电气化铁路供电系统中的稳压动力变压器结构及其优化设计研究

发布时间：2021-02-02 03:01

　　电气化铁路沿线分布着大量不同类型的非牵引负荷,如通信、信号、动力照明等,其供电电源质量直接关系到行车安全、运营费用和建设投资。但长期以来,非牵引负荷的用电问题缺乏足够的重视和深入的研究,使得非牵引负荷用电困难或得不到经济合理的解决。由此,设计了两种2×27.5/10kV稳压动力变压器结构,其输入电压取自接触网,输出电压作为非牵引负荷的电源,有效降低了铁路建设成本,解决了电源备用程度低地区的用电问题。首先,在不同类型牵引变压器的基础上,推导了 2×27.5/10kV三相量动力变压器（D,y11,Y,d11,D,d0,Y,y0）和两相量动力变压器（逆Scott）的电气变换方程,并给出了不同接线方式下的输出电压不平衡度和向电网注入各次谐波值大小的曲线,据此给出了最适合和最优的稳压动力变压器联结形式。其次,针对接触网电压的特点,设计了基于线圈结构参数改进的稳压技术方案。主要内容包括:一是推导了在接地相串联电容和三相分接头k1、k2、k3综合作用下稳压动力变的电气变换公式,据此分析了不同电容值对输出电压幅值和相角的影响以及当C=6μF时,输出电压与输入电压的关系;二是制定了分接头和电容开关的控制... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一ID，y11动力变接线原理及向量图

?铁路２ｘ２７．５／１?ＯｋＶ动力变压器特性研究２铁路２Ｘ?２７．５／１０ｋＶ动力变压器特性研究??铁道专用的动力变压器分为三类：单相变压器、三相量变换变压器（传统变压器）及两相量变换变压器（逆平衡变压器）。本章主要研宄分析后两类２７．５／１０ｋＶ动力变压器（二相－？三相动力变）的电能变换原理。本章是本文研压动力变结构的理论基础，并为稳压动力变压器选择最合适的电能变换型式了理论依据。??２．１?—次侧角形联结的二相一三相电能变换形式研究??一次侧角形接线形式的铁道专用动力变压器有两种：Ｄ，ｙｌｌ和Ｄ，ｄＯ，如下１和图２－２所示。??

Ｕｃｚ＝Ｕｃ－Ｕ０＾ｌ－（２Ｕｃ－ＵＡ）??以心＆作为参考电压，超前６０°，并结合上式（２－１８）可推导出初级侧电压??相量图，如图２－５所示。??２［／ｃ－ｔ／Ａ４?２Ｕｃｆ??／?－ｉ－?／ｒ??ｕ—??，、、人?ＴＯ??ｚ?、?Ａ??’－（匕?ｏ?．??２ｔ／Ａ＿ｔ／ｃ??图２－５?Ｙ，ｄＵ动力变电压向量图??Ｆｉｇ．２－５?Ｖｏｌｔａｇｅ?ｖｅｃｔｏｒ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｙ，ｄ?１１?ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ??根据图２－４（ａ）可推出一次侧端口电压方程??ＫＫ?（２－１９）??当二次侧空载时，两侧各相绕组之间的电压方程??＾Ｌ?＝?ｌ＾Ｌ?＝?ｌ＾?＝?＾Ｌ?（２－２０）??ｕｂｙ?Ｕｃｚ?ｃｏ２??联立公式（２－３）及式（２－１８Ｈ２－２０）可推导出两侧电压变换方程，如下：??＂ａｘ?＿１?２?［０?Ｉ??？－１?－１?＜?－?Ｚｂｙ．ＢＹ４ｙ?（２－２１）??卜」?卟２?—１」卜」｜＿Ｚｃ２＿ｃｚ／ｃ２」??根据图２－４（ａ）可列出一次侧和二次侧ＫＣＬ方程，如下式（２－２２）和（２－２３）所不。??＾ａｘ?＋４ｙ?＋４ｚ?＝?０?（２－２２）??Ｋ＋Ｋ，＝Ｋｙ??＜４＋４＝４?（２－２３）??ｈ＋Ｌ?＝?Ｌ??联立公式（２－２２）和（２－２３）


本文编号：3013924