第三章變壓與整流

1、第三章變壓與整流 主編第一節(jié)變壓器基礎(chǔ)知識 主編一、變壓器的工作原理及類型1.變壓器的工作原理變壓器的工作原理示意圖如圖3 1所示。圖3-1變壓器的工作原理示意圖一、變壓器的工作原理及類型2.變壓器的類型 變壓器除了按以上用途分類外，還可以按相數(shù)、繞組數(shù)目、鐵心形式、冷卻方式等特征分類。變壓器按相數(shù)劃分，有單相、三相和多相等；按繞組數(shù)劃分，有雙繞組、自耦、三繞組和多繞組；按鐵心形式劃分，有心式和殼式；按調(diào)壓方式劃分，有無載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器；按冷卻方式劃分，有干式和油浸式等。圖3-2心式結(jié)構(gòu)變壓器a)單相心式變壓器b)三相心式變壓器1鐵軛2繞組3鐵心柱4高壓繞組5低壓繞組一、變壓器的工

2、作原理及類型3.變壓器的型號 一般變壓器的型號分為兩部分：前一部分由漢語拼音字母組成，代表變壓的類別、結(jié)構(gòu)特征和用途；后一部分由數(shù)字組成，表示變壓器的容量和高壓繞組的電壓等級。前一部分又分四組：1)第一組表示相數(shù)：D表示單相，S表示三相。2)第二組表示冷卻方式：J表示油浸自冷；F表示油浸風(fēng)冷；FP表示強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻；SP表示強迫油循環(huán)水冷卻。3)第三組表示電壓等級：S表示三級電壓；無S表示兩級電壓。4)其他組：O表示全絕緣；L表示防雷；Z表示有載調(diào)壓。二、變壓器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)1.鐵心和繞組圖3-3心式和殼式結(jié)構(gòu)a)心式b)殼式1鐵心2繞組二、變壓器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)圖3-4交疊方法a)四片式鐵心交疊

3、方法b)六片式鐵心每層排列法二、變壓器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)2.油、油箱、冷卻、安全裝置 油浸式變壓器如圖3 5所示。對于油變壓器，器身裝在油箱內(nèi)，油箱內(nèi)充滿變壓器油。變壓器油是一種礦物油，具有很好的絕緣性能，并且對變壓器鐵心和繞組起散熱作用。油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。為了加快散熱，有的大型變壓器采用內(nèi)部油泵強迫油循環(huán)，外部用變壓器風(fēng)扇吹風(fēng)或用自來水沖淋變壓器油箱。變壓器運行時產(chǎn)生熱量，使變壓器油膨脹，并流進儲油柜中。儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和空氣水分的吸收速度，從而減緩了油的變質(zhì)速度。故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發(fā)出報警信號或切斷電源。如果是嚴重

4、事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。此外還具有一定的熄弧作用。二、變壓器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)圖3-5油浸式變壓器1銘牌2信號溫度計3吸濕器4油表5儲油柜6安全氣道7氣體繼電器8高壓套管9低壓套管10分接開關(guān)11油箱12放油閥門13器身14接地板15小車二、變壓器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)3.變壓器參數(shù) (1)額定電壓U1N和U2N額定電壓是指變壓器長時間運行時，所能承受的工作電壓(銘牌上的UN值)，是指調(diào)壓分接開關(guān)在中間分頭時的額定電壓，單位為V或者kV。 (2)額定容量SN額定容量指變壓器在出廠時銘牌標定的額定電壓、額定電流下連續(xù)運行時能輸送的容量，單位為VA、k

5、VA、MVA。 (3)額定電流I1N和I2N額定電流是在額定容量SN和允許溫升條件下，變壓器允許長期通過的工作電流，在三相變壓器中均代表線電流，單位為A、kA。 (4)額定頻率fN額定頻率單位為Hz,fN=50Hz。 (5)短路電壓Ud%短路電壓Ud%也稱阻抗電壓。二、變壓器的結(jié)構(gòu)及參數(shù) (6)空載電流I0當變壓器在一次側(cè)額定電壓下，二次繞組空載時,在一次繞組中通過的電流,稱為空載電流。 (7)空載損耗(鐵損)P0空載損耗指變壓器二次側(cè)開路、一次側(cè)加額定電壓時,變壓器產(chǎn)生的損耗。 (8)短路損耗(銅損)Pd銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗。 (9)電壓比變壓器兩組繞組匝數(shù)分別為N1和N2,N

