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牵引变压器接线及其电气量分析牵引供电系统的构成LG TM TM牵引变电所概述我国现行的牵引变电所供电方式绝大多数为三相－两相制式，即其原边取自电力系统的110kV或220kV三相电压，次边向两个单相供电臂馈电，其母线额定电压为27.5kV或55kV（2×27.5kV）。
对于三相YNd11或Vv接线的牵引变电所，次边两相电压的相别是原边三个相（或线）电压相别三中取二的某种组合；而对于平衡变压器，经变压器的变换，次边形成大小相等而相位相互垂直的两相电压。
从广义的角度上讲，牵引变压器原次边之间除了有电压的变换外，还有电流和阻抗变换，可称为系统变换，如⇔A B Cοαβ....通过系统变换，可以获得一次侧的牵引变压器、牵引负荷的等值电路模型，或二次侧的电力系统、牵引变压器等值电路模型。
这两个等值电路模型对于牵引供电系统的电气分析十分方便、有用，如用于电压损失，故障分析，电能计量，负序含量，谐波水平等计算。
三相YNd11接线牵引变电所目前在三相牵引变电所中多采用的是110kV油浸风冷式变压器，该牵引变压器的接线采用标准联结组，即YNd11，必要时原边中性点可实施大电流接地。
备用方式有移动备用和固定备用两种，实用中大多采用固定备用。
对于直接供电或BT供电方式，变压器次边输出电压为27.5kV，比牵引网标准电压（网压）25kV高10％。
一、YNd11接线原理电路图及展开图绕组(ax)，(cz)为负荷相绕组；绕组(by)则被称为自由相绕组，括号内符号为端子号，大写为原边，小写为次边。
接供电臂接供电臂(z)(x)(y)(c)(a)(b)(C)(A)(B)(Z)(X)(Y)为分析的直观与方便，更常见使用YNd11接线牵引变压器的展开图。
画展开图有如下约定：(1) 为施工和运行安全起见，统一规定次边绕组的（c）端子接钢轨和地；(2) 原、次边对应绕组在图中相互平行；(3) 原、次边对应（相）绕组的同名端放在同一侧；接供电臂接供电臂(z)(x)(y)(c)(a)(b)(C)(A)(B)(Z)(X)(Y)展开图(C)(A)(B)(c)(b)(a)(C)(B)(A)(c)(a)(b)二、电压、电流相量的规格化定向在牵引供电系统分析中，对所有牵引变压器均都采用规格化定向（又称为减极性定向，即在这种定向下，原次边绕组磁势相互抵消）。
目录第1章设计思路 (2)1.1 设计的目的 (2)1.2 设计的要求 (2)1.3 设计的依据 (2)1.4 设计方案 (3)1.4.1 设计方案比较 (3)1.4.2 备用的选择 (4)第2章牵引变压器的选择 (5)2.1 参数的定义 (5)2.2 牵引变压器容量计算 (5)2.3 中期变压器容量估算 (5)2.4 牵引变压器的电压损失计算 (6)第3章牵引变电所主接线设计 (7)3.1 主接线要求 (7)3.2 变电所110kV侧主接线设计 (8)3.3 变电所27.5kV侧主接线设计 (9)第4章短路电流的计算 (9)第5章设备的选择 (12)5.1 110kV侧进线的选择 (12)5.2 27.5kV侧母线的选择 (13)5.3 开关设备的选择 (13)5.3.1 110kV侧开关设备的选择 (13)5.3.2 27.5kV侧开关设备的选择 (15)5.4 电流互感器的选取 (17)第6章继电保护拟定 (18)6.1 继电保护的任务 (18)6.2 继电保护的要求 (19)6.3 继电保护配置 (19)第7章并联无功补偿装置 (20)第8章变电所防雷设计 (22)第9章设计结论 (22)参考文献 (23)第1章设计思路1.1 设计的目的通过对牵引变电所I电气主接线的设计，可以初步掌握电气化铁道牵引变电所电气主接线的设计步骤和方法。
基本掌握变电所主接线图的绘制方法，锻炼自己综合运用所学知识的能力，熟悉有关设计规范，将所学的理论知识与实际设计相结合，建立一个对牵引变电所的供电系统的概念模型，为今后进行工程设计奠定良好基础。
1.2 设计的要求(1)确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式，并分析其正常运行时的运行方式。
(2)确定牵引变压器的容量、台数及接线方式。
(3)确定牵引负荷侧电气主接线的形式。
(4)对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择。
(5)设置合适的过电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装置。
黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目电气化铁路scott接线变压器牵引供电方式设计专业班级姓名学号2017年月日摘要随着我国铁路跨越式发展战略的逐步实施,我国铁路已逐步向高速客运专线的方向发展,电气化铁道接触网作为整个电力供电系统的重要组成部分,其牵引负荷的供电要求相以前的常规铁路已发生较大变化,对接触网系统的供电质量要求也越来越高。
