03单相与三相牵引变压器结线
电气化接触网常用名词术语
电气化接触网常用名词术语〔丁为民〕一、牵引供变电1.电力牵引供电系统由牵引变电所、牵引网以及其它辅佐供电设备组成的供电系统。
2.牵引网由接触网和回流回路构成的供电网络。
3.单相牵引变压器和三相V，v结线牵引变压器包括单相结线、单相V，v结线和三相V，v结线牵引变压器。
●单相结线方式，为双绕组变压器，一次侧〔高压侧〕绕组接入电力系统三相电网中的两相，二次侧〔高压侧〕绕组的一端接钢轨，另一端接入牵引侧母线。
●单相V，v结线方式，在牵引变电所设置两台双绕组单相变压器，结分解启齿三角形，一次侧〔高压侧〕绕组的两个启齿端和一个公共端接入电力系统三相电网，二次侧〔高压侧〕绕组将公共端与钢轨大地相连，两个启齿端区分接入牵引侧母线。
●三相V，v结线方式，由一台三相双绕组牵引变压器衔接成启齿三角的结线方式。
单相结线单相/三相V，v结线4.三相—二相平衡牵引变压器当一次侧〔高压侧〕接到电力系统的三相电网时，那么二次侧〔高压侧〕就发生相位差90°的二相平衡电压，当二次侧两个供电臂负载平衡时，一次侧三相为对称系的牵引变压器。
Scott结线平衡牵引变压器5.三相牵引变压器包括三相YN，d11结线和YN，d11，d1十字交叉结线牵引变压器。
YN，d11结线为双绕组变压器，一次侧〔高压侧〕三相结线为Y型，区分接入电力系统三相电网；二次侧〔高压侧〕结线为Δ型，其一角和大地相连，另两角区分接入牵引侧母线。
YN，d11，d1组成的十字交叉变压器，一次侧〔高压侧〕三相结线为Y型，二次侧〔高压侧〕d11，d1结线的两个三角形线圈结成对顶三角形，对顶角接大地，其他各角区分接入牵引侧不同母线。
三相YN，d11结线牵引变压器三相YN，d11，d1十字交叉结线牵引变压器6.并联电容补偿装置并联在母线上用于提高功率因数的电容器组、放电线圈及串联电抗器等的总称。
7.分束供电在枢纽〔含大型客站及区段站〕的各分场中，为方便供电和检修的需求，按电化股道群不同供电分区停止供电。
03单相与三相牵引变压器结线要点
高压侧A，B，C 三相套管及引线
接地 相回 流电 缆
110kV 三相 VV结 线变压 器
2018/10/11
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
6
牵引变电所27.5kV三相干式变压器
主要特点：没有外壳(油箱)及变压器油，整个绕组与铁芯 全暴露在空气中。
2018/10/11 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 7
力系统的不良影响降低到最小。
2018/10/11
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
13
三、单相牵引变压器接线
(一)纯单相接线
优点：容量利用率为100％，主 接线简单、设备少、占地面积小、 投资少。 缺点：形成很大负序电流，不 对称系数为1；不能实现双边供电， 变电所无三相供电。 主要适合于电力系统容量较大， 地方电网较发达的地区，如我国 哈尔滨至大连铁路全部采用纯单 相接线，牵引变电所接于容量较 大的220KV电网。
2018/10/11 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 1
举例：说说生活中常见的变压器
手机、MP4 等充电器 手提电脑充 电器 录音机、影碟机、 功放机、电 视 机等家用电器中 大多含有整流变 压器 室外杆架式 10kV电力 变压器
电焊变压器
试验室试验 变压器
变电所内高 压大容量 变压器
2018/10/11
生电
感应电势
2018/10/11
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
10
法拉第电磁感应定律：回路中感应电势的大
小和回路的磁通随时间的变化率成正比。
d e1 w1 dt
d w1 e1 w1 dt k d w2 e2 w2 dt
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 11
《高速铁路牵引变电所》-课件--第二章-牵引变电所高压设备精选全文
LMZJ1-0.5型电流互感器
常用的电流互感器
1、多匝电流互感器
电流互感器