6、1 為一次繞組匝數(shù),N2為二次繞組匝數(shù)。三、單相變壓器的極性圖3-6線圈減極性繞法及向量四、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組標號1)一次、二次繞組的繞向相反。2)一次、二次繞組的繞向相同，一次接線為Y，二次接線為y(或有零線)，可呈現(xiàn)出12點接線，如圖3-9所示。圖3-8Yyn6點接線四、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組標號3)一次與二次繞組繞向相同，一次接線為Y，二次接線為d，可呈現(xiàn)11點接線(或1點接線)，如圖3-10所示。圖3-10Yd11點(或Yd1點)接線四、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組標號表3-1線圈連接的特點和適用范圍第二節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)干式變壓器 主編一、干式變壓器概述 我國在20世紀70年代已引進了環(huán)氧樹脂

7、絕緣干式變壓器生產(chǎn)技術(shù)，但技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用非常緩慢。到20世紀80年代末90年代初，隨著新的干式變壓器生產(chǎn)技術(shù)工藝的引進，干式變壓器的應(yīng)用迅速普及，國內(nèi)干式變壓器技術(shù)的發(fā)展也從消化吸收走向自我開發(fā)并達到國際先進水平。至今，國內(nèi)干式變壓器的生產(chǎn)規(guī)模已位居世界第一，不少生產(chǎn)廠的產(chǎn)品技術(shù)水平和開發(fā)能力已經(jīng)進入國際先進行列。 由于干式變壓器的優(yōu)點突出，目前城市軌道交通供電系統(tǒng)廣泛使用干式變壓器。二、干式變壓器的分類1.按照主絕緣材料分類(1)開啟式是一種常用的形式。(2)封閉式器身處在封閉的外殼內(nèi),與大氣不直接接觸。(3)澆注式用環(huán)氧樹脂或其他樹脂澆注作為主絕緣,它結(jié)構(gòu)簡單、體積小。2.按照生產(chǎn)工藝不同

8、分類(1)浸漬式干式變壓器該種變壓器生產(chǎn)歷史最長，制造工藝也比較簡單。(2) 樹脂干式變壓器樹脂干式變壓器又分為四種結(jié)構(gòu)：樹脂加填料澆注、樹脂澆注、樹脂繞包、樹脂真空壓力浸漬。二、干式變壓器的分類3.從結(jié)構(gòu)上分類 (1)固體絕緣包封繞組由于包封繞組干式變壓器的繞組不易受潮，維護方便，體積小，所以在城市軌道交通供電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。 (2)不包封繞組這里不再講解。圖3-11環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器結(jié)構(gòu)圖1線導(dǎo)電排2鐵心3彈簧壓釘4壓板5拉板6穿軛夾緊螺桿7高壓接引線8分接連接片9旁軛夾緊螺桿10底座11牽引板12安裝孔13接地螺母14下夾件15高壓線圈16低壓線圈17主氣道18低壓冷卻氣道19

9、上夾件20高壓導(dǎo)電棒21高壓絕緣子22低壓絕緣子23吊環(huán)24低壓導(dǎo)電棒三、干式變壓器的結(jié)構(gòu)1.線圈繞組部分 干式變壓器的繞組結(jié)構(gòu)基本上與油浸式變壓器相同，多采用圓筒式，較大容量的干式變壓器繞組可采用餅式。干式變壓器在繞組外加上非油絕緣介質(zhì)，以增加線圈的絕緣性能，環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器就是用環(huán)氧樹脂為絕緣材料，以澆注的方式與繞組一起固化，從而減少變壓器線圈的體積。一般情況下，干式變壓器的高壓繞組（線圈）在圓筒的外側(cè)，低壓繞組（線圈）在內(nèi)側(cè)，高壓繞組和低壓繞組之間是冷卻氣道，高壓繞組和低壓繞組共同纏繞在鐵心上。三、干式變壓器的結(jié)構(gòu)2.鐵心及器身部分 干式變壓器的鐵心除了作為主磁通的通道外，還作為變