牵引供电系统的供电质量好与坏？弓网是否有良好的受流质量？这与高速铁路供电系统方式有着密不可分关系,因为供电方式的不同将直接影响接触网的电压、电流等参数,最终影响受流质量。
目前,铁道部加快了重载高速电气化铁路的建设。
重载高速电气化铁路的重要特点是牵引负荷较以往电气化铁路有很大幅度的提高,如大秦线2亿t扩能改造工程,单列车牵引质量由1万t增加到2万t,牵引功率也由原来的12800kW增加至25600kW;高速客运专线速度为350km/h时,列车牵引功率可达到22000～25000kW,是普通速度客运机车功率的4～5倍。
如此大的负荷对供电系统的功率传输能力提出了新的要求。
因此,对高速铁路接触网供电方式研究是十分关键的。
关键词：变压器，斯科特，供电目录第1章绪论 (1)1.1 选题目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 牵引变压器 (2)1.4 本文主要内容 (2)第2章斯科特变压器 (4)2.1 AT供电方式 (4)2.2 斯科特变压器特点 (4)2.3 斯科特变压器供电方式 (6)2.4 高压侧主接线 (7)2.5 馈线侧主接线设计 (8)第3章斯科特计算 (10)3.1 变压器计算容量 (10)3.2 变压器校核容量 (10)3.3 短路计算 (11)3.3.1 短路点的选取 (11)3.3 备用方式选择 (11)3.4 绘制电气主接线图 (12)第4章我国采用斯科特变压器的线路 (14)4.1 哈大铁路客运专线 (14)4.2 京沪高速铁路 (14)4.3 京沈客运专线 (15)第5章结论 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1 选题目的和意义我国自1961年8月15日建成开通宝鸡至凤州91km第一段山区电气化铁路、实现电气化铁路零的突破以来,到2005年末,电气化开通营业里程已突破2万km。
课程设计报告—AT供电方式下斯科特接线牵引变电所设计电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：电气***学号： **********姓名： **** **指导教师： ******2011 年 07 月 18 日目录1、题目 (1)2 题目分析及解决方案框架确定 (1)3 设计过程 (1)3.1 牵引变电所110kV侧主接线设计 (2)3.2 牵引变压器主接线设计 (3)3.3 牵引变电所馈线侧主接线设计 (3)3.3.1 55kV侧馈线的接线方式 (3)3.3.2动力变压器及其自用电变压器接线 (5)3.4 绘制电气主结线图 (5)3.5 牵引变压器容量计算 (6)3.6 牵引变压器类型选择 (8)3.7导线选择 (8)3.7.1 室外110kV进线侧母线的选择 (8)3.7.2 室外27.5kV进线侧母线的选择 (9)3.7.3 室外10kV馈线侧母线的选择 (9)3.8 开关设备的选择 (9)3.8.1 高压断路器的选择 (9)3.8.2 高压熔断器的选择 (11)3.8.3 隔离开关的选择 (12)3.9 仪用互感器的选择 (12)3.9.1电流互感器的选择 (12)3.9.2电压互感器的选择及作用 (13)4 小结 (14)参考文献 (14)附表1 钢芯铝绞线的物理参数及载流量 (15)附图1 牵引变电所电气主结线图 (16)AT供电方式下斯科特接线牵引变电所设计1、题目某牵引变电所戊采用AT供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，SCOTT接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如表1所示。
本次设计主要做了变电所AT供电方式下，从电源进线到向供电臂供电的所有接线设计和此种接线方式下变电所的容量计算。
表1 原始数据2 题目分析及解决方案框架确定分析题目提供的资料可知，该牵引变电所要担负向区段安全可靠的供电任务，题目要求采用110/55kV、SCOTT接线牵引变压器，AT 供电方式向复线区段供电的方式，此供电方式可减轻对邻近通信线路的干扰影响，大大降低牵引网中的电压损失，扩大牵引变电所间隔，减少牵引变电所的数目。
广东省电气行业协会团体标准《电气化铁道干式斯科特联接变压器》编制说明一、标准制定背景目前，国内的27.5 kV和55 kV 级电气化铁道采用将供电电源的三相电源变成两相电源，提供两相电源，保证供电的三相电源平衡的斯科特（Scott）变压器，或将供电电源的两相电源变成三相电源，提供三相电源，保证供电的两相电源平衡的逆斯科特（Inverse Scott）变压器，这是一种特种变压器，主要用作27.5 kV、55 kV电压等级的电气化铁道作三相电压和两相电压相互变换的变压器。