1一次接线端子；2-一次绕组；3-二次接线端子； 4-铁芯；5-二次绕组；6-铭牌
LMZJ1-0.5型电流互感器
常用的电流互感器
1、多匝电流互感器
电流互感器
1-铁芯；2-一次绕组；3-二次绕组 “8”型电流互感器
常用的电流互感器
电压互感器的技术参数
电压互感器
5、极性：一般规定，电压互感器的一次绕组的首端标为A，尾端标为X，二次绕组的 首端标为a，尾端标为x。在接线中，A与a以及X与x均成为同极性。当一次电流I1从 首端A流入、尾端X流出时，二次电流I2是从首端a流出、尾端x流入，这样的极性标 示称为减极性,反之，为加极性。
它通过电的直接连接传导给负载。
高速铁路牵引变电所
互感器
互感器概述
互感器是电流互感器和电压互感器的统称，是一种特殊的变 压器。它将一次回路的高电压和大电流按比例变换成标准低电 压(100V或100/V，额定值)或标准小电流(5A或1A，额定值)， 以便向测量仪表、保护设备及自动控制设备提供信号。
互感器的作用
电压互感器的技术参数
6、型号：
电压互感器
电压互感器的接线方式
电流互感器
电压互感器的接线方式
电压互感器
电压互感器的接线方式
电压互感器
常用的电压互感器
1、电磁式电压互感器
电压互感器
一次接线端子 高压绝缘套管 二次绕组
铁芯
二次接线端子
JDZJ-10型电压互感器互感器
常用的电压互感器
1、电磁式电压互感器
变压器型号
变压器概述
变压器主要技术参数
铁路电力牵引供电设计规范
中华人民共和国行业标准铁路电力牵引供电设计规范Design code of railway electrictraction feedingTB10009-2005J 452- 2005主编单位：中铁电气化局集团有限公司中铁电气化勘测设计研究院批准部门：中华人民共和国铁道部施行日期：2005年4月25日中国铁道出版社2 0 0 5年·北京总则1．0．1为贯彻执行国家的技术经济政策，统一铁路电力牵引供电设计的技术要求，使设计做到安全适用、技术先进、节约能源、经济合理和维修方便，制定本规范。
1．0．2本规范适用于铁路网中客货列车共线运行，旅客列车设计行车速度等于或小于160 km/h，货物列车设计行车速度等于或小于120 km/h的I、Ⅱ级标准轨距铁路，采用单相工频(50 Hz)、接触网额定电压为25 kV的电力牵引供电工程设计。
1.0,3电力牵引应为一级负荷，牵引变电所应有两路电源供电，当任一路故障时，另一路仍应正常供电.1.0,4电力牵引供电系统应保证向电力机车供电。
当地区无电源且技术经济合理时，也可向铁路其他用户及地方负荷供电。
1.0，5设计中所选用的设备应能满足电力牵引的要求，电力牵引供电系统应积极采用技术先进、性能可靠、经济合理的新设备、新材料。
设计中或采用标准设备。
当必需采用非标准设备时，应按有关规定办理，并应在设计文件中明确其主要技术条件。
1.0．6电气化铁路牵引供电系统应采用远动装置。
远动系统的传输通道应采用铁路通信系统中有专用通道，并应设置主、备通道。
1．0．7在繁忙干线的双线区段、牵引供电设汁应满足V形综合维修天窗的需要，并根据行车需要考虑反向行车的条件。
l.0.8当电力牵引供电设备绝缘试验电压无专用标准时，可按照现行国家标准《高压输变电设备的绝缘配合》中35 kV和66 kV 电压等级的规定办理。
1．0.9 电气化铁路上的各种建筑物应满足电力牵引区段建筑限界的要求。
牵引供电设备除有明确的毅定外，一般条件下应满足超级超限的限界要求。
《牵引供电系统》习题
《牵引供电系统》习题《牵引供电系统》习题⼀、⼆、三⼀、填空题1、电⼒系统是指（发电）、送电、变电、⽤电组成的整体。
2、电⽹按其规模主要分为地区电⽹和（区域）电⽹。
3、电⼒⽹简称电⽹，由（输电线路）、配电线路、变电所组成。
4、按变电所的规模及作⽤，可将其分为（枢纽）变电所、地区变电所、⽤户变电所三种。
5、牵引变电所的⼀次侧主接线⽅式有（桥接线⽅式）、双T接线⽅式、单母线分段⽅式三种。
6、牵引供电系统的电流制主要有（直流制）低频单相交流制、三相交流制、⼯频单相交流制四种。
7、单相牵引变压器结线的⽅式有（纯单相结线）、单相V，V结线、三相V，V结线三种。
8、斯科特变压器可以把（三相对称）电压变换成相位差为90°的两相对称电压，它对电⼒系统形成的负序较⼩，且变压器的容量利⽤率较⾼。
