自耦變壓器(AT)供電方式 牽引網(wǎng)以2×25 kV電壓供電,并在網(wǎng)內(nèi)分散設(shè)置自耦變壓器降壓至25 kV供電力牽引用。
與接觸網(wǎng)同桿架設(shè)一條對地電壓為25kV但相位與接觸網(wǎng)電壓反相的“正饋線”,構(gòu)成2×25 kV饋電系統(tǒng)。自耦變壓器變比為2:1,其一次繞組接在接觸網(wǎng)與正饋線之間,而中點(diǎn)則接至鋼軌。在接觸網(wǎng)與鋼軌和正饋線與鋼軌間形成25kV電壓可供電力牽引用電。這種方式可在不提高牽引網(wǎng)絕緣水平的條件下將饋電電壓提高一倍,可成倍提高牽引網(wǎng)的供電能力,擴(kuò)展?fàn)恳冸娝g距,牽引供電各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)十分優(yōu)越,特別適用于高速和重載電氣化鐵路,參見自耦變壓器供電方式。
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在一個(gè)閉合的鐵芯上繞兩個(gè)或以上的線圈,當(dāng)一個(gè)線圈通入交流電源時(shí)(就是初級(jí)線圈),線圈中流過交變電流,這個(gè)交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場,交變主磁通在初級(jí)線圈中產(chǎn)生自身感應(yīng)電動(dòng)勢,同時(shí)另外一個(gè)線圈(就是次...
1.電機(jī)自耦降壓啟動(dòng)原理及接線圖電機(jī)自耦降壓啟動(dòng)接線圖,適用于任何接法的三相異步電動(dòng)機(jī),可以按允許的啟動(dòng)電流和所需的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩來選擇自耦變壓器的不同抽頭實(shí)現(xiàn)降壓啟動(dòng),而且不論電動(dòng)機(jī)的定子繞組采用Y 或Δ...
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電氣化鐵道自耦變壓器供電方式的原理分析
《鐵道科學(xué)技術(shù)名詞》第一版。
1997年,經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。
⑴由于自耦變壓器的計(jì)算容量小于額定容量。所以在同樣的額定容量下,自耦變壓器的主要尺寸較小,有效材料(硅鋼片和導(dǎo)線)和結(jié)構(gòu)材料(鋼材)都相應(yīng)減少,從而降低了成本。有效材料的減少使得銅耗和鐵耗也相應(yīng)減少,故自耦變壓器的效率較高。同時(shí)由于主要尺寸的縮小和質(zhì)量的減小,可以在容許的運(yùn)輸條件下制造單臺(tái)容量更大的變壓器。但通常在自耦變壓器中只有k≤2時(shí),上述優(yōu)點(diǎn)才明顯。
⑵由于自耦變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值比雙繞組變壓器小,故電壓變化率較小,但短路電流較大。
⑶由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯(lián)系,當(dāng)高壓側(cè)過電壓時(shí)會(huì)引起低壓側(cè)嚴(yán)重過電壓。為了避免這種危險(xiǎn),一、二次都必須裝設(shè)避雷器,不要認(rèn)為一、二次繞組是串聯(lián)的,一次已裝、二次就可省略。
⑷在一般變壓器中。有載調(diào)壓裝置往往連接在接地的中性點(diǎn)上,這樣調(diào)壓裝置的電壓等級(jí)可以比在線端調(diào)壓時(shí)低。而自耦變壓器中性點(diǎn)調(diào)壓側(cè)會(huì)帶來所謂的相關(guān)調(diào)壓問題。因此,要求自耦變壓器有載調(diào)壓時(shí),只能采用線端調(diào)壓方式。
降壓起動(dòng)器中的自耦變壓器的變壓比是固定的,而接觸式調(diào)壓器的變壓比是可變的。自耦變壓器與同容量的一般變壓器相比較,具有結(jié)構(gòu)簡單、用料省、體積小等優(yōu)點(diǎn)。尤其在變壓比接近于1的場合顯得特別經(jīng)濟(jì),所以在電壓相近的大功率輸電變壓器中用得較多,此外在10千瓦以上異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器中得到廣泛使用。但是,由于初次級(jí)繞組共用一個(gè)繞組,有電的聯(lián)系,因此在某些場合不宜使用,特別是不能用作行燈變壓器。自耦變壓器與普通的雙繞組變壓器比較有以下優(yōu)點(diǎn):
1)消耗材料少,成本低。因?yàn)樽儔浩魉霉桎撈豌~線的量是和繞組的額定感應(yīng)電勢和額定電流有關(guān),也即和繞組的容量有關(guān),自耦變壓器繞組容量降低,所耗材料也減少,成本也低。
2)損耗少效益高。由于銅線和硅鋼片用量減少,在同樣的電流密度及磁通密度時(shí),自耦變壓器的銅損和鐵損都比雙繞組變壓器減少,因此效益較高。
3)便于運(yùn)輸和安裝。因?yàn)樗韧萘康碾p繞組變壓器重量輕,尺寸小,占地面積小。
4)提高了變壓器的極限制造容量。變壓器的極限制造容量一般受運(yùn)輸條件的限制,在相同的運(yùn)輸條件的限制,在相同的運(yùn)輸條件下,自耦變壓器容量可比雙繞組變壓器制造大一些。
在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器,也會(huì)有不利的影響。其缺點(diǎn)如下:
1)使電力系統(tǒng)短路電流增加。
由于自耦變壓器的高、中壓繞組之間有電的聯(lián)系,其短路阻抗只有同容量普通雙繞組變壓器的(1-1/K)平方倍,因此在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器后,將使三相短路電流顯著增加。又由于自耦變壓器中性點(diǎn)必須直接接地,所以將使系統(tǒng)的單相短路電流大為增加,有時(shí)甚至超過三相短路電流。
2)造成調(diào)壓上的一些困難。
主要也是因其高、中壓繞組有電的聯(lián)系引起的自耦變壓器可能的調(diào)壓方式有三種,第一種是在自耦變壓器繞組內(nèi)部裝設(shè)帶負(fù)荷改變分頭位置的調(diào)壓裝置;第二種是在高壓與中壓線路上裝設(shè)附加變壓器。而這三種方法不僅是制造上存在困難,不經(jīng)濟(jì),且在運(yùn)行中也有缺點(diǎn)(如影響第三繞組的電壓),解決得都不夠理想。
3)使繞組的過電壓保護(hù)復(fù)雜。
由于高、中壓繞組的自耦聯(lián)系,當(dāng)任一側(cè)落入一個(gè)波幅與該繞組絕緣水平相適應(yīng)的雷電沖擊波時(shí),另一側(cè)出現(xiàn)的過電壓沖擊的波幅則可能超出該絕緣水平。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,必須在高、中壓兩側(cè)出線端都裝一組閥型避雷器。
4)使繼電保護(hù)復(fù)雜。
盡管自耦變壓器存在著一定的缺點(diǎn),但各國還是非常重視自耦變壓器的應(yīng)用,主要是與電力系統(tǒng)向大容量高電壓的發(fā)展是分不開的,隨著容量增大,電壓升高,自耦變壓器的優(yōu)點(diǎn)就更為顯著。