多为油浸式斯科特或逆斯科物联接变压器，油浸式产品存在易燃、易爆、渗漏油、体积大、散热差等不足，随着电力系统无油化的发展趋势，为了便于铁道维护保养、使用安全可靠，避免油浸产品的缺点，电气化铁道干式斯科特联接变压器应运而生。
由于国内只有《电气化铁道27.5 kV、55 kV 级油浸式斯科特联接变压器技术条件》标准，而电气化铁道干式斯科特联接变压器与油浸式电气化铁道干式斯科特联接变压器由于绝缘介质的不同而要求和性能上存在差异，为了规范干变电气化铁道干式斯科特联接变压器的试验与验收，特制定了本标准。
二、标准任务来源2020年2月，根据广东省电气行业协会《关于<35kV及以上油绝缘站用电压互感器>等2项团体标准立项的公告》（粤电协字[2020]第2号）要求，《电气化铁道干式斯科特联接变压器》正式列入广东省电气行业协会团体标准制修订计划。
三、起草单位《电气化铁道干式斯科特联接变压器》由广东四会互感器厂有限公司、广安电气检测中心（广东）有限公司、广东恒电电器试验有限公司等单位共同起草，广东省电气行业协会主持制定。
其中广东四会互感器厂有限公司作为牵头单位和执笔单位，主要负责标准具体的编制工作、试验方法研究以及试验数据的汇总和分析；广东省电气行业协会负责各次会议的组织、专家召集，并对标准形式和技术上把关；广安电气检测中心（广东）有限公司、广东恒电电器试验有限公司负责组织专家进行技术问题的讨论和分析，对专家意见进行汇总和分析，对标准中框架的确定起到了重要作用；广安电气检测中心（广东）有限公司、广东恒电电器试验有限公司为标准编制过程中的试验数据记录提供了统一数据模板，并对标准附录中的原始记录及案例的编制提供了重要支持，并对标准中的试验合理性分析提供了技术支撑，对标准中评估流程图最终的确定起到了关键作用。
牵引供电课程设计目录第1章课题设计任务要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计的基本要求 (1)1.3 设计的基本依据 (1)第2章设计方案分析和确定 (1)2.1方案主接线的拟定 (1)2.2年运量和供电距离的分析 (2)2.3变压器与配电装置的一次投资和和折旧维修 (3)2.4供电方式的优缺点 (3)第3章变压器台数和容量的选择 (3)3.1牵引变压器备用方式的选择 (3)3.2牵引变压器台数和容量的选择 (4)第4章主接线设计 (7)4.1电源侧主接线 (7)4.2牵引变压器接线 (7)4.3牵引侧主接线 (8)4.4倒闸操作 (9)第5章牵引变电所的短路计算 (9)5.1短路计算的目的 (9)5.2短路点的选取 (9)5.3短路计算 (9)第6章电气设备的选择 (11)6.1室外110kV进线侧母线的选择 (11)6.2室外27.5kV进线侧母线的选择 (12)6.3高压断路器的选择 (12)6.4隔离开关的选择 (13)6.5电压互感器的选取 (14)6.6电流互感器的选取 (14)第7章电压水平的改善 (15)7.1 接触网功率因数低的主要原因 (15)7.2 串联电容补偿 (15)第8章继电保护 (16)8.1继电保护的任务 (16)8.2继电保护基本要求 (16)8.3继电保护的拟用 (16)第9章防雷保护装置 (17)第10章总结 (17)参考文献 (18)第1章 课题设计任务要求1.1 设计任务SCOTT 接线牵引变电所电气主接线设计,对双线路供电经过本次设计，对所学的专业知识得到相当的运用和实践，这将使自己所学的理论知识提升到一定的运用层次，为以后完成实际设计奠定扎实的基本功和基本技能，最终达到学以致用的目的。
1.2 设计的基本要求（1）确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式，并分析其正常运行方式下的运行方式。
（2）确定牵引变压器的容量、台数及接线形式。
（3）确定牵引负荷侧电气主接线的形式。
黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目电气化铁路scott接线变压器牵引供电方式设计专业班级姓名学号2017年月日摘要随着我国铁路跨越式发展战略的逐步实施,我国铁路已逐步向高速客运专线的方向发展,电气化铁道接触网作为整个电力供电系统的重要组成部分,其牵引负荷的供电要求相以前的常规铁路已发生较大变化,对接触网系统的供电质量要求也越来越高。
牵引供电系统的供电质量好与坏？弓网是否有良好的受流质量？这与高速铁路供电系统方式有着密不可分关系,因为供电方式的不同将直接影响接触网的电压、电流等参数,最终影响受流质量。
目前,铁道部加快了重载高速电气化铁路的建设。
重载高速电气化铁路的重要特点是牵引负荷较以往电气化铁路有很大幅度的提高,如大秦线2亿t扩能改造工程,单列车牵引质量由1万t增加到2万t,牵引功率也由原来的12800kW增加至25600kW;高速客运专线速度为350km/h时,列车牵引功率可达到22000～25000kW,是普通速度客运机车功率的4～5倍。
如此大的负荷对供电系统的功率传输能力提出了新的要求。