10、壓器線圈、器身及其他組件的主要支撐件，所以鐵心一方面通過多片硅鋼片疊片，減少渦流損耗，另一方面利用緊固件、支撐件增加鐵心的強度和剛度，同時也減少鐵心噪聲的產(chǎn)生。三、干式變壓器的結(jié)構(gòu)3.輔件(風(fēng)機、外殼、溫控器、溫顯儀、有載開關(guān)等結(jié)構(gòu)輔件) 根據(jù)不同的用戶、使用環(huán)境和工作要求，干式變壓器可以增加不同的組件。如：根據(jù)不同的用戶高、低壓接口要求，增加不同形式的出線端子結(jié)構(gòu)（如側(cè)出線、封閉母線等）；根據(jù)不同的環(huán)境和運行工況，為提高負載能力和降低變壓器溫升，增加冷卻設(shè)備，目前一般多采用風(fēng)機冷卻，風(fēng)機冷卻一般安裝在底座上，在鐵心和繞組的下方，風(fēng)機產(chǎn)生的冷卻氣體通過氣道冷卻繞組及鐵心，并把熱氣體向上排出；根

11、據(jù)使用環(huán)境的差異或用戶的要求，增加保護外殼，以提高變壓器的防護等級，增強變壓器對外部環(huán)境的適應(yīng)能力。為實現(xiàn)變壓器的智能監(jiān)控，滿足在任何時刻對變壓器實施溫度控制，變壓器一般都加裝溫度控制設(shè)備。三、干式變壓器的結(jié)構(gòu) 對供電質(zhì)量要求較高的用戶，因為電網(wǎng)電壓波動較大，在變壓器負載的狀態(tài)下需要切換變壓器分接位置改變變壓器電壓比以實現(xiàn)低壓輸出電壓穩(wěn)定，這樣加裝有載調(diào)壓開關(guān)就可以滿足要求。一般有載調(diào)壓開關(guān)有兩種形式：真空開關(guān)和空氣開關(guān)，一般都選擇真空開關(guān)。四、干式變壓器的特點1)無油、無污染、難燃阻燃、自熄防火。2)絕緣溫升等級高：F級絕緣，變壓器溫升可達100K。3)損耗低、效率高。4)噪聲小，通?？煽刂?/p>

12、在50dB以下。5)局部放電量小 (通常10pC以下)，可靠性高，可保證長期安全運行，壽命達30年。6)抗裂、抗溫度變化，機械強度高，抗突發(fā)短路能力強。7)防潮性能好，可在100濕度下正常運行，停運后不需干燥處理即可投入運行。8)體積小、重量輕，據(jù)有關(guān)人士統(tǒng)計，油式變壓器的外形尺寸為干式變壓器的2倍多。四、干式變壓器的特點9)不需單獨的變壓器室，不需吊心檢修及承重梁，節(jié)約土建占地和占空；因無油，不會產(chǎn)生有毒氣體，不會對環(huán)境造成污染，不需要集油坑等附屬建筑，減少了土建造價。10)安裝便捷，無需調(diào)試，幾乎不需維護；無需更換和檢查油料，運行維護成本低。11)配備有完善的溫度保護控制系統(tǒng)，為變壓器安全

13、運行提供可靠保障。五、干式變壓器的選用1)二次額定電壓的確定：一般根據(jù)電力網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的要求確定。2)聯(lián)結(jié)組標號的確定：配電變壓器常有Dyn11、Yyn0等聯(lián)結(jié)組標號，推薦選用Dyn11。3)其他：如短路阻抗等，這些性能參數(shù)都可以從制造廠的樣本、手冊中查到，再根據(jù)工程情況予以確定。4)調(diào)壓方式：主要考慮采用何種調(diào)壓方式、調(diào)壓范圍如何等問題。5)其他配置的選擇：是否配外殼；是否帶風(fēng)機(強迫風(fēng)冷)；是否配溫度控制箱；是否帶溫度顯示器等，上述這些附件的功能，各制造廠樣本上均有說明，可酌情選擇配置。六、干式變壓器的相關(guān)技術(shù)1.強迫風(fēng)冷 干式變壓器的冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)

14、。自然空冷時，變壓器可在額定容量下長期連續(xù)運行。強迫風(fēng)冷時，變壓器輸出容量可提高50%，適用于斷續(xù)過載運行或應(yīng)急事故過載運行；由于過載時，負載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經(jīng)濟運行狀態(tài)，故不應(yīng)使其處于長時間連續(xù)過載運行。2.防護等級 選用外殼，可防小動物（鼠、蛇、貓、雀等）和直徑大于12mm的固體異物進入，并能防止短路停電等惡性事故的發(fā)生。防護等級主要是防止人體接近殼內(nèi)帶電部分或轉(zhuǎn)動部分，防止固體異物進入和防止由于進水、油等而引起有害影響，它符合相關(guān)標準的規(guī)定。六、干式變壓器的相關(guān)技術(shù)2.防護等級 選用外殼，可防小動物（鼠、蛇、貓、雀等）和直徑大于12mm的固體異物進入，并能防止短路停電等惡性

