斯科特平衡变压器中性点接地方案及原理分析.pdf

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1、第36卷第2期变压器Vol.36No.21999年2月TRANSFORMERFebruary1999斯科特平衡变压器中性点接地方案及原理分析X刘光晔周有庆(湖南大学,长沙410082)杨以涵(华北电力大学,北京100085)摘要:斯科特平衡变压器因没有中性点可以直接接地,制造工艺要求较高,在我国110kV及以上电力系统中的应用受到限制。本文提出了这种变压器引出中性点的接线方案,并分析了其电磁变换的基本原理。关键词:平衡变压器中性点接地原理分析NeutralPointEarthingSchemeofScottBalanc

2、eTransformeranditsPrincipleAnalysisLiuGuangyeandZhouYouqingHunanUniversity,Changsha410082YangYihanNorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing100085Abstract:AScottbalancetransformerhasn’tneutralpointconnectedtotheearth,andthusrequireshighertechnologyinmanufacturing

3、.Soitsapplicationisrestrictedin110kVandabovepowersysteminChina.Inthispaperaconnectionschemeisproposedofwhichaneutralpointisdrawnedfromthebalancetransformer,anditselectromagnetismprincipleisalsoanalysed.KeyWords:Balancetransformer,Neutralpoint,Earthing,Principle,

4、Analysis难以适应我国高压输电系统中性点接地的运行1引言方式。事实上,斯科特变压器高压侧也可以引目前,国内外用于电气化铁路的斯科特平出中性点接地,并经过理论分析,在设计制造衡牵引变压器,其高压侧不能引出中性点接地,时,只要满足各绕组等值阻抗的约束关系,在低制造工艺及绝缘水平要求均较高。由于其结构压侧两相任意不对称负载的情况下,高压侧中简单,低压侧两相之间无电气联系,该变压器可性点直接接地不会产生零序电流。采用这种改以用于电气化铁路的AT供电系统。在传统接进方案的斯科特平衡变压器可以按相电压设计线方案的平衡变压器中

5、,这种变压器使用最为绝缘,使其成本降低,适用范围也更加广泛。尤[1,2]广泛。国内于80年代引进了这种平衡变其是可以做成逆斯科特配电变压器,用于偏远压器的生产技术,但是其生产成本较高,同时也地区牵引变电所,直接从牵引网上取得三相四X文中有关内容已申请国家专利。8变压器第36卷线制所用电源。本文仅讨论这种改进方案的接3WA1,Wα=Wβ。线原理及励磁电流三次谐波通路问题。2由于每相磁通在绕组中感应的电势正比2接线原理及电磁关系于绕组的匝数,则一、二次的电压变换关系为:斯科特变压器采用两相三柱式铁心,铁心UA10UαUαT

6、结构如案图的1所示。两边的α、β两相,铁心柱截UB=K-1/23/2=KA于8方Uβ地的Uβ面积相等,中间其的高一个铁心柱通过两相合成磁UC-1/2-3/2通,其截面积为每相的2倍。α、β两相铁心柱(1)上的绕组均为三绕组结构。绕组WA1、WBC2、又根据每相铁心磁势平衡的原理,得到一、Wα布置在α相铁心柱上,绕组WB1、WC1、Wβ二次的电流变换关系为:布置在β相铁心柱上。改进方案的斯科特变压IAIAIα1-1/2-1/2器接线原理如图2所示。=K成逆IB=KAIBIβ03/2负-载3/26卷RICIC(2)1-1/

7、2-1/2其中,A=计03/2-3/2+T+矩阵A的广义逆矩阵A及(A)为:。T2/3-1/3-1/3+图1斯科特平衡变压器铁心结构A=非晶03/3-3/3T++T(A)=(A)故式(1)、式(2)的逆变换为:UAUα12/3-1/3-1/3第=UBUβK,03/3-3/3研究UC(3)IA2/301IαIB=金-材1/33/3(4)图2改进方案的斯科特变压器接线图KIβWA1构成三相侧A相,WB1、WBC2反向串IC-1/3-3/3产规联构成三相侧B相,WC1、WBC2顺向串联构成上述逆变换的物理意义是,三相侧电流、

8、电三相侧C相,其中WBC2为B、C两相所共用,O压的零序分量为零。所以,也可以在式(1)、式点为中性点。各绕组的对地绝缘均按相绝缘设(2)中添加电流、电压的零序分量后作非奇异矩计,其中WBC2的绝缘要求还可以适当降低。阵的逆变换,并令零序分量为零,便可得到与式Wα、Wβ则分别为两相侧α、β相的两相绕组。(3)、式(4)相同的结果。