高铁牵引变压器接线方式探讨

hansenyao

目前，我国高速铁路发展已经引领世界铁路发展的潮流，很多技术占居世界先进之列。特别是牵引供电方面，国产技术几乎为100%。不论是供电方式还是接触网设备标准都已经突破国际标准；我们就牵引主变压器接线方式作一探讨。
一、牵引变压器在铁路运输中的重要性
我们知道，牵引变电所是铁路运输的心脏，高速电气列车速度高，高峰时段密度大。空气阻力随速度呈几何级数增长，列车牵引力主要克服空气阻力运行，牵引负荷很大。350KM/H速度时，列车运行所需功率最高达到24000KW。
2000年7月1日发布的“铁道部令第3号《铁路行车事故处理规则》”中明确规定，牵引变电所设备故障即构成一般B7类事故。GB/T12325-2008《供电电压偏差》基本条款；35KV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%。如供电电压上下偏差同号时，按较大的偏差绝对值为衡量依据。220V单相用户的供电电压允许偏差为标称电压的+7%、-10%。 要保证供电电压偏差满足国家标准要求，可以通过以下两条途径：
（1）电网中传输的无功功率尽可能小；
（2）负荷端口的系统三相短路容量尽可能地大。
由此可见，维持良好的供电电压水平，取决于供电部门和电力用户双方的共同努力。 我国边远地区电气化铁路目前面临的问题是电网短路容量偏小，供电能力较弱。电网短路容量偏小意味着系统发电容量偏小或电源距负荷中心偏远。国外专家通常认为，电网公共连接点短路容量不足用户容量的30倍时，可以视其为小电网，小电网常见的电能质量问题之一就是供电电压偏差较大。
二、变压器接线方式要满足那些条件：
1.特殊接线实现三相—单相对称补偿系统有两个目的： 一是寻求无功、负序完备补偿的最简方式和最小容量。二是能与单相接线牵引变压器相配合，实现同相供电，以期尽可能利用电力系统承受负序的能力，简化整个供电系统。
2.实现三相—单相对称补偿的特殊接线方式主要有不等边SCOTT接线、不等边YNVD接线、不等边V/V接线和YN2D接线等。
3.常用的接线方式有如下几种：
（1） 单相V/V接线                 （2） 三相V/V接线  （3）SCOTT接线变压器
三、目前高铁运行中牵引变压器的特点：
1.法国模式：法国对变压器制造要求高。为适应法国模式的轨道接线要求，牵引变压器需引出中间抽头，且次边上绕组需做特殊设计，提高容量。一般变压器均设有中间抽头，采用单相接线时需采取VX接线方式；平衡变压器的中间抽头为满足阻抗匹配关系，设计制造难度大；YND11变压器需两个变压器，去构造十字交叉接线方式等，总之法国模式对牵引变压器需做特殊设计，变压器利用率不高。
2.中国模式的优点；
（1）牵引变压器二次侧输出55KV单相电压，牵引变压器出口不设自耦变压器，大大减少投资；
（2）无需布置牵引变电所出口的轨回流，而由AT接地解决 。邻近牵引变电所的轨道末端不接入变电所，轨道另一端与第一个自耦变电所中点连接。该模式电流基于AT变比分配，不受接触网、轨道等阻抗影响。
（3）牵引变压器不需中间抽头，很大程度减少牵引变压器的制造难度，同时，省去了牵引变电所的轨回流线布置。 （4）牵引变压器二次侧不需要像法国模式那样增加绕组容量，能够提高牵引变压器容量利用率。
（5）馈线断路器容量需求小，T线F线电流总相等，牵引母线容易选型。  （6）首个AT段不需设置接触网加强线。

zhenry

有图吗？木图不大明白