般原理、接线图,推导了Y//▽平衡变压器三相-两单相侧的电压、电流关系并对不平衡度进行了计算,应用Matlab对Y//▽平衡变压器带单相纯阻性负载供电系统进行建模、仿真。并通过在一台2 kVA的Y//▽平衡变压器样机上验证了应用的可行性和实用性。     

同相牵引供电系统的补偿原理及再生制动特性

由平衡变压器和综合潮流控制器(integrated power flow controller,IPFC)组合构成的同相牵引供电系统可解决负序电流、谐波电流、无功电流的补偿及电分相方面存在的问题,分析了该供电系统的补偿原理,比较了牵引和再生制动状态同相牵引供电系统对电力系统供电质量的影响,指出制动状态下IPFC可在不改变控制策略的情况下将能量平衡地回馈到三相电网,节约电能。仿真结果验证了同相牵引供电方案的正确性。     

电气化铁道应用三相变四相电力变压器的理论分析

三相变四相电力变压器是一种新型平衡变压器，由此可以实现四相输电方式，也可以用于电气化铁道的AT供电方式。该文基于该变压器的结构、磁势平衡方程、中性点接地和三相输入阻抗平衡条件，导出了该变压器四相侧的等值电路。分析了AT牵引网不同区段发生故障时变压器的负载阻抗特性，得到变电所处不设自耦变压器会影响三相侧的对称性和增加变压器的设计容量的结论。为了准确反映电力机车的负载电流或短路电流，应将接触导线和正馈线上的电流互感器次边差接。     

基于YN-vd接线变压器的新型同相牵引供电系统

提出了由一种YN-vd接线平衡变压器和平衡变换装置BCD(Balance Converting Device)构成的铁道牵引系统同相供电方案.平衡变换装置由2个电压型单相有源滤波器构成,用以补偿负载的无功和谐波电流,以及变压器2个副边绕组的不平衡电流.无论牵引负载的性质及负荷的分布情况如何,经过变换之后,变压器的输入侧都表现为三相对称的纯阻性负载.分析了系统的结构和工作过程,提出了单相有源滤波器的状态优化控制方法.以一列满载运行的机车为对象,进行了供电系统的软件仿真研究,仿真结果证实了系统结构和控制方法的正确性.     

星形-双梯形接线三相变四相或三相变两相平衡变压器原理研究

提出了一种新颖的星形一双梯形接线三相变四相或三相变两相平衡变压器。该变压器采用三相三柱铁心结构,一次侧构成三相系统,采用星形接线,二次侧绕组采用闭合双梯形接线,便于3次谐波电流流通,改善电压波形。2个梯形形状相同,并具有共同的底边,其中点为四相系统的公共点。2个梯形的4个顶点构成四相或两相系统。该文阐述了该变压器的基本原理、接线方案和基本方程,导出了一二次侧绕组的电流关系,得出了一次侧中性点电流为零的平衡条件和短路阻抗关系。该变压器铁心及绕组结构简单,材料利用率为100%,特别适合于作为四相输电系统及电气化铁路AT供电方式的主变压器。     

星形-双梯形接线三相变四相或三相变两相平衡变压器原理研究

提出了一种新颖的星形-双梯形接线三相变四相或三相变两相平衡变压器。该变压器采用三相三柱铁心结构，一次侧构成三相系统，采用星形接线，二次侧绕组采用闭合双梯形接线，便于3次谐波电流流通，改善电压波形。2个梯形形状相同，并具有共同的底边，其中点为四相系统的公共点。2个梯形的4个顶点构成四相或两相系统。该文阐述了该变压器的基本原理、接线方案和基本方程，导出了一二次侧绕组的电流关系，得出了一次侧中性点电流为零的平衡条件和短路阻抗关系。该变压器铁心及绕组结构简单，材料利用率为100%，特别适合于作为四相输电系统及电气化铁路AT供电方式的主变压器。     

新型三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理

在已有的三相变两相平衡变压器基础上,从阻抗匹配原理出发提出并讨论了一种新型的三相变四相阻抗匹配平衡变压器。详细分析了四相侧各绕组阻抗匹配关系以及三相侧与四相侧安匝平衡关系,功率平衡关系,电压、电流变换关系等,论证了该新型阻抗匹配平衡变压器在四相侧负载变化时对一次的零序电流没有影响。通过Matlab/Simulink仿真实验验证了三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理分析的正确性,表明该新型阻抗匹配平衡变压器能实现三相与四相输变电的平衡对称转换。     

用相量图分析电气化铁道供电系统相序电流和电压的关系

电气化铁路的电力机车是流动性的单相整流负荷,使得电力系统中的负序电流不断增大,为尽量减少单相工频牵引负荷的不平衡对电力系统的影响,牵引变电所及接触网的联结方式,应该使各相负荷趋近平衡,这样的结线方式有多种。本文就电气化铁道牵引网的供电系统为 BT 供电方式,牵引变压器为 Y/△—11的普通三相变压器,用对称分量法和相量图法定性分析其所产生的基波负序电流分量。     

变压器平衡绕组的作用及接线方式

正目前,世界上电力系统绝大数采用三相制的供电方式,对称的三相电路一般接成星形或三角形的特定连接方式。对于三相变压器高压绕组来说,一般采用星形接法,原因是各相的相电压只有线电压的1/3,绕组的电压等级相应可以降低。在大容量的电力变压器中,若均为星形接法,则必须要增加三角形接法的平衡绕组,平衡绕组一般设计成10kV级,容量为变压器额定容量的1/3。变压器的平衡绕组可以提供三次谐波电流的通路,改善每相磁通波形,从而达到改善相电压波形的目的。     

微机型继电器SEL387用于三绕组三相变压器差动保护

1微机型继电器用于三绕组三相变压器差动保护原理 假设YNynOdl1三绕组三相变压器高压侧额定线电压为U1,A相绕组电流为IaP1,A相线电流为IaL1,绕组线圈匝数为n1;中压侧额定线电压为U2,A相绕组电流为IaP2,A相线电流为IaL2,绕组线圈匝数为n2;低压侧额定线电压为U3,A相绕组电流为IaP3,     

阻抗匹配平衡变压器的应用

电力牵引负荷是电力系统的一种重要负荷,以单相工频交流电作为牵引动力的电气化铁路,由于自身的工作特点,会使三相供电系统处于不对称运行状态,在系统中引起负序电流,使电力系统的运行受到影响。采用阻抗匹配变压器可有效地解决这一问题。介绍了阻抗匹配平衡变压器的一般原理,对YN／△接线三相变两相阻抗匹配平衡变压器的电压、电流关系及电气化牵引变电所变压器差动保护的实现方法进行了推导,指出了阻抗匹配平衡变压器的一些特点。现场运行表明其适合于在电气化铁路的电力线路上使用。