15、事故的發(fā)生。防護等級主要是防止人體接近殼內(nèi)帶電部分或轉(zhuǎn)動部分，防止固體異物進入和防止由于進水、油等而引起有害影響，它符合相關(guān)標準的規(guī)定。表3-2防護等級的代號及含義六、干式變壓器的相關(guān)技術(shù)3.溫度顯示控制系統(tǒng) 干式變壓器的安全運行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞，是導(dǎo)致變壓器不能正常工作的主要原因之一，因此對變壓器的運行溫度的監(jiān)測及其報警控制是十分重要的。干式變壓器的溫度顯示控制系統(tǒng)實現(xiàn)對運行溫度的監(jiān)測及報警跳閘控制，以使干式變壓器安全運行，延長使用壽命。此系統(tǒng)的主要功能如下：七、干式變壓器的啟用1)短接變壓器的“輸入”與“輸出”接線端子

16、，用絕緣電阻表測試其與地線的絕緣電阻。2)變壓器輸入、輸出電源線截面積應(yīng)滿足其電流值大小的要求。3)輸入、輸出三相電源線應(yīng)按變壓器接線板母線的顏色黃、綠、紅，分別接A 相、B 相、C 相，中性線應(yīng)與變壓器中性線相接，接地線與變壓器外殼相接(如變壓器有機箱應(yīng)與箱體地線標志對應(yīng)相連接)。4)先空載通電，觀察測試輸入輸出電壓符合要求。5)當空載測試完成且正常后，方可接入負載。第三節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流器一、三相橋式整流電路(脈波整流電路) 城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流器全部采用三相全波橋式整流，為了提高輸出直流的質(zhì)量，減少諧波，減少對城市電力系統(tǒng)的影響，一般采用12、24脈波整流電路。圖3-

17、12三相橋式整流電路圖3-13三相橋式整流電路的輸出電壓波形和矢量圖二、12脈波整流原理圖3-1412脈波整流原理圖二、12脈波整流原理圖3-1512脈波整流電路及直流輸出波形三、 24脈波整流原理圖3-1624脈波整流原理圖四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)1.基本結(jié)構(gòu) 24脈波整流變壓器系統(tǒng)有各種不同的結(jié)構(gòu)組合。第一種情況下，可以采用單列四臺變壓器和四臺全波整流器構(gòu)成24脈波整流變壓器系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)占地面積大，維護復(fù)雜。第二種情況下，可以采用兩臺變壓器三相三繞組和四臺全波整流器構(gòu)成24脈波整流變壓器系統(tǒng)。而四臺整流機組也可以根據(jù)不同的需要進行組合。四臺整流機組串聯(lián)運行，適用于電壓較高的場合；四臺

18、整流機組并聯(lián)運行，適用于負荷電流較大（或多負荷）的場合，城市軌道交通系統(tǒng)多采用這種系統(tǒng)。同時整流機組也有不同的結(jié)構(gòu)，既有不可控整流二極管，也可以采用晶閘管。城市軌道交通系統(tǒng)的整流機組現(xiàn)在多采用大功率整流二極管。四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)圖3-1724脈波整流變壓器系統(tǒng)的主電路原理圖2.環(huán)氧澆注牽引整流干式變壓器四、24脈波整流變壓器系統(tǒng) 為了減少變壓器低壓繞組之間的相互影響, 環(huán)氧澆注牽引整流干式變壓器沿軸向設(shè)置雙線圈的低壓輸出線圈,即所謂的每相鐵心兩線圈軸向雙分裂結(jié)構(gòu),通常要求其分裂系數(shù),基本聯(lián)結(jié)組標號為Dd0y11。采用了軸向雙分裂結(jié)構(gòu)后，直流閥側(cè)繞組間具有較大的短路阻抗，因此一般不再設(shè)置

