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Ynvd接线牵引供电系统的电气分析与计算.pdf

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Ynvd接线牵引供电系统的电气摘要分析与计 电气化铁路作为国民经济发展的重要基础设施，在我国交通运输体系中占有 重要地位。牵引供电系统担负着向电力机车不间断供电的任务，是电力系统与牵 引负荷间的桥梁。牵引变压器则是连接牵引供电系统与电力系统的核心设备，主 要完成变压和传递功率的功能。为适应牵引供电系统复杂的用电要求，同时减轻 牵引供电系统对电力系统的不良影响，深入研究牵引变压器接线方式至关重要。 本文首先在学习牵引变压器的原理、结构以及特性的基础上建立了单相接 线、ｖｖ接线、ＹＮｄｌｌ接线、Ｓｃｏｔｔ接线、阻抗匹配接线及ＹＮｖｄ接线六种牵引变压 器的数学模型，通过仿真对比确定ＹＮｖｄ接线变压器的优越性，然后着重对ＹＮｖｄ 及其变形接线变压器进行了研究。 由于牵引负荷为不稳定的单相负荷，将导致三相电力系统不对称而产生负 序、谐波等有害电流。无论采用哪一种接线方式，都无法避免负序电流对电力系 统的危害和影响。为了从根本上解决电气化铁道牵引供电系统所存在的问题，本 文将研究ＹＮｖｄ及其变形接线变压器在同相供电中的应用，并通过实验仿真证明其 正确性。 关键词：牵引供电系统；牵引变压器；ＹＮｖｄ及其变形接线变压器；同相供电 Ａｂｓｔｒａｃｔ ｃｒｉｔｉｃａｌ Ａｓａｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｎａｔｉｏｎａｌｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅＥｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄ ｖｉｔａｌｒｏｌｅｉｎｒａｉｌ Ｒａｉｌｗａｙｐｌａｙｓａｏｕｒｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ａｓａｂｒｉｄｇｅｂｅｔｗｅｅｎｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｔｒａｃｔｉｏｎｌｏａｄ，ｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｓｓｕｍｅｓｔｈｅｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅｐｏｗｅｒ ｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ．Ｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｕｐｐｌｙｔｒａｎｓｆｏｒＩｎｅｒｉｓｔｈｅｃｏｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗｈｉｃｈ ｃｏｎｎｅｃｔｓ ｔｈｅｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．Ｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃｏｍｐｌｅｔｅｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＩｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇａｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｉｎｇｐｏｗｅｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｃｏｍｐｌｅｘｏｆｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅａｄｖｅｒｓｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ＇ｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆｏｒｍｉｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ． Ｔｈｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｌｙｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅｗｉｒｉｎｇ，Ｖｖ ｌａｎｄ ｗｉｒｉｎｇ，ＹＮｄｌｗｉｒｉｎｇ，Ｓｃｏｔｔｗｉｒｉｎｇ，ｉｍｐｅｄａｎｃｅｍａｔｃｈｉｎｇｗｉｒｉｎｇＹＮｖｄｗｉｒｉｎｇ ｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｔｈｅ ｏｎｂａｓｉｓｏｆｌｅａｒｎｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｔｈｅｓｅｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｅ ｏｆ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙＹＮｖｄｗｉｒｉｎｇｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ｔｈｅｎｔｈｅＹＮｖｄｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｎｎｅｒ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｎｄｉｔｓｗｉｒｉｎｇｔｒａｃｔｉｏｎｉＳａｎｐｈａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ． ｌｏａｄ Ｔｈｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｉｎｇｌ争ｐｈａｓｅｉｎｔｒａｃｔｉｏｎ’Ｓｌｏａｄｗｉｌｌｌｅａｄｔｏｔｈｅａｓｙｍｍｅｔｒｙｏｆ ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｈａｒｍｏｎｉｃｗａｖｅａｎｄｏｔｈｅｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ．Ｗｈｅｔｈｅｒ ｈａｒｍｆｕｌｕｓｉｎｇｗｈａｔｋｉｎｄｏｆｗｉｒｉｎｇ，ｔｈｅｈａｒｍｆｕｌｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ ａｖｏｉｄｅｄ．Ｉｎ ｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｃａｎｎｏｔｂｅｏｒｄｅｒｔｏ ｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｌｙｅｘｉｓｔｉｎｇｏｆｒａｉｌｗａｙｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＹＮｖｄｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｎｄｉｔｓ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒａｎｓ