高鐵變電所高壓電器的運(yùn)行與維護(hù)-牽引變壓器的運(yùn)行與維護(hù)

學(xué)校：牽引變壓器的接線組別牽引變壓器的接線組別接線組別分類單相接線或V/V接線方式單相接線和V/V接線的牽引變壓器的模型基本相似，可用同一個(gè)模型表示，如圖所示。V/V接線牽引變壓器可以看做是由兩個(gè)單相變壓器構(gòu)成的，它們高壓側(cè)兩端分別接至電力系統(tǒng)中的任意兩相進(jìn)線，共用的一相稱為公共相，兩個(gè)單相變壓器低壓側(cè)繞組的以接地網(wǎng)作為公共端子，另外兩端分別接o相、β相饋線實(shí)現(xiàn)對(duì)左右供電臂供電。高壓側(cè)接110kV或者220kV三相對(duì)稱電壓，低壓側(cè)α相和β相出線電壓為27.5kV，兩者電壓相位相差60°，牽引變電所出口處需裝設(shè)電分相隔離裝置。牽引變壓器的接線組別接線組別分類y/△接線方式牽引供電系統(tǒng)中的Y/▲接線的牽引變壓器大多為110kV油浸風(fēng)冷式變壓器。其高壓側(cè)具有大電流接地的中性點(diǎn)，低壓側(cè)線電壓輸出27.5kV。其接線示意圖如圖2-2所示。在牽引供電系統(tǒng)中Y/▲變壓器通常將低壓側(cè)的c相強(qiáng)制接地，然后通過(guò)低壓側(cè)a相和b相輸送電能給左右兩個(gè)供電臂。兩供電臂線上電壓相位相差120°，牽引變電所出口處需裝設(shè)電分相隔離裝置牽引供電系統(tǒng)中的Y/▲接線的牽引變壓器大多為110kV油浸風(fēng)冷式變壓器。其高壓側(cè)具有大電流接地的中性點(diǎn)，低壓側(cè)線電壓輸出27.5kV。其接線示意圖如圖2-2所示。在牽引供電系統(tǒng)中Y/▲變壓器通常將低壓側(cè)的c相強(qiáng)制接地，然后通過(guò)低壓側(cè)a相和b相輸送電能給左右兩個(gè)供電臂。兩供電臂線上電壓相位相差120°，牽引變電所出口處需裝設(shè)電分相隔離裝置。牽引變壓器的接線組別接線組別分類阻抗匹配平衡接線方式阻抗匹配平衡接線牽引變壓器又稱為星形延邊三角形接線的牽引變壓器。這種變壓器是YI△牽引變壓器的一種改進(jìn)產(chǎn)品，其高壓側(cè)聯(lián)接方法與Y/▲牽引變壓器相同，鐵芯同樣采用三相芯式的結(jié)構(gòu)。其通過(guò)增加低壓側(cè)繞組的數(shù)量和改進(jìn)接線方式，以實(shí)現(xiàn)將高壓側(cè)進(jìn)線的三相對(duì)稱電壓轉(zhuǎn)變成相位相差90°的兩相對(duì)稱電壓。即在Y/△變壓器低壓側(cè)的非接地相上增加兩個(gè)感應(yīng)繞組，如圖所示。增加這兩個(gè)繞組的目的是為了能夠讓低壓側(cè)α相和β相的電流實(shí)現(xiàn)對(duì)稱，即達(dá)到阻抗匹配的效果。牽引變壓器的接線組別接線組別分類Scott接線方式Scott接線的牽引變壓器可以看做由兩臺(tái)變壓器組合而成的，如圖2-4所示。其中接三相進(jìn)線的AB兩相，稱為底(M)座變壓器，另一臺(tái)稱為高(T)座變壓器。T座變壓器的高壓側(cè)繞組的一個(gè)端子接Ｍ座變壓器高壓側(cè)繞組的中點(diǎn)，另一個(gè)端子接三相進(jìn)線的Ｃ相。這種方式通過(guò)將電力系統(tǒng)互差120°的三相對(duì)稱電壓變換為相位相差90°的兩相對(duì)稱電壓，可以有效降低牽引負(fù)荷的單相不對(duì)稱性對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)的負(fù)序影響。牽引變壓器的接線組別接線組別分類v/x接線方式V/X接線是我國(guó)高速鐵路建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的一種變壓器接線方式，其可認(rèn)為是由兩個(gè)單相變壓器組成的，如圖2-5所示。其中，與接觸網(wǎng)相連的低壓繞組為牽引繞組(T繞組)，與正饋線相連的低壓繞組為正饋繞組(F繞組)，低壓兩繞組間在中性抽頭處相聯(lián)結(jié)并接入地網(wǎng)。V/X變壓器的高壓側(cè)接電力系統(tǒng)三相對(duì)稱電壓，加在兩個(gè)單相變壓器高壓繞組上的電壓分別是AB線電壓和BC線電壓，低壓側(cè)繞組兩出線端子分別接T線和F線。牽引變壓器的接線組別牽引變壓器牽引變壓器的接線組別接線組別特點(diǎn)單相接線或V/V接線方式V/V接線和單相接線由于其低壓側(cè)無(wú)法提供公共中性點(diǎn)，因此不能直接應(yīng)用于AT牽引供電系統(tǒng)中。