19、平衡電抗。圖3-18軸向雙分裂結(jié)構(gòu)變壓器的繞組布置圖四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)3.移相原理在保證T1和T2具有相同基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,要實現(xiàn)等效24脈波整流,就必須使T1和T2低壓輸出之間移相15,經(jīng)過分析,在高壓側(cè)采用延邊三角形移相方法。為了并聯(lián)12脈波整流系統(tǒng)(T1和T2)的平衡運行,就必須保證T1和T2具有相同的電氣參數(shù),為此T1和T2在基本聯(lián)結(jié)組標號Dd0y11基礎(chǔ)上,分別移相75和-75,實現(xiàn)了T1和T2輸出低壓移相15的目的,又保證了幾何尺寸和參數(shù)的對稱。 圖3 19所示為延邊三角形移相75和 的接線圖和相量圖。四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)圖3-19延邊三角形移相7.5和-7.5的接線

20、圖和相量圖a)35kV網(wǎng)側(cè)延邊三角形接線(=7.5)b)35kV網(wǎng)側(cè)延邊三角形接線(=-7.5)c)延邊三角形移相7.5的相量圖d)延邊三角形移相-7.5的相量圖四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)4.一次側(cè)(網(wǎng)側(cè))連接圖3-20延邊三角形矢量圖a)35kV網(wǎng)側(cè)延邊三角形電壓矢量圖(=7.5)b)35kV網(wǎng)側(cè)延邊三角形電壓矢量圖(=-7.5)四、24脈波整流變壓器系統(tǒng)圖3-2124脈波整流電壓矢量分析圖1#變壓器二次側(cè)三角形接線A相輸出電壓1#變壓器三角形接線B相輸出電壓1#變壓器三角形接線C相輸出電壓1#變壓器星形接線A相輸出電壓1#變壓器星形接線B相輸出電壓1#變壓器星形接線C相輸出電壓2#變壓器三

21、角形接線A相輸出電壓2#變壓器三角形接線B相輸出電壓2#變壓器三角形接線C相輸出電壓2#變壓器星形接線A相輸出電壓2#變壓器星形接線B相輸出電壓2#變壓器星形接線C相輸出電壓五、整流器功率因數(shù)的表示法1.系統(tǒng)狀況 兩套整流機組分別通過兩臺斷路器與交流母線相連，而且采用母線不分段方式，以確保輸入電源的一致性。這種方案的兩套整流機組的進線相互獨立，兩套整流機組也可以獨立運行。當某一整流機組發(fā)生故障時，其保護裝置使其進線斷路器跳閘，故障容易判別。當一套整流機組因故退出運行時，在負荷較小時，另一套整流機組可繼續(xù)運行。通過接線的改變，使兩套機組的脈波輸出相差15，并且讓兩者并聯(lián)或串聯(lián)運行，就會構(gòu)成24脈

22、波整流機組系統(tǒng)。只不過當一組出現(xiàn)故障時，就會輸出12脈波整流系統(tǒng)。整流器和變壓器的接線如 所示。五、整流器功率因數(shù)的表示法圖3-22整流器和變壓器的接線五、整流器功率因數(shù)的表示法2.計算方法用交流裝置電網(wǎng)（一次）側(cè)的每相輸入有功功率P1和視在功率S1之比來表示功率因數(shù)，即表3-3三相全波橋式整流預(yù)期功率因數(shù)五、整流器功率因數(shù)的表示法3.影響功率因數(shù)的因素及改進措施(1)功率因數(shù)的理論值與實際值從分析知道，城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流機組的功率因數(shù)對系統(tǒng)功率因數(shù)貢獻巨大。(2)整流相數(shù)與功率因數(shù)通過計算分析知道，增加整流相數(shù)本身就可以提高功率因數(shù)。(3)安裝補償裝置軌道交通供電系統(tǒng)有許多感性負載

23、，如電力變壓器、整流機組、動力照明負載等設(shè)備。第四節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器和整流器的技術(shù)要求一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器1. 110/35kV主變電所變壓器(主變壓器) 主變電所負責(zé)從國家電力系統(tǒng)獲取電能，并把電能轉(zhuǎn)換成所要求的形式，主要起接受、改變電能形式和分配的作用。完成這一任務(wù)的核心設(shè)備就是變壓器。因此如何選擇合適的變壓器就顯得非常重要。對于110kV系統(tǒng)，選擇主變電所的變壓器時，根據(jù)其運行的環(huán)境和特點，并根據(jù)其技術(shù)規(guī)格及額定參數(shù)，主要考慮以下因素：1)選擇變壓器類型。2)電壓選擇：要求其一次額定電壓為110kV，二次額定電壓為35kV，一次最高電壓為126 kV，二次最高電壓為4

