1.單相結線變壓器
優點:容量利用率可達100%;主接線簡單,設備少,占地面(miàn)積小,投資少。
缺點:不能(néng)供應地區和牽引變電所三相負荷用電,在電力系統中,單相牽引負荷産生的負序電流較大,對(duì)接觸網的供電不能(néng)實現雙邊供電。
适用于:電力系統容量較大,電力網比較發(fā)達,三相負荷用電能(néng)夠可靠的由地方電網得到供應的場合。
2.單相V,v結線變壓器(三相)
單相:
優點:主結線較簡單,設備較少,投資較省。對(duì)電力系統的負序影響比單相結線少。對(duì)接觸網的供電可實現雙邊供電。
缺點:當一台牽引變壓器故障時(shí),另一台必須跨相供電,即兼供左右兩(liǎng)邊供電臂的牽引網。這(zhè)就(jiù)需要一個倒閘過(guò)程,即把故障變壓器原來承擔的供電任務轉移到正常運行的變壓器。在這(zhè)一倒閘過(guò)程完成(chéng)前,故障變壓器原來供電的供電臂牽引網中斷供電,這(zhè)種(zhǒng)情況甚至會(huì)影響行車。即使這(zhè)一倒閘過(guò)程完成(chéng)後(hòu),地區三相電力供應也要中斷。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。實質上變成(chéng)了單相結線牽引變電所,對(duì)電力系統的負序影響也随之增大。
三相:
優點:保持了單相V,v結線變壓器的主要優點,完全克服了單相V,v結線變壓器缺點。最可取的是解決了單相V,v結線變壓器不便于采用固定備用及其自動投入的問題,有利于實現分相有載或無載調壓。
3.三相YN,d11雙繞組變壓器
優點:牽引變壓器低壓側保持三相,有利于供應牽引變電所自用電和地區三相電力。在兩(liǎng)台牽引變壓器并聯運行情況下,當一台停電時(shí),供電不會(huì)中斷,運行可靠方便。三相YN,d11雙繞組變壓器在我國(guó)采用的時(shí)間長(cháng),有比較多的經(jīng)驗,制造相對(duì)簡單,價格便宜。對(duì)接觸網的供電可實現兩(liǎng)邊供電。
缺點:牽引變壓器容量不能(néng)得到充分利用,隻能(néng)達到額定容量的75.6%,引入溫度系數也隻能(néng)達到84%,與采用單相結線牽引變壓器的牽引變電所相比,主接線要複雜一些,用的設備,工程投資也較多,維護檢修工作量及相應的費用也有所增加。
适用于:山區單線電氣化鐵路牽引負載不平衡的場所。
4.斯科特結線變壓器
優點:當M座和T座兩(liǎng)供電臂負荷電流大小相等,功率因素也相等時(shí),斯科特結線變壓器原邊三相電流對(duì)稱。變壓器容量可全部利用。(用逆斯科特結線變壓器把對(duì)稱兩(liǎng)相電壓變換成(chéng)對(duì)稱三相電壓)。對(duì)接觸網的供電可實現兩(liǎng)邊供電。
缺點:斯科特結線牽引變壓器制造難度較大,造價較高。牽引變電所主結線複雜,設備較多,工程投資也較多。維護檢修工作量及相應的費用有所增加。而且斯科特結線牽引變壓器原邊T接地(O點)電位随負載變化而産生漂移。嚴重時(shí)有零序電流流經(jīng)電力網,可能(néng)引起(qǐ)電力系統零序電流繼電保護誤動作,對(duì)鄰近的平行通信線可能(néng)産生幹擾,同時(shí)引起(qǐ)牽引變壓器各相繞組電壓不平衡,而加重繞組的絕緣負擔。爲此,該結線牽引變壓器的絕緣水平要采用全絕緣。
5.YN, 結線阻抗匹配牽引變壓器
優點:當阻抗匹配系數 時(shí),無論副邊 或 ,原邊三相電流平衡,即無零序電流。當副邊 , 時(shí),原邊三相電流對(duì)稱,沒(méi)有負序電流對(duì)電力系統的影響。原邊三相制的視在功率完全轉化爲副邊二相制的視在功率,變壓器容量可全部利用。原邊仍爲YN結線,中性點引出,與高壓中性點接地電力系統匹配方便。副邊仍有△結線繞組,三次諧波電流可以流通,使主磁通和電勢波形有較好(hǎo)的正旋度。利用斯科特結線變壓器把對(duì)稱兩(liǎng)相電壓變換成(chéng)對(duì)稱三相電壓。對(duì)接觸網的供電可實現兩(liǎng)邊供電。
缺點:設計計算及制造工藝複雜,造價較高。 兩(liǎng)供電臂之間的分相絕緣器兩(liǎng)端承受的電壓爲 ,因此,分相絕緣器的絕緣應注意加強。
适用于:牽引變電所自用電和站區三相電力。
6.YN, 結線平衡變壓器
優點:其阻抗匹配系數在一定範圍内任意選取,因而使變壓器的設計和制造更加方便。阻抗匹配系數取值的靈活性對(duì)繞組布置具有重要意義。
缺點:需要考慮減小電磁力,環流等問題。
7. 非阻抗匹配YN, 結線平衡變壓器
優缺點與YN, 結線阻抗匹配牽引變壓器基本相同,但還(hái)存在若幹不同點:
非阻抗匹配YN, 結線平衡變壓器與YN, 結線阻抗匹配牽引變壓器分别是YN, 結線阻抗匹配牽引變壓器取 與 的特例。在YN, 結線平衡變壓器中,前者不需要專門進(jìn)行阻抗匹配,繞組布置最容易,設計制造最方便;後(hòu)者繞組設計條件最苛刻,設計制造最困難; 取其他值的情況則介于二者之間。