1、 牵引变电所换接相序 所谓牵引变电所换接相序,就是指各相邻牵引变电所引变电器的原边各端子轮换接入电力系统中的不同的相。如果各牵引变电所由同一电力系统供电,则各牵引变电所的牵引负荷在电力系统中引起的总负序电流与每个牵引变电所引入的相序有关。为了达到减小单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流,减轻对电力系统的负序影响的目的,通常采用牵引变电所换接相序的措施。 牵引变电所换接相序的基本要求是: 对称。把各牵引变电所的单相牵引负荷轮换接入电力系统中的不同的相,使电力系统三相电流大致对称。 采用三相 YN,d11 结线的两牵引变电所之间的两个相邻供电臂一般设计为同相,以便必要时可实现接触网的越区供电或两
2、边供电,并减少接触网的分相绝缘器数量。牵引变电所直接相连的两供电臂为不同相。 同理,三相 YN,d11,d1 十字交叉结线、单相 V,V 或三相 V,V 结线的牵引变电所间的两相邻供电臂一般也设计为同相。牵引变电所直接相连的两供电臂为不同相。 单相结线的两个相邻牵引变电所之间,两供电臂为不同相;牵引变电所直接相连的两供电臂为同相。 相邻的不同相的两供电臂接触网的分相绝缘器两端的电压相位差应 为 60,电压相量差等于牵引网电压,以避免出现 3 倍的牵引网电压值。因此,不论何种变压器接线方式,均应使各供电臂的相序符号正、负相间(如 A,-B,C,-A或 AB,-BC,CA,-AB)。 牵引变电所换
3、接相序,除了上述基本要求之外,还应考虑下列原则: 相邻电气铁路汇合处(一般指枢纽地区),如果不设牵引变电所,则考虑各供电臂为同相。 三相 YN,d11 结线、三相 YN,d11,d1 十字交叉结线的牵引变电所换接相序,应考虑将重负荷供电臂(特别是牵引网电压损失严重的供电臂)作为引前相。通常安排轻、重负荷供电臂交替出现。 对于由同一电力系统单边供电的电气化区段,牵引变电所采用依次换接相序方式。其特点是:在每六个牵引变电所构成的一个完整换相循环中,前三个和后三个采取依次连接方式,即第一和第四个、第二和第五个、第三和第六个牵引变电所的相序分别相同,但相序符号相反。 对于由同一电力系统双边供电的电气化
4、区段,最好采用对称换接相序方式。其特点是:在每六个牵引变电所构成的一个完整换相循环中,前三个和后三个采取对称连接方式,即第一和第六个、第二和第五个、第三和第四个牵引变电所的相序分别相同。 为了便于说明牵引变电所换接相序的接线设计步骤和方法,下面介绍牵引变压器的端子标志、联接组以及供电臂相序与电力系统相序的关系。 三相 YN,d11 结线牵引变压器的端子标志见图 7-5-1(a),联接组见图 7-5-1(b) ,其副边 C端子接钢轨、地。 电力系统引入的相序分为正相序和逆相序,共六种排列,即 ABC、BCA、CAB(正相序)和 ACB、BAC、CBA(逆相序) 。电力部门规定,电力系统引入的相序
5、排列为:面对 110kV 进线,从右向左排列。在图 7-5-1(c)中,电力系统引入的相序为 CBA(逆相序) 。 供电臂相序与电力系统相序的关系如下:在图 7-5-1(c)中,电力系统的相序为 CBA(逆相序) ;电力系统相序排列的第一相(C)接牵引变压器的原边 AX 绕组,则副边 ax 绕组 a 端子引接的供电臂与电力系统第一相(C)同相,符号为正;电力系统相序排列的第二相(B)接牵引变压器的原边 BY绕组,则副边 by 绕组为非接地相;电力系统相序排列的第三相(A)接牵引变压器的原边 CZ 绕组,则副边 cz 绕组 z 端子(即 b 端子)引接的供电臂与电力系统第三相(A)同相,符号为负