但是由于其接線簡(jiǎn)單、容量利用率高、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低、運(yùn)營(yíng)維護(hù)方便，在直接供電系統(tǒng)和帶回流線的直接供電系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。y/△接線方式在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，對(duì)于Y/△牽引變壓器，同一線路的不同牽引變電所通過(guò)換相連接，以減少對(duì)電力系統(tǒng)造成的負(fù)序影響。Y/▲接線形式同樣因?yàn)榈蛪簜?cè)無(wú)法提供公共中性點(diǎn)而無(wú)法直接應(yīng)用在AT牽引供電系統(tǒng)中。牽引變壓器的接線組別接線組別特點(diǎn)阻抗匹配平衡接線方式如果左右兩供電臂同時(shí)行駛同型號(hào)電力機(jī)車時(shí)，則流過(guò)低壓側(cè)兩相電流基本相等，此時(shí)低壓側(cè)的電流耦合到高壓側(cè)將使得三相電流基本對(duì)稱，負(fù)序分量很小。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)大大減小了牽引負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)造成的三相不平衡影響。這種接線的牽引變壓器同樣無(wú)法直接運(yùn)用于AT牽引供電系統(tǒng)。Scott接線方式Scott接線變壓器二次側(cè)同樣沒(méi)有提供中性點(diǎn)，但是由于其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能較高，為了能使其應(yīng)用于AT供電系統(tǒng)中，實(shí)際中往往通過(guò)在其低壓側(cè)并聯(lián)一組自耦變壓器的方式創(chuàng)造一個(gè)等效的公共中性點(diǎn)。牽引變壓器的接線組別接線組別特點(diǎn)阻抗匹配平衡接線方式VX接線形式的牽引變壓器相比于其他接線形式的牽引變壓器來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單，可以省去牽引變電所出口處的自耦變壓器，此時(shí)需要VX接線形式的牽引變壓器一次側(cè)繞組阻抗與二次側(cè)繞組阻抗匹配。當(dāng)牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行。牽引變壓器的接線組別接線組別優(yōu)點(diǎn)1牽引變壓器二次側(cè)輸出55KV單相電壓，牽引變壓器出口不設(shè)自耦變壓器，大大減少投資。2無(wú)需布置牽引變電所出口的軌回流，而由AT接地解決。鄰近牽引變電所的軌道末端不接入變電所，軌道另一端與第一個(gè)自耦變電所中點(diǎn)連接。該模式電流基于AT變比分配，不受接觸網(wǎng)、軌道等阻抗影響。3牽引變壓器不需中間抽頭，很大程度減少牽引變壓器的制造難度，同時(shí)，省去了牽引變電所的軌回流線布置。4牽引變壓器二次側(cè)不需要像法國(guó)模式那樣增加繞組容量，能夠提高牽引變壓器容量利用率。5饋線斷路器容量需求小，T線F線電流總相等，牽引母線容易選型。6首個(gè)AT段不需設(shè)置接觸網(wǎng)加強(qiáng)線。牽引變壓器的接線組別牽引變電所大塘欽州東額定容量（MVA）25+2540+25容量分配S1s2S1s2原邊繞組（MVA）2525牽引繞組(MVA)1631.516正饋繞組(MVA)1012.510空載損耗(kw)2424負(fù)載損耗(kw)9292空載電流(%)0.60.6接線組別應(yīng)用

廣西沿海高速鐵路是北部灣地區(qū)主要鐵路運(yùn)輸通道，也是廣西及西南地區(qū)重要的出海通道，其主要由南欽、欽防、欽北高速鐵路組成，速度值250km/h。新建220kv大塘、欽州東、合浦、茅嶺AT牽引變電所給廣西沿海高速鐵路供電，其中團(tuán)里分區(qū)所至三岸分區(qū)所段由220kv五象南AT牽引變電所供電。上述AT牽引變電所的牽引變壓器均采用三相V/X結(jié)線牽引變壓器，牽引變壓器的主要技術(shù)規(guī)格及性能見(jiàn)下表。學(xué)校：牽引變壓器的結(jié)構(gòu)牽引變壓器的結(jié)構(gòu)牽引變壓器是將三相電力系統(tǒng)的電能傳輸給兩個(gè)各自帶負(fù)載的單相牽引線路。兩個(gè)單相牽引線路分別給上下行電力機(jī)車供電，是牽引變電所的“心臟”。V/X接線牽引變壓器牽引變壓器的結(jié)構(gòu)V/X接線牽引變壓器V/X接線牽引變壓器的原理圖V/X接線是V/V接線的特殊形式，V/X接線牽引變壓器其實(shí)由2臺(tái)單相雙分裂變壓器組成，主要通過(guò)結(jié)線將三相供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為四相供電系統(tǒng)，其原理如圖所示。