24、2kV。3)聯(lián)結(jié)組標號：選擇 YNyn0 (d11) 接線，一次側(cè)調(diào)壓分接抽頭(11081.25%)/35kV，具有17級調(diào)壓能力。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器4)繞組絕緣水平：在110kV側(cè)， 要求額定雷電沖擊耐受電壓 550 kV(全波)，額定1min工頻耐受電壓 230kV。5)變壓器阻抗電壓選擇10.5%，有時也可選擇8%，但最大不允許超過14%。6)變壓器的空載和負載損耗、空載電流應(yīng)滿足下列要求：對于容量為31.5MVA的變壓器，空載損耗不大于21kW；負載損耗不大于130kW；空載電流不大于0.2%IN。7)溫升限值：繞組平均溫升小于65K(電阻計法)，油頂層溫升小于 55K (

25、溫度計法)。8)承受短路能力：符合GB 1094.52008的規(guī)定,變壓器在任何分接抽頭時都應(yīng)能承受三相對稱短路電流2s，各部位無損壞。9)過載能力:變壓器應(yīng)滿足在120%額定負載下連續(xù)運行2h。10)在距離變壓器水平距離2m、垂直距離1m處，其噪聲水平應(yīng)小于60dB。11)使用年限：變壓器的期望壽命為30年。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器2. 35/0.4kV動力變壓器 動力照明供電系統(tǒng)主要負責(zé)向安全保障設(shè)備、信號設(shè)備、照明、通風(fēng)、排水、制冷設(shè)備饋送電能。選擇此系統(tǒng)變壓器時一般從四個方面考慮： 1)基本參數(shù)的選擇：如一次額定電壓、二次額定電壓、接地方式、相數(shù)等。 2)聯(lián)結(jié)組標號：Dyn11；

26、分接抽頭：(3522.5%)kV，可以實現(xiàn)5級調(diào)壓。 3)絕緣水平：35kV側(cè)，雷電沖擊耐受電壓200kV(全波)，雷電沖擊耐受電壓220kV(截波)，交流1min耐受電壓85kV；0.4kV側(cè)，沖擊耐受電壓10kV，交流1min耐受電壓3kV。 4)性能要求：阻抗電壓根據(jù)容量的大小可以選取不同的數(shù)值，一般容量越大，阻抗電壓可選得高些；空載損耗和負載損耗也要選擇得比較小。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器3. 35/1.18kV整流變壓器 牽引供電系統(tǒng)整流機組全部采用三相全波橋式整流，單臺變壓器為12脈波整流變壓器，兩臺變壓器并聯(lián)運行構(gòu)成等效24脈波整流變壓器。整流變壓器的基本要求如下：(1)基本

27、參數(shù)一次額定電壓：35kV一次最高電壓38kV；二次額定電壓1180V。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器(2)性能參數(shù) 1)耐壓性能：一次側(cè)1min工頻耐壓85kV；二次側(cè)1min工頻耐壓10kV,二次側(cè)雷電沖擊電壓20kV。 2)并聯(lián)運行性能：兩臺變壓器的阻抗電壓不平衡率2%；兩臺整流變壓器一次繞組分別移相7.5和-7.5，使兩臺整流變壓器二次電壓相位差15，通過整流器獲得24脈波整流。 3)損耗性能：見表3-4。表3-4損耗性能一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器 4)短路性能：承受短路電流能力,從無窮大電網(wǎng)獲取電流的變壓器(任何抽頭位置)，在二次側(cè)完全短路持續(xù)時間2s的情況下，應(yīng)不造成任何熱和機

28、械損傷，短路后線圈平均最高溫度應(yīng)小于350(銅導(dǎo)體線圈)。表3-5短路性能一、城市軌道交通供電系統(tǒng)變壓器(3)進線方式高壓進線最普遍的方式為電纜下進線，制造廠加電纜支架；配線走電纜橋架時，可由上部進線。 1)電纜：當整流變壓器的容量較小(一般為200kVA以下)時，電流小，因此導(dǎo)線截面積小，在這種情況下一般采用電纜出線。 2)一般情況下，設(shè)銅排出線端子，上接引出線形式較多。 3)低壓封閉母線(或稱插接式母排、密集型母線槽)：對IP20，外殼頂配封母法蘭，方便與封母終端盒連接；對IP00(無外殼)，可供封母端子。 4)橫排側(cè)出線：由于干式變壓器沒有油，也就沒有火災(zāi)、爆炸、污染等問題，所以干式變壓