6、,相量图见图 7-5-1(d) 。可见,接触网供电臂的相序实际上反映了电力系统的相序。 另外,在图 7-5-1(c)所示的变压器接入电力系统的方式下,变压器的 ac 侧(对应 ax 绕组)与电力系统(C)同相, 变压器 bc 侧(对应 cz 绕组) 与电力系统(A)同相(不考虑正负) 。按电力系统正常运行方式的相序( 即正序) ,电力系统的 C 相电超前于 A 相电。因此, ac 侧是引前相,标记为如图 7-5-1(1)所示的 (C) 相供电臂; bc 侧是滞后相,标记为如图 7-5-1(1)所示的(A) 相供电臂。图 7-5-1(1)供电臂引前相与滞后相示意图 单相V,V结线牵引变压器的端子
7、标志见图 7-5-2(a)。为使原、副边电压同相,可有两种联接方式,见图 7-5-2(b) 、 (c) 。副边端子x 1、 x2相连,接钢轨、地,供电臂相序与电力系统引入的相序一致,但符号正、负则由下列原则确定:若(A-X)依正相序,或(X-A)依逆相序,则供电臂电压为正;若(A-X)依逆相序,或(X-A)依正相序,则供电臂电压为负。其相序关系及联接示意图见图 7-5-2(d) 、 (e) 、 (f) 、 (g) 。 三相V,V结线牵引变压器的端子标志和联结组如图 7-5-3 所示。根据设计和运行的要求,副边端子可以a 2与x 1连接为c相,也可以a 1与x 2连接为c相。 下面介绍牵引变电所
8、换接相序的接线设计步骤和方法。 1单相结线、单相V,V结线及三相YN,d11 结线牵引变电所换接相序的接线设计步骤和方法(每种结线考虑三个牵引变电所#、#、#,余类推) 按前述基本要求,确定各供电臂电压相序:单相结线依次为-U CA,-U CA;U BC,U BC;-U AB,-U AB。单相V,V结线依次为U CA,-U AB;-U AB,U BC;U BC;-U CA。三相YN,d11 结线依次为-U C,U A;U A,-U B;-U B, UC。正、负相间的目的是为了满足基本要求的第四条。 单相结线和单相 V,V 结线,牵引变压器副边端子 x 接钢轨、地,端子 a 与接触网连接。三相Y
9、N,d11 结线牵引变压器副边端子 c 接钢轨、地,端子 a、b 分别与两供电臂的接触网连接,但每隔一个牵引变电所,a、b 两端子交叉,交叉的目的是为了满足左、右两供电臂所要求的电压相序,并标出各连接线(点)的对应相别。 按确定的各供电臂电压相序完成各牵引变电所牵引变压器原边各端子到电力系统的对应的连接。对于三相 YN,d11 结线牵引变压器,一般是按重负荷相进行相序排列。因此,先画出两重负荷相原边端子到电力系统的连接线,再画出轻负荷相原边端子到电力系统的连接线。 最后结果分别见图 7-5-4 图 7-5-6 以及图 7-5-7 图 7-5-9 所示。 从图中可以看出,每种结线都是三个牵引变电
10、所换了三次相。对电力系统而言,每种结线都是三个牵引变电所构成一个换相循环,六个牵引变电所构成一个完整的换相循环。 2三相 V,V 结线牵引变电所换接相序的接线设计步骤和方法 按前述基本要求,确定各供电臂电压相序依次为U CA,-U AB;-U AB,U BC;U BC,-U CA。 各牵引变电所牵引变压器原边 V 接线顶点(C 端子)依次接入电力系统的 A 相、B 相、C 相。 #牵引变电所牵引变压器副边端子a 2与x 1连接为C,接钢轨、地,标为A;端子b(x 2)与左边供电臂连接,标为C,端子a(a 1)与右边供电臂连接,标为B。原边端子B(X 2) 、A(A 1)分别接入电力系统的C相、B相。 #牵引变电所牵引变压器副边端子b(a 2)与a(x 1)分别与左、右供电连接,都标为B;端子x 2与a1连接为c,接钢轨、地,对应标为A、C。原边端子B(X 2) 、A(A 1)分别接入电力系统的A相、C相。 #牵引变电所牵引变压器副边端子a 2与x 1连接为c,接钢轨、地,标为C;端子b(x 2)与左边供电臂连接,标为B;端子a(a 1)与右边供电臂连接,标为A。原边端子B(X 2) 、A(A 1)分别接入电力系统的B相、A相。 最后结果如 7-5-10。三个牵引变电所共换了三次相,对电力系统而言,也是三个牵引变电所构成一个换相循环。余类推。