中點(diǎn)抽出式Scott變壓器故障仿真模型及保護(hù)原理研究.pdf

1、按我國(guó)鐵路“十一五”規(guī)劃，將修建時(shí)速300kin及以上的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)超過(guò)5000km，這些高速電氣化客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)將主要采用AT供電方式。Scott變壓器是國(guó)內(nèi)外電氣化鐵路常用于AT供電方式下的牽引變壓器，然而新型牽引變壓器的研究一直是國(guó)內(nèi)輸變電技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。二次側(cè)中點(diǎn)抽出式Scott接線(xiàn)變壓器，是對(duì)傳統(tǒng)Scott接線(xiàn)變壓器的改進(jìn)，能實(shí)現(xiàn)三相到兩相的變換，屬于平衡變壓器，有教強(qiáng)的抑制負(fù)序能力；用于電氣化鐵道時(shí)，可以省掉變電所內(nèi)的AT，降低運(yùn)

2、行費(fèi)用，在我國(guó)高速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)建設(shè)中具有實(shí)用價(jià)值。 牽引變壓器作為牽引供電系統(tǒng)中不同電壓等級(jí)電能轉(zhuǎn)換的樞紐，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。牽引變壓器也是十分貴重的電氣主設(shè)備，造價(jià)昂貴，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)。近年來(lái)，變壓器保護(hù)動(dòng)作正確率一直較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于線(xiàn)路保護(hù)和發(fā)電機(jī)保護(hù)，且原因不明，因此從變壓器電磁機(jī)理出發(fā)建立牽引變壓器內(nèi)部故障暫態(tài)仿真模型，對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)變壓器，配置變壓器保護(hù)有著重要的作用。 本文在前

3、人的基礎(chǔ)上，總結(jié)各類(lèi)變壓器內(nèi)部故障的仿真方法，揚(yáng)長(zhǎng)避短提出了以磁路模型為基礎(chǔ)的變壓器內(nèi)部故障暫態(tài)仿真模型的計(jì)算方法，同時(shí)明確了磁滯曲線(xiàn)、磁路模型中電感矩陣、漏感矩陣、瞬時(shí)磁導(dǎo)率、鐵芯損耗、等效電阻等相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。 本文從一般的Scott變壓器接線(xiàn)原理及基本公式出發(fā)，推導(dǎo)出中點(diǎn)抽出式Scott變壓器各端口電壓及電流之間的關(guān)系。分析了各種故障情況下一次側(cè)端口電壓與三相電力系統(tǒng)之間的關(guān)系，及仿真計(jì)算所得二次端口電流與負(fù)載電流的關(guān)系。

4、得出了中性點(diǎn)抽出式Scott變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)一次側(cè)電流及二次側(cè)電壓、電流。 本文以差動(dòng)電流保護(hù)為立足點(diǎn)，分析了三種不同的保護(hù)接線(xiàn)方式。根據(jù)推導(dǎo)所得中點(diǎn)抽出式Scott變壓器一二次側(cè)電流關(guān)系，給出了三種接線(xiàn)方案下的差動(dòng)方程與制動(dòng)方程。通過(guò)仿真三種接線(xiàn)方式下的勵(lì)磁涌流，得出了第三種接線(xiàn)方案更為合理的結(jié)論。明確了兩段式及三段式動(dòng)作特性，給出了較為規(guī)范的整定計(jì)算公式，為后人在中點(diǎn)抽出式Scott變壓器的保護(hù)方案研究及配置上提供可參考