29、器可與低壓屏置于同一配電室內(nèi)，并可與低壓屏并列布置在一起。 5)立排側(cè)出線：若母排為豎向布置的低壓屏，變壓器可提供立排側(cè)向出線，變壓器的出線在柜內(nèi)直接與低壓屏母排連接。二、整流機組和整流器性能1.整流機組的基本要求 牽引供電系統(tǒng)整流變壓器的設(shè)計應(yīng)和整流器相匹配，形成整流機組。整流機組的效率在額定負載下應(yīng)不小于98%，每套整流機組的功率因數(shù)在額定負荷下應(yīng)不小于095；整流機組的固有電壓調(diào)整率為6%；整流機組負載特性：反電動勢、再生。2.整流器 牽引供電系統(tǒng)整流器采用自然風(fēng)冷式，用于戶內(nèi)安裝；單臺整流器的額定功率可以選擇20004000kW；網(wǎng)側(cè)額定交流電壓為1180V，額定直流電壓為1500V，

30、額定直流電流為15002700A；空載電壓為1640V，直流側(cè)空載情況下,整流變壓器施加（35+5%）kV的交流電壓時, 直流側(cè)輸出電壓不超過1800V，最低值為1000V。直流750V系統(tǒng)，最低值為500V，最高值為900V。二、整流機組和整流器性能1)整流方式:城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)整流器全部采用三相全波橋式整流，選擇平板式二極管，而且一般采用國內(nèi)最高品質(zhì)的產(chǎn)品。2)電壓調(diào)整(見表3-6):當直流負載在0.5%300%范圍內(nèi)變化時,電壓變化應(yīng)為線性。表3-6電壓調(diào)整二、整流機組和整流器性能3)整流器耐壓:整流器主電路應(yīng)能承受5kV的工頻耐壓1min，輔助電路和主電路應(yīng)電氣隔離，并能承受2

31、kV工頻耐壓1min。4)承受短路電流能力：整流器應(yīng)能承受由于直流側(cè)短路而產(chǎn)生的短路電流的沖擊，直至斷路器跳閘。5)保護能力：整流器應(yīng)具有內(nèi)部短路保護能力。6)整流器應(yīng)具有自動化數(shù)據(jù)采集裝置和液晶顯示功能。第五節(jié)變壓器的運行與維護一、變壓器的運行1.變壓器啟用前的準備工作 1)在啟用變壓器前,應(yīng)檢查各級電壓一次回路中的設(shè)備以及變壓器分接頭位置，并從母線開始檢查，到變壓器的出線為止。 2)應(yīng)檢查臨時接地線、遮欄和工作牌等是否均已撤除，全部工作票是否都已交回。 3)測定變壓器繞組的絕緣電阻合格后，方可啟用變壓器。一、變壓器的運行2.變壓器的操作原則 投入運行后，它的工作狀態(tài)并不是一直不改變的。一般

32、來說電氣設(shè)備分為運行、備用、檢修三種狀態(tài)。變壓器也必須在三者之間轉(zhuǎn)變。變壓器由運行、備用、檢修三種狀態(tài)中的一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)所進行的操作叫做變壓器的倒閘操作。倒閘操作必須按照一定的要求進行，有嚴格操作順序和規(guī)程。一、變壓器的運行 1)若大型變壓器都裝有斷路器，斷、合閘必須使用斷路器，對空載變壓器來講，也應(yīng)如此。 2)變壓器送電操作順序：停電時應(yīng)先停負載側(cè)，后停電源側(cè)；送電時與上述過程相反,即先送電源側(cè)(或者說一次側(cè))，然后再送負載側(cè)，而且要由少到多，依次增加負載設(shè)備。 3)在電源側(cè)裝隔離開關(guān)，負載側(cè)裝斷路器的電路中，送電時，應(yīng)先合電源側(cè)隔離開關(guān)，后合負載側(cè)斷路器；停電時，應(yīng)先斷負載側(cè)斷路

