1.單相結(jié)線變壓器
優(yōu)點:容量利用率可達100%;主接線簡單,設(shè)備少,占地面積小,投資少。
缺點:不能供應(yīng)地區(qū)和牽引變電所三相負荷用電,在電力系統(tǒng)中,單相牽引負荷產(chǎn)生的負序電流較大,對接觸網(wǎng)的供電不能實現(xiàn)雙邊供電。
適用于:電力系統(tǒng)容量較大,電力網(wǎng)比較發(fā)達,三相負荷用電能夠可靠的由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場合。
2.單相V,v結(jié)線變壓器(三相)
單相:
優(yōu)點:主結(jié)線較簡單,設(shè)備較少,投資較省。對電力系統(tǒng)的負序影響比單相結(jié)線少。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)雙邊供電。
缺點:當一臺牽引變壓器故障時,另一臺必須跨相供電,即兼供左右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。這就需要一個倒閘過程,即把故障變壓器原來承擔的供電任務(wù)轉(zhuǎn)移到正常運行的變壓器。在這一倒閘過程完成前,故障變壓器原來供電的供電臂牽引網(wǎng)中斷供電,這種情況甚至?xí)绊懶熊�。即使這一倒閘過程完成后,地區(qū)三相電力供應(yīng)也要中斷。牽引變電所三相自用電必須改用劈相機或單相-三相自用變壓器供電。實質(zhì)上變成了單相結(jié)線牽引變電所,對電力系統(tǒng)的負序影響也隨之增大。
三相:
優(yōu)點:保持了單相V,v結(jié)線變壓器的主要優(yōu)點,完全克服了單相V,v結(jié)線變壓器缺點。最可取的是解決了單相V,v結(jié)線變壓器不便于采用固定備用及其自動投入的問題,有利于實現(xiàn)分相有載或無載調(diào)壓。
3.三相YN,d11雙繞組變壓器
優(yōu)點:牽引變壓器低壓側(cè)保持三相,有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力。在兩臺牽引變壓器并聯(lián)運行情況下,當一臺停電時,供電不會中斷,運行可靠方便。三相YN,d11雙繞組變壓器在我國采用的時間長,有比較多的經(jīng)驗,制造相對簡單,價格便宜。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。
缺點:牽引變壓器容量不能得到充分利用,只能達到額定容量的75.6%,引入溫度系數(shù)也只能達到84%,與采用單相結(jié)線牽引變壓器的牽引變電所相比,主接線要復(fù)雜一些,用的設(shè)備,工程投資也較多,維護檢修工作量及相應(yīng)的費用也有所增加。
適用于:山區(qū)單線電氣化鐵路牽引負載不平衡的場所。
4.斯科特結(jié)線變壓器
優(yōu)點:當M座和T座兩供電臂負荷電流大小相等,功率因素也相等時,斯科特結(jié)線變壓器原邊三相電流對稱。變壓器容量可全部利用。(用逆斯科特結(jié)線變壓器把對稱兩相電壓變換成對稱三相電壓)。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。
缺點:斯科特結(jié)線牽引變壓器制造難度較大,造價較高。牽引變電所主結(jié)線復(fù)雜,設(shè)備較多,工程投資也較多。維護檢修工作量及相應(yīng)的費用有所增加。而且斯科特結(jié)線牽引變壓器原邊T接地(O點)電位隨負載變化而產(chǎn)生漂移。嚴重時有零序電流流經(jīng)電力網(wǎng),可能引起電力系統(tǒng)零序電流繼電保護誤動作,對鄰近的平行通信線可能產(chǎn)生干擾,同時引起牽引變壓器各相繞組電壓不平衡,而加重繞組的絕緣負擔。為此,該結(jié)線牽引變壓器的絕緣水平要采用全絕緣。
5.YN, 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器
優(yōu)點:當阻抗匹配系數(shù) 時,無論副邊 或 ,原邊三相電流平衡,即無零序電流。當副邊 , 時,原邊三相電流對稱,沒有負序電流對電力系統(tǒng)的影響。原邊三相制的視在功率完全轉(zhuǎn)化為副邊二相制的視在功率,變壓器容量可全部利用。原邊仍為YN結(jié)線,中性點引出,與高壓中性點接地電力系統(tǒng)匹配方便。副邊仍有△結(jié)線繞組,三次諧波電流可以流通,使主磁通和電勢波形有較好的正旋度。利用斯科特結(jié)線變壓器把對稱兩相電壓變換成對稱三相電壓。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。
缺點:設(shè)計計算及制造工藝復(fù)雜,造價較高。 兩供電臂之間的分相絕緣器兩端承受的電壓為 ,因此,分相絕緣器的絕緣應(yīng)注意加強。
適用于:牽引變電所自用電和站區(qū)三相電力。
6.YN, 結(jié)線平衡變壓器
優(yōu)點:其阻抗匹配系數(shù)在一定范圍內(nèi)任意選取,因而使變壓器的設(shè)計和制造更加方便。阻抗匹配系數(shù)取值的靈活性對繞組布置具有重要意義。
缺點:需要考慮減小電磁力,環(huán)流等問題。
7. 非阻抗匹配YN, 結(jié)線平衡變壓器
優(yōu)缺點與YN, 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器基本相同,但還存在若干不同點:
非阻抗匹配YN, 結(jié)線平衡變壓器與YN, 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器分別是YN, 結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器取 與 的特例。在YN, 結(jié)線平衡變壓器中,前者不需要專門進行阻抗匹配,繞組布置最容易,設(shè)計制造最方便;后者繞組設(shè)計條件最苛刻,設(shè)計制造最困難; 取其他值的情況則介于二者之間。