工作原理牽引變壓器的結(jié)構(gòu)V/X接線牽引變壓器在AT供電運(yùn)行方式中，低阻抗是V/X接線牽引變壓器主要的特點(diǎn)之一。針對(duì)AT供電對(duì)阻抗的要求，變壓器繞組為交錯(cuò)式繞組，通過(guò)交叉線圈以使漏磁相互抵消，實(shí)現(xiàn)了低阻抗及牽引繞組T和回饋繞組F阻抗的對(duì)稱性。工作原理牽引變壓器的結(jié)構(gòu)V/X接線牽引變壓器目前，國(guó)內(nèi)電氣化鐵路AT供電方式下的牽引變壓器主要為斯科特變壓器。此種變壓器提供的二次側(cè)電壓為27.5kV，不能直接滿足AT供電系統(tǒng)的要求，因此在斯科特變壓器的二次出口處必須配備1臺(tái)2×27.5kV的自耦變壓器來(lái)滿足其特殊的供電方式。傳統(tǒng)AT供電方式中斯科特接線變壓器自身的不足牽引變壓器的結(jié)構(gòu)V/X接線牽引變壓器V/X牽引變壓器通過(guò)接線可以將三相供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為四相供電系統(tǒng)，滿足三相電源輸入兩相輸出的供電條件，提高了容量利用率，能一次有效地解決斯科特變壓器不能直接滿足AT供電要求的難題，同時(shí)也替代了斯科特變壓器和自耦變壓器的配合使用，簡(jiǎn)化了AT供電系統(tǒng)中牽引變電所的配置。牽引變壓器的結(jié)構(gòu)V/X接線牽引變壓器優(yōu)點(diǎn)使用簡(jiǎn)單維護(hù)方便實(shí)現(xiàn)了單相牽引供電，同時(shí)也滿足AT運(yùn)行方式對(duì)阻抗值的嚴(yán)格要求牽引變壓器的結(jié)構(gòu)V/X接線牽引變壓器牽引變壓器的主要技術(shù)規(guī)格及性能見(jiàn)表。牽引變電所大塘、合浦、茅嶺欽州東額定容量（MVA）25+2540+25容量分配S1S2S1S2原邊繞組（MVA）25254025牽引繞組（MVA）161631.516正饋繞組（MVA）101012.510空載損耗（kw）24243524負(fù)載損耗（kw）929211892空載電流（%）0.60.6技術(shù)參數(shù)舉例牽引變壓器的結(jié)構(gòu)1.信號(hào)式溫度計(jì)2.銘牌3.吸濕器4.儲(chǔ)油柜5.油面指示器6.安全氣管7.氣體繼電器8.高壓套管9.低壓套管10.分接開(kāi)關(guān)11.油箱12.鐵芯13.繞組及絕緣14.放油閥15.小車16.接地端子電力變壓器電力變壓器的結(jié)構(gòu)牽引變壓器的結(jié)構(gòu)1、按相數(shù)分:單相變壓器:用于單相負(fù)荷和三相變壓器組。三相變壓器:用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。2、按冷卻方式分:干式變壓器:依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。油浸式變壓器:依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)

等。3、按用途分:電力變壓器:用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器、用于測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置。試驗(yàn)變壓器:能產(chǎn)生高壓，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)。特種變壓器:如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器等。V/X接線牽引變壓器電力變壓器的類型牽引變壓器的結(jié)構(gòu)4、按繞組形式分:雙繞組變壓器:用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí)。三繞組變壓器:一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級(jí)。自耦變電器:用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。5、按鐵芯形式分:芯式變壓器:用于高壓的電力變壓器。殼式變壓器:用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、電焊變壓器。V/X接線牽引變壓器電力變壓器的類型學(xué)校：牽引變壓器的維護(hù)牽引變壓器的維護(hù)1變壓器主體外部檢查。2檢查瓷套管，要求無(wú)裂紋、破損和放電痕跡。3檢查油枕應(yīng)不漏氣管道暢通，之后放出油枕底部的污油。5檢查瓦斯繼電器透視窗，放氣、放油閥等應(yīng)完整不滲油。6檢查呼吸器，各部連接可靠。4檢查防爆裝置，防爆筒隔膜應(yīng)完整無(wú)裂紋，密封良好。小修內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)牽引變壓器的維護(hù)7檢查散熱器。8檢查溫度計(jì)，應(yīng)指示正常，誤差不大于±5℃。9檢查分節(jié)開(kāi)關(guān)，其兩方向轉(zhuǎn)換均應(yīng)接觸良好。11檢查基礎(chǔ)及箱底支架固定無(wú)異狀，外殼接地良好。10檢查端子箱的配線應(yīng)連接牢固，無(wú)破損，過(guò)熱變色現(xiàn)象。小修內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)牽引變壓器的維護(hù)根據(jù)主變異常運(yùn)行，檢修及近期外部檢查情況，結(jié)合主變的中修周期，制訂附件的拆卸檢修方案。檢修前準(zhǔn)備確定人員組織，討論拆卸檢修方案及檢修項(xiàng)目、安全注意事項(xiàng)等。準(zhǔn)備必須的檢修設(shè)備、工具、備品、備件、材料和技術(shù)資料等。清理與主變檢修無(wú)關(guān)的雜物，按檢修內(nèi)容要求擺好油罐、濾油機(jī)、道木、套管支架等牽引變壓器的維護(hù)注意事項(xiàng)2拆卸附件時(shí)周圍應(yīng)保持干凈，并不得將塵土、工具、零件等掉入變壓器內(nèi)。

檢修時(shí)應(yīng)有防塵、防雨措施，應(yīng)提前詢問(wèn)氣象情況，有霧、雨、雪或四級(jí)以上風(fēng)力的天氣，以及周圍空氣溫度低于00C或相對(duì)濕度超過(guò)80%時(shí)，不宜進(jìn)行附件拆卸。1拆卸附件時(shí)應(yīng)注意牽引變壓器的維護(hù)注意事項(xiàng)裝復(fù)時(shí)應(yīng)注意將各零部件除銹并清掃干凈，裝復(fù)時(shí)也應(yīng)防止雜物掉入變壓器內(nèi)。緊固螺栓時(shí)應(yīng)對(duì)角擰入，最后由一個(gè)人檢查，保證均勻壓緊，擰瓷套管固定螺絲，一次只能擰1/6圈，以免受力不均勻，損壞瓷套。隨時(shí)注意安裝尺寸，特別是絕緣尺寸，油箱頂蓋至油枕的聯(lián)管坡度等。各導(dǎo)電接頭聯(lián)接可靠，接觸良好。牽引變壓器的維護(hù)注意事項(xiàng)裝復(fù)時(shí)應(yīng)注意注入、沖洗變壓器和套管的油，使用前應(yīng)過(guò)濾，并化驗(yàn)合格。牽引變壓器的維護(hù)序號(hào)被試部件名稱檢查壓力（Kg/cm2)持續(xù)時(shí)間（小時(shí)）備注1散熱器1.50.5油溫10℃以上，最好達(dá)到30℃左右。2瓦斯繼電器外殼40.53油枕和防爆筒0.50.54充油套管1.50.55全密封式油箱0.7516油閥門40.57變壓器整體0.524注意事項(xiàng)為確保變壓器密封良好應(yīng)注意1必要時(shí)參考右表的檢查壓力和持續(xù)時(shí)

間，在安裝前對(duì)某些附件，安裝后對(duì)變壓器整體，用手搖油泵或充氣裝置進(jìn)行密封性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)滲漏處，及時(shí)處理。密封材料有良好的耐油性，抗老化性，適當(dāng)?shù)膹椥?，壓緊時(shí)不出現(xiàn)裂紋。2牽引變壓器的維護(hù)注意事項(xiàng)123起吊機(jī)具，工具及用具，必須在起吊前經(jīng)檢查合格，起重時(shí)防止傾倒和繩索脫扣。登高作業(yè)時(shí)小心注意，防止失足摔跌，滑倒和梯子傾倒，并綁扎安全帶。拆下的零部件應(yīng)分類妥善保管，以免丟失和裝錯(cuò)，拆下的絕緣零部件應(yīng)存放于干燥處，防止受潮，對(duì)易損件，應(yīng)防止碰壞。安全和其它注意事項(xiàng)學(xué)校：牽引變壓器巡視要點(diǎn)牽引變壓器巡視外觀檢查絕緣體應(yīng)清潔，無(wú)破損和裂紋，無(wú)放電痕跡及現(xiàn)象。電氣連接部分應(yīng)連接牢固，接觸良好，無(wú)過(guò)熱、斷股和散股，過(guò)緊或過(guò)松。設(shè)備音響正常，無(wú)異味。牽引變壓器巡視外觀檢查充油設(shè)備的油標(biāo)、油閥、油位、油色應(yīng)正常，充油設(shè)備應(yīng)無(wú)滲漏、噴油現(xiàn)象，充氣設(shè)備氣壓狀態(tài)應(yīng)正常。