33、器，后斷電源側(cè)隔離開關(guān)。 4)在用無載調(diào)壓分接開關(guān)調(diào)整電壓時，應(yīng)將變壓器與電網(wǎng)斷開后，才可改變變壓器的分接頭位置，并應(yīng)注意分接頭位置的正確性。 5)變壓器停送電操作的要求：一是送電前，應(yīng)檢查變壓器中性點接地方式是否正確，檢查三相分接頭位置，應(yīng)保持一致；二是停電后，對于油變壓器應(yīng)將變壓器的重瓦斯保護由“跳閘”改為“信號”等；三是對強油循環(huán)冷卻的變壓器，不開潛油泵不準投入運行。一、變壓器的運行3.變壓器運行注意事項 1)變壓器投入運行前，應(yīng)根據(jù)變壓器銘牌和分接指示牌將分接片或有載開關(guān)調(diào)到合適的位置。 2)變壓器應(yīng)在空載時合閘投運，合閘涌流峰值最高可達10倍額定電流左右。 3)變壓器投入運行后，所帶

34、負載應(yīng)由輕到重，并檢查產(chǎn)品有無異響，切忌盲目一次大負載投入。 4)變壓器過載運行應(yīng)按照相關(guān)標準或廠家技術(shù)手冊中的過載能力曲線，帶風(fēng)冷系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)強行起動風(fēng)機。 5)變壓器退出運行后，一般不需要采取其他措施即可重新投入運行，但是如果在高溫、高濕情況下，變壓器已發(fā)生凝露現(xiàn)象，那么必須經(jīng)干燥處理后，變壓器方能重新投入運行。二、變壓器的維護1.變壓器的正常維護為了保證變壓器能正常運行，需對它進行定期檢查維護。 1)在干燥清潔的場所，一般每年或更長一點時間進行一次檢查。 2)檢查時，如發(fā)現(xiàn)有過多的灰塵或異物聚集，則必須清除，以保證空氣流通和防止絕緣擊穿。 3)檢查緊固件、連接件是否松動，導(dǎo)電零件有無生銹腐

35、蝕的痕跡，還要觀察絕緣表面有無爬電痕跡和碳化現(xiàn)象，必要時應(yīng)及時通知廠家進行處理。 4)干式變壓器運行若干年(建議五年)后，做一下絕緣電阻測試和直流電阻測試來判斷變壓器能否繼續(xù)運行，一般無需進行其他測試。二、變壓器的維護2.變壓器的日常維修檢查(1)現(xiàn)象日常的維修檢查就是從外觀檢查澆注型干式變壓器的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。1)變壓器運行中發(fā)出的“嗡嗡”聲有變化，聲音時大、時小。2)變壓器運行中除“嗡嗡”聲外，內(nèi)部有時發(fā)出“哇哇”聲。3)變壓器運行中發(fā)出的“嗡嗡”聲音變悶、變大。4)變壓器運行中內(nèi)部有“吱吱”、“咕隆”等異常聲音。5)變壓器內(nèi)部發(fā)生強烈的電磁振動噪聲。6)變壓器運行中發(fā)出很大的電磁振動噪聲。7)

36、變壓器運行中發(fā)出尖而粗的聲音。二、變壓器的維護(2)處理方法1)通過操作使變壓器正常運行，這些操作有切除故障設(shè)備、改變運行方式、減少負載等。2)減少大容量動力設(shè)備起動次數(shù)。3)降低變壓器負載，或更換大容量變壓器，防止變壓器過載運行。4)停電檢修變壓器，處理內(nèi)部故障。5)檢修變壓器緊固夾緊裝置，加強變壓器地角的牢固、穩(wěn)定性。6)檢查系統(tǒng)中的短路、接地故障并進行處理。三、變壓器無勵磁分接開關(guān)的維護及故障處理1.無勵磁分接開關(guān)的維護檢查 1)無勵磁開關(guān)常見的故障是導(dǎo)電部分接觸不良，接觸電阻增大使觸頭發(fā)熱，使變壓器油劣化。 2)檢查分接開關(guān)是否靈活、到位。 3)要檢查所用絕緣體是否完好，有無破損，分接線是否牢固。 4)檢查機械零部件是否齊全完好，小軸、銷子是否合適。 5)檢查器身連箱蓋結(jié)構(gòu)的變壓器分接開關(guān)時，應(yīng)檢查其在箱蓋上是否固定牢固。 6)要求分接開關(guān)的觸頭位置與指示位置一致，三相位置也要一致。 7)測量靜、動觸頭在接觸位置時的線圈直流電阻值，并與出廠值比較應(yīng)符合要求。 8)單相無勵磁分接開關(guān)的裝配要求操動聯(lián)桿長短合適，在現(xiàn)場檢修時要做好原始記錄。三、變壓器無勵磁分接開關(guān)的維護及故障處理2.無載分接開關(guān)的故障