因此,对高速铁路接触网供电方式研究是十分关键的。
关键词：变压器，斯科特，供电目录第1章绪论 (1)1.1 选题目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 牵引变压器 (2)1.4 本文主要内容 (2)第2章斯科特变压器 (4)2.1 AT供电方式 (4)2.2 斯科特变压器特点 (4)2.3 斯科特变压器供电方式 (6)2.4 高压侧主接线 (7)2.5 馈线侧主接线设计 (8)第3章斯科特计算 (10)3.1 变压器计算容量 (10)3.2 变压器校核容量 (10)3.3 短路计算 (11)3.3.1 短路点的选取 (11)3.3 备用方式选择 (11)3.4 绘制电气主接线图 (12)第4章我国采用斯科特变压器的线路 (14)4.1 哈大铁路客运专线 (14)4.2 京沪高速铁路 (14)4.3 京沈客运专线 (15)第5章结论 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1 选题目的和意义我国自1961年8月15日建成开通宝鸡至凤州91km第一段山区电气化铁路、实现电气化铁路零的突破以来,到2005年末,电气化开通营业里程已突破2万km。
电气化铁道牵引变压器接线型式选择摘要：电气化铁道牵引变压器是铁路牵引供电系统中的重要组成部分，其接线型式的选择对于铁路运行的安全、稳定和高效具有重要意义。
本文介绍了电气化铁道牵引变压器的基本工作原理和接线方式，详细阐述了不同接线型式的特点和适用范围，最后给出了实际应用中的选择建议。
关键词：电气化铁道、牵引变压器、接线型式、工作原理、选择建议1引言电气化铁路是近年来我国铁路建设的重要发展方向之一，其具有节能、环保、安全、高效等优点，在提高铁路运输能力、服务质量和经济效益方面发挥着越来越重要的作用。
而作为电气化铁路牵引供电系统的核心组成部分之一，电气化铁道牵引变压器的选择对于电气化铁路的安全、稳定和高效运行具有重要意义。
2电气化铁道牵引变压器的基本工作原理2.1 铁路牵引供电系统的基本结构和功能铁路牵引供电系统是铁路电气化系统的核心组成部分之一，其主要作用是将变电所提供的高压交流电转换为供给牵引机车的单相27.5kV交流电。
其基本结构包括电源变电所、牵引变电所、牵引供电线路、接触网及其支持设施、接触网供电设备、接触网运维设备等【1】。
其中，牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的核心设施之一，其主要作用是将变电所提供的高压交流电通过牵引变压器进行转换和降压，最终利用接触网供给牵引机车所需的单相27.5kV交流电。
2.2 牵引变压器的基本工作原理和作用牵引变压器是铁路牵引供电系统中的重要设备之一，其主要作用是将变电所提供的高压交流电转换为适用于牵引机车的单相27.5kV交流电，并保证牵引机车在不同速度下的牵引功率需求。
其基本工作原理是通过电磁感应的原理，将高压交流电转换为27.5kV交流电，同时将输出电流和电压进行匹配，以满足牵引机车的工作需求。
2.3 牵引变压器的电气性能参数电气化铁道牵引变压器的电气性能参数包括额定功率、额定电压、额定电流等。
额定功率是指牵引变压器在正常工作状态下所能输出的最大功率。
额定电压是指牵引变压器的输入和输出端的额定电压。
接触网的供电方式我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。
复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。
当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。
1、直接供电方式如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。
我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。
随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。
目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。
从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。
电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。
但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。
2、吸流变压器（BT）供电方式这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。
由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。
2011年2月电工技术学报Vol.26 No. 2 第26卷第2期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb. 2011适用于AT供电系统的二次侧中点抽出式Scott接线牵引变压器吴命利1黄足平2楚振宇3吴利仁4（1. 北京交通大学电气工程学院北京 100044 2. 中铁第四勘察设计院武汉 4300633. 中铁第二勘察设计院成都 6100314. 长沙顺特变压器厂长沙 410014）摘要分析了可用于电气化铁道AT供电系统的二次侧中点抽出式Scott接线变压器电气特性和阻抗取值问题。
在对AT供电系统不同接线形式变压器进行技术性能比较的基础上，提出了我国高速客运专线牵引变压器的选型建议。
试制了一台50kVA的二次侧中点抽出式Scott接线变压器模型，实际测试结果证明了技术方案的可行性和相关数学模型的正确性。
二次侧中点抽出式Scott接线变压器具有抑制负序能力强、能省掉变电所内AT、简化变电所主接线、减小变电所占地面积等优点，具有实际应用价值。
关键词：电气化铁道AT供电系统牵引变压器平衡变压器中图分类号：TM401；U224The Scott Tracion Transformer With Secondary Midpoint Drawn-OutApplicable to AT Feeding SystemsWu Mingli Huang Zuping Chu Zhenyu Wu Liren（1. Beijing Jiaotong University Beijing 1000442. The Fourth China Railway Survey and Design Institute Wuhan 4300633. The 2nd China Railway Survey and Design Institute Chengdu 6100314. Changsha Shunte Transformer Factory Changsha 410014）Abstract The electrical characteristic and impedance selection problem of the Scott transformer with secondary midpoint drawn-out that can be used in electric railway AT power supply system are analyzed. Based on the comparison of the performance of different transformers applicable to AT system, a proposal on the main transformer selection of high speed passenger dedicated lines is presented. A 50kVA experimental model of the Scott transformer has been manufactured to validate its feasibility to AT system and related mathematic model. The Scott transformer with secondary midpoint drawn-out has the merits of restraining the negative phase sequence current, omitting the AT inside substation, simplifying the connection and decreasing the space occupation of substation and is valuable for practical applications.Keywords：Electric railway, AT feeding system, traction transformer, balance transformer1引言从世界范围来看，应用于电气化铁道自耦变压器（Auto-Transformer, AT）供电系统的主变压器接线型式有：单相接线、Scott接线、变形伍德桥（modified Woodbridge）接线、十字交叉接线、二次侧中点抽出式单相接线、V/X接线等[1-7]。
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：电气0**班学号： 20080****姓名： **********指导教师： *********评语：年月日一、题目某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，现在已知列车正常情况时的计算容量为10000kVA（三相变压器），以10KV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下所示：25KV回路(1路备):两方向的年货运量与供电的距离分别为:113260Mt kmQ L=⨯223025Mt kmQ L=⨯，100kWh/10kt kmq∆=。
10kV共12回路（2路备）。
供电电源由系统区域变电所以双回路110kV输送线供电。
本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km，主变压器为三相接线。
二、题目分析及解决方案框架确定由上述资料可知，本牵引变电所担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠的供电。
10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其它自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内均为二级负荷，应有足够可靠性的要求。
本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。
三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。
本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。
根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案：方案A:2×10000千伏安牵引变压器+2×6300 kVA地区变压器，一次侧同时接于110 kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300 kVA）。
方案B:2×15000千伏安的三绕组变压器，因10千伏侧地区负荷与总容量比值超过15%，采用电压为110／27.5／10.5 kVA，结线为0//Y∆∆两台三绕组变压器同时为牵引负荷与地区电力负荷供电。
电气化铁路牵引变电所的主接线与变压器设计牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。
而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。
通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。
标签：牵引变电所；铁路；牵引变压器1 牵引变电所主结线的选择牵引变电气主接线是变电所设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。
主接线的确定与电力系统整体及变电所本身运行的可靠性，灵活性和经济性是密切相关的，而且对电气设备的选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
因此必须合理的确定主接线。
电气主结线应满足的基本要求①首先保证电力牵引负荷，运输用动力，信号负荷安全，可靠供电的需要和电能质量。
②具有必要的运行灵活性，使检修维护安全方便。
③应有较好的经济性，力求减小投资和运行费用。
④应力求接线简捷明了，并有发展和扩建的余地。
1.1 高压侧电气主结线的基本形式1.1.1 单母线接线如图1-1所示，单母线接线的的特点是整个的配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。
同一回路中串接的隔离开关和断路器，在运行操作时，必须严格遵守以下操作顺序：对馈线送电时必须先和1QS和2QS在投入1QF；如欲停止对其供电必须先断开1QF然后断开1QS和2QS。
单母线结线的特点是：（1）结线简单、设备少、配电装置费用低、经济性好并能满足一定的可靠性。
（2）每回路断路器切断负荷电流和故障电流。
检修任一回路及其断路器时，仅该回路停电，其他回路不受影响。
（3）检修母线和与母线相连的隔离开关时，将造成全部停电。
母线发生故障时，将是全部电源断开，待修复后才能恢复供电。
这种结线方式的缺点是母线故障时、检修设备和母线时要造成停电；适用范围：适用于对可靠性要求不高的10～35kV地区负荷。
黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目电气化铁路scott接线变压器牵引供电方式设计专业班级姓名学号2017年月日摘要随着我国铁路跨越式发展战略的逐步实施,我国铁路已逐步向高速客运专线的方向发展,电气化铁道接触网作为整个电力供电系统的重要组成部分,其牵引负荷的供电要求相以前的常规铁路已发生较大变化,对接触网系统的供电质量要求也越来越高。
牵引供电系统的供电质量好与坏弓网是否有良好的受流质量这与高速铁路供电系统方式有着密不可分关系,因为供电方式的不同将直接影响接触网的电压、电流等参数,最终影响受流质量。
目前,铁道部加快了重载高速电气化铁路的建设。
重载高速电气化铁路的重要特点是牵引负荷较以往电气化铁路有很大幅度的提高,如大秦线2亿t扩能改造工程,单列车牵引质量由1万t增加到2万t,牵引功率也由原来的12800kW增加至25600kW;高速客运专线速度为350km/h时,列车牵引功率可达到22000～25000kW,是普通速度客运机车功率的4～5倍。
如此大的负荷对供电系统的功率传输能力提出了新的要求。
因此,对高速铁路接触网供电方式研究是十分关键的。
关键词：变压器，斯科特，供电目录第1章绪论 (1)选题目的和意义 (1)国内外研究现状 (1)牵引变压器 (2)本文主要内容 (2)第2章斯科特变压器 (4)AT供电方式 (4)斯科特变压器特点 (4)斯科特变压器供电方式 (6)高压侧主接线 (7)馈线侧主接线设计 (8)第3章斯科特计算 (10)变压器计算容量 (10)变压器校核容量 (10)短路计算 (11)短路点的选取 (11)备用方式选择 (11)绘制电气主接线图 (12)第4章我国采用斯科特变压器的线路 (14)哈大铁路客运专线 (14)京沪高速铁路 (14)京沈客运专线 (15)第5章结论 (16)参考文献 (17)第1章绪论选题目的和意义我国自1961年8月15日建成开通宝鸡至凤州91km第一段山区电气化铁路、实现电气化铁路零的突破以来,到2005年末,电气化开通营业里程已突破2万km。
电气化铁路所具有的牵引力大、速度快、能耗低、效率高、污染小的优越性,使电气化铁路从山区到平原,从重载到客运专线,形成了遍布全国的电气化铁路网。
目前,铁道部加快了重载高速电气化铁路的建设。
重载高速电气化铁路的重要特点是牵引负荷较以往电气化铁路有很大幅度的提高,如大秦线2亿t扩能改造工程,单列车牵引质量由1万t增加到2万t,牵引功率也由原来的12800kW增加至25600kW;高速客运专线速度为350km/h时,列车牵引功率可达到22000～25000kW,是普通速度客运机车功率的4～5倍。
如此大的负荷对供电系统的功率传输能力提出了新的要求。
我国电气化铁路绝大多数采用110kV作为牵引变电所的受电电压,均保证了安全、可靠的供电;但对于重载高速线路,需电网输电容量达到126～180MVA,要保证输送如此大的功率,则应当考虑采用更高等级的电压作为受电电压。
国内外研究现状斯科特平衡变压器，包括两台单相变压器，分别为M变和T变，M变包括第一高压绕组、结构对称的第一低压绕组和第二低压绕组，T变包括第二高压绕组、结构对称的第三低压绕组和第四低压绕组。
由于M变和T变分别提供两组结构对称的低压绕组，通过低压绕组的串联连接和并联连接方式，可以实现电源电压的三相变两相和三相变四相，能够同时满足电气化铁路直供方式和AT供电方式。
既可以满足电气化铁路牵引供电系统近期规划的直供方式，也可以满足远期规划的AT供电方式，无需更换变压器，能够减少变压器投资，节约资源。
斯科特（Scott）变压器，是一种特种变压器。
它能将供电电源的三相电变成两相电（两个相位差90°的单相），提供两相电源，保证供电的三相电源平衡。
一般斯科特变压器大多用在电气化牵引铁路中；该变压器原边有两个绕组，接成倒T形，它的底部绕组（称为底绕组）接入高压系统的两相间电压（如A，C相间），另一绕组（称为高绕组）则连接于底绕组中心点和高压三个电压中的另一相（如B相），底绕组和高绕组的匝数比为1：√3/2；次边匝数相同的两个单相绕组，在空间结构上分别与倒T形原边绕组相对应、构成互成π∕2相位差的两相次边电压Uα，Uβ，分别向两侧不同的接触网分段供电。
当两馈电分段电流为Iα，Iβ时，通过电流变比和相位转换，可得原边三相电流IA＝IB＝IC且相位是对称的，使原边三相负荷实现了平衡，是其优点。
牵引变压器牵引变压器是将三相电力系统的电能传输给二个各自带负载的单相牵引线路。
二个单相牵引线路分别给上下行机车供电。
在理想的情况下，二个单相负载相同。
所以，牵引变压器就是用作三相变二相的变压器。
本文主要内容研究内容：本文主要的研究目的是通过对斯科特变压器的研究，加强对斯科特变压器以及AT供电方式的了解，发现其中存在的问题，进而提出将斯科特变压器发展方向。
拟从以下几个方面进行研究：1．首先介绍斯科特变压器的结构组成，分析斯科特变压器的发展背景，及其应用在牵引供电上的重大意义；2．分析AT供电方式供电的使用、效果以及存在问题，分析使用AT供电对于高速铁路的有利影响；3．介绍对斯科特变压器对于高速铁路发展的意义，重点分析其对供电的三相平衡，突出设计的主题；4.分析牵引供电中存在的制约因素，以及这些制约因素对我国牵引供电所带来的危害和影响；5．结合前文的综合论述，进行总结，同时重申论文的研究目标以及对斯科特变压器的展望。
研究方法：结合本文的特点，本文的研究会用到以下几种方法1 文献检索法本文的研究需要首先阅读大量的文献成果，才能总结出现在该论题的研究进展情况，找出以前研究的不足和避免研究内容的重复性；2比较分析法在论文中将对牵引供电方式进行分析，需要对技术指标方面进行比较，总结出不同的特点，看出牵引供电方式存在的差距。
3 理论联系实际的方法对现有线路进行分析，结合理论分析我国电气化铁路发展的现状以及AT供电方式发展的必要性。
第2章斯科特变压器AT供电方式斯科特变压器使用在自耦变压器供电方式(简称AT供电方式)，自耦变压器供电方式(简称AT供电方式)，是每隔10km左右在接触网与正馈线之间并联接入一台自耦变压器，其中性点与钢轨相连。
自耦变压器将牵引网的供电电压提高一倍，而供给电力机车的电压仍为25千伏，如下图所示。
电力机车由接触网受电后，牵引电流一般由钢轨流回，由于自耦变压器的作用，经钢轨流回的电流，经自耦变压器绕组和正馈线流回变电所。
当自耦变压器的一个绕组流过机车电流时，其另一个绕组感应出电流供给电力机车，因此，当机车负荷电流为I时，由接触网和正馈线供给的电流为，另外的负荷电流由自耦变压器感应电流供给。
这种供电方式的牵引网阻抗很小，电压损失小，电能损耗低，供电能力大，供电距离长，可达40～50km。
由于牵引负荷电流在接触网和正馈线中的方向相反，因而对邻近的通信线路干扰很小。
斯科特变压器特点斯科特变压器实际上也是由两台单相变压器按规定连接而成。
一台单相变压器的原边绕组两端引出，分别接到三相电力系统的两相，称为座变压器；另一台单相变压器的原边绕组一端引出，接到三相电力系统的另一相，另一端到M座变压器原边绕组的中点O，称为T座变压器。
这种结线型式把对称三相电压变换成相位差为 的对称两相电压，用两相中的一相供应一边供电臂，另一相供应另一边供电臂。
M 座变压器原边绕组匝数，电压分别用 表示，两端分别接入电力系统的B ，C 相；副边绕组匝数，电压分别用 表示，向左边供电臂供电。
T 座变压器原边绕组匝数，电压分别为 ，一端接在M 座变压器原边绕组的中点O ，另一端接到接到电力系统的A 相；副边绕组匝数，电压分别为 ，向右边供电臂供电。
T 座和M 座副边匝数相同，都是 ，原边匝数不同，T 座原边匝数是M 座的 。
实际中，通常把两台单相变压器绕组装配在一个铁芯上，安装在一个油箱内。
图2-1中M 座变压器原边绕组匝数、电压分别用1ω、M 1U 表示，两端分别接入电力系统的B 、C 相；副边绕组匝数、电压分别用2ω、M 2U 表示，向左边供电臂供电。
T 座变压器原边绕组匝数、电压分别为231ω、T 1U ，一端接到M 座变压器原边绕组的中点O ，另一端接到电力系统的A 相；副边绕组匝数、电压分别为2ω、T 2U ，向右边供电臂供电。
原、副边电流如图中标示。
由图可知，T 座和M 座副边匝数相同，都是2ω；但原边匝数不相同，T 座原边匝数是M 座的23倍。
实际中，通常把两台单相变压器绕组装配在一个铁芯上，安装在一个油箱里。
图2-1 斯科特变压器原理电路图由于该牵引变电所采用直接供电方式向双线区段供电，牵引变压器类型为110/，SCOTT接线。
因此，其动力变压器及其自用电变压器可采用逆斯科特变压器，逆斯科特变压器接线如图2-2所示。
图2-2 逆斯科特接线斯科特变压器供电方式单线AT牵引网图2-3为单线AT牵引网，仅由接触网，轨道，正馈线构成。
图2-3双线AT牵引网如图2-4所示，c，d为双线AT牵引网，除了接触网，轨道，正馈线之外，还有保护线、横向连接线和（双线）横向连接线。
图2-4高压侧主接线牵引变电所高压侧（电源进线侧）的主接线设计可以分为三类：母线型接线、桥式接线、双T接线。
对于大型变电所来说，母线型接线是中心牵引变电所110kV 电源侧电气主接线的核心；通过式牵引变电所110kV电源侧一般采用桥式接线；分接式牵引变电所110kV电源侧采用双T接线。
根据题目要求及分析已知条件可知：待设计变电所为一中等容量的通过式牵引变电所。
所以我们选取结构比较简单且经济性能高的桥式接线。
桥式接线又分为内桥和外桥两种接线形式。
图2-5内桥接线图2-6 外侨接线图2-5内桥接线，连接在靠近变压器侧，其特点是适用于线路长，线路故障高，而变压器不需要频繁操作的场合，这种接线形式可以很方便地切换或投入线路。
图2-6为外桥接线，本设计采用的是外桥接线，连接在靠近线路侧，其特点是适用于输电距离较短，线路故障较少，而变压器需要经常操作的场合，这种接线方式便于变压器的投入以及切除。
为了配合牵引变电所在出现主变压器故障时备用变压器的自动投入，选择采用外桥接线便于备用变压器的投入以及故障主变压器的切除。
馈线侧主接线设计直接供电方式向双线区段供电，牵引变压器类型为直接供电方式的馈电线包括接触网（T）和正馈线（F）两根线，断路器和隔离开关均为双线；另外有中线馈出，不设断路器和隔离开关。
当牵引变压器（SCOTT接线变压器）副边线圈无中点抽头时，在变电所内还应另设自耦变压器。
一般将自耦变压器设在馈电线外侧，当相邻变电所越区供电时，可作为末端的自耦变压器使用。
双线铁路一般为四回馈电线，每两回同相馈电线设一组备用断路器，如图2-7所示。