9、斯科特变压器可以把三相对称电压变换成相位差为90°的两相对称电压，它对电⼒系统形成的负序（较⼩），且变压器的容量利⽤率较⼩。
10、⼀台斯科特变压器包括M座变压器和（T）座变压器。
11、牵引⽹是由馈电线、接触⽹、（钢轨）、回流线组成的双导线供电系统。
12、牵引变电所的⼀次供电⽅式有（⼀边供电）、两边供电、环形供电三种。
13、SS8型电⼒机车25kV侧的电路主要包括（受电⼸）、主断路器、变压器、电压互感器、电流互感器、避雷器等设备。
14、牵引变电所容量计算步骤分确定计算容量、确定校核容量、（安装容量）三步进⾏。
15、牵引变压器的备⽤⽅式有移动备⽤和（固定备⽤）两种。
16、牵引⽹阻抗是计算牵引⽹的电压损失、电能损失、（短路电流）所必需的基本参数。
17、牵引⽹主要由接触⽹和（钢轨）组成。
18、单线牵引⽹阻抗的计算，就是两个等值导线-地回路阻抗的计算，其主要任务在于把各并联导线-地回路归算成单⼀导线-地回路，并完成两个导线-（地）回路的等值阻抗计算。
19、根据国家有关标准规定，铁道⼲线电⼒牵引母线上的额定电压为（27.5）kV，⾃耦变压器供电⽅式为55kV，电⼒机车额定电压为25kV，最⾼允许电压为29kV，最低⼯作电压为20kV，受电⼸上电压不得低于19kV。
2.第二章牵引变压器接线及其电气量分析
列写电流和磁势平衡关系 式
原边电流：I•
A
•
IB
•
IC
0
若副边两相牵引负荷电流
相等时，且M、T两供电
臂功率因数相等时，
A B C
•
IA
ω1
(M) D
•
Iβ
ω2
•
Uβ
•
IB
•
ω1
IC
*(T)
*
•
ω2
Iα
•
Uα
以
•
I
为参考相量：
列磁势平衡方程：
•
I
I0
•
I I90
•
I
A
1
2
•
I
B
1
2
•
I
2
•
•
I C 1 I 2
等( 2 2 )。
2
(M)座变压器变比:
KM
1 2
(T)座变压器变比:
•
•
U
U CD
3
•
U
AB
2
KT 90
1
3 2
1
2 2
•
U 90
3 2 KM
KT
3 2
KM
由于(M)与(T)两变压器原边电压的关系对应于等边
三角形底边和高的关系，故通常称M座为底变压器，
T座为高变压器。
(2)原、次边电流关系
(3)Scott变压器容量利用率
达到额定输出时，即 I I Ie ，
此时：
IA IB IC
2 3KM
Ie
变压器额定输出容量：Se UI UI 2UIe
变压设计容量：
Sb
UCD IC
三相变压器接线图_三相变压器连接组别接线和识别方法图解
三相变压器接线图_三相变压器连接组别接线和识别方法图解三相变压器在电力系统和三相可控整流的触发电路中，都会碰到变压器的极性和联接组别的接线问题。
变压器绕组的联接组，是由变压器原、次边三相绕组联接方式不同，使得原、次边之间各个对应线电压的相位关系有所不同，来划分联接组别。
通常是采用线电压矢量图对三相变压器的各种联接组别进行接线和识别，对初学者和现场操作者不易掌握。
而利用相电压矢量图来对三相变压器各种联接组别进行接线和识别，此种方法具有易学懂、易记牢，在实用中即简便又可靠的特点，特别是对Y/△和△/Y的联接组，更显示出它的优越性。
下面以实例来说明用相电压矢量图对三相变压器的联接组别的接线和识别的方法。
1、用相电压矢量图画出Y/△接法的接线图首先画出原边三相相电压矢量A、B、C，以原边A相相电压为基准，顺时针旋转到所要求的联接组。
如图1所示，Y/△-11的联接组别，顺时针旋转了330°后再画出次边a相的相电压矢量，此a相相电压矢量在原边A相与B相反方向-B 的合成矢量上，由于原次边三相绕组A、B、C和a、b、c相对应，我们把次边a相绕组的头连接次边b相绕组尾，作为次边a相的输出线，由此在三角形接法中，只要确定了次边a相的连结，其他两相的头尾连接顺序和引出线就不会弄错。
因此根据原次边相电压矢量便可画出Y/△-11组接线图，如图2所示。
2、用相电压矢量图来识别Y/Δ 接法的联接组别如要识别图3所示的Y/△接法的联接组别，首先画出原边相电压矢量A、B、C，根据图3的接线图可以看出，次边a相绕组的尾连接C 相绕组的头作为次边a相的输出线，由于次边a与原边A同相位，我们把次边a相相电压矢量画在原边相电压C和-A的中间，以原边A相为基准，顺时针旋转次边a相，它们之间的夹角为210°，由此这个接线图是Y/△-7组，见图4。
牵引供电系统：第1章 1.2牵引变电所
就某一YN,d11接线牵引变电所而言，规格化定向还应 注意以下两条：
(1)原边绕组电压与实际进线电压相别一致；
(2)次边绕组按同名端与原边绕组电压一致；
通常，完成电压定向后(先原边，后次边)，先标次边 电流，再标原边电流。
这种方法不仅方便于单个变电所的电气分析，也方便 多个变电所的相量图和相量分析。
C
B
A
BCA
x2 a2 x1 a1
X2
A2 X1
A1
a2 x2
a1 x1
b
c
a
ba
三相
端子与结线示意图
优缺点：
三相V/V结线的牵引变电所不但保持了单相 V/V结线牵引变电所的所有优点，而且完全克服了 单相V/V结线牵引变电所的缺点。最可取的是解决 了单相V/V结线牵引变电所不便于采用固定备用及 自动投入的问题。同时2台变压器的容量可以相等 也可以不等；副边电压可以相等也可以不等，这 样大大提高了供电的灵活性。
化范围 ➢纯单相结线牵引变压器结线
2、开口三角形(单相V/V结线)牵引变压器结线
（1）结线
A B C
a
b
牵引变电所装设两台单相
结线牵引变压器，作V,v接线。
V,v接线牵引变压器原边
接入电力系统的两个线电压。
次边各有一端分别接到牵
c
引侧的两相母线上，各有另
一端与轨道及接地网连接。
2、开口三角形(单相V/V结线)牵引变压器结线 （2）原理与特点
§1.2.5 三相YN,d11接线牵引变电所
目前在三相牵引变电所中大多采用的是110kV油浸风冷式
变压器，该牵引变压器的接线采用YN,d11标准联结组。
1.原理电路图及展开图 a. 原理电路图
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2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 24
(五) 三相不等容量牵引变压器
由于三相牵引变压器存在轻负荷相问题，等容量牵 引变压器三相绕组均按100%额定容量设置，实际 上轻负荷相绕组只用不到其额定容量的40%。利用 这个特点，将三相等容量牵引变压器的两个重负荷 相绕组按100%额定容量设置，而轻负荷相绕组则 按额定容量的40%设置，同样即可满足原改型前等 容量变压器的容量要求，但却只是原容量的 (2×100%+40%)／3×100%=80%。 其容量利用率可提高至94.5%。
2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 20
【接线组别-11】 如图11-9中b)所示。 它是EAB指向12点钟为 基准，其对应的二次 绕组Eab逆时针方向转 30°，指向11点，组 别就为11。通过接线 组别，就可很方便地 得知原边与副边电压 的相位关系。
2013-9-24
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 15
(三)、三相V，V结线牵引变压器
特点：将两台 单相V，V结线 变压器安装在 同一油箱内， 主要解决单相 V，V结线牵引 变电所无固定 备用及备用变 压器自动投入 的问题。 两种接线方法： VV0(VV12)/V V6
2013-9-24
接地 相回 流电 缆
110kV 三相 VV结 线变压 器
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好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
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牵引变电所27.5kV三相干式变压器
主要特点：没有外壳(油箱)及变压器油，整个绕组与铁芯 全暴露在空气中。
2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 7
1-高压绕组
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22
(三)三相牵引变压器次边输出电流关系
两供电臂负荷电流相等的条 件下，有下列两个关系： (1)两接地相绕组bc、 ac(又称臂绕组)的电流大小 相等，而非接地绕组ab(又称 自由相绕组)的电流较小，只 是臂绕组电流的0.378倍。故 习惯将ab绕组称为轻负荷绕 组，ac和bc称为重负荷绕组。 (2)馈线负荷电流为臂绕组 电流的1.13倍，不同于一般 三相对称系统中的线电流是 相电流的√3倍。
(1)、一些同学回答成了电力系统变电所的作用(P7更准确)；
(2)、一些只回答了2种，地回流方式给漏了。
2、简述牵引变电所一次供电方式与引入线方式各有哪几种？ (1)、
4种一次供电方式答成了4种电流制式；(2)个别就没有回 答引入线方式。
2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 30
所三相 10KV杆架 式所用变压 器 (专供牵 引变电所所 内用电)
2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 4
2--三相
VV结线 牵引变 压器 (图中正 在进行 变压器 相关试 验)
2013-9-24
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
5
低压侧a,b 相套管及引 线
高压侧A，B，C 三相套管及引线
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
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牵引变压器回流箱
轨回 流扁 钢
2013-9-24
变压 器C 相电 缆
好记性不如烂笔头 留住记忆
地回 流扁 钢 作好笔记
架空 回流 电缆
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三相VV接线牵引变电所
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好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
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三相VV接线的主 要优点 保持了单相V/V接 线的主要优点，而 又克服了单相V/V 接线的不足，最主 要解决了单相V/V 接线牵引变电所无 固定备用及其备用 变压器自动投入问 题。且油箱内两台 变压器磁路独立， 两台容量可以相等， 可以不等，调压可 分别进行，大大提 高了供电灵活性。 从变压器铭牌了解 变压器!
28
线电流与相电流关系
2013-9-24
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
29
作业点评
第一课：1、牵引供电系统具有哪些主要特点？由哪几个子系
统组成？ (1)、少数同学将主要特点答成了电力牵引的优越性；(2)牵引 供电系统由哪几个子系统组成答成了电力系统。也有个别同学 只回答了第1问。 第二课：1、牵引变电所的作用是什么？电力机车的负荷电流 通过哪几种方式回到牵引变电所？
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举例：说说生活中常见的变压器
手机、MP4 等充电器中 大多含有整流变 压器 室外杆架式 10kV电力 变压器
电焊变压器
试验室试验 变压器
变电所内高 压大容量 变压器
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2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 14
(二)单相V，V结线
与纯单相接线的区别：是 两台变压器分别接不同的两 个线电压。 优点：容量利用率为100 ％，能实现双边供电主，设 备少、投资少。变电所可三 相供电。 缺点：形成较大负序电 流，不对称系数为1/2；当 其中一台变压器故障时，另 一台兼顾供电，需一个倒闸 时间，会造成牵引负荷停电。
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 19
2013-9-24
四、三相牵引变压器及其接线
(一) 基本知识 三相牵引变压器均为双绕组油浸变压器。国家标准 规定三种形式为标准接线，即Y/d11，Y/yn12， YN/d11。牵引变电所采用其中YN/d11接线，原边 电压110KV(220KV)，副边电压27.5KV。 【补充知识点】： Y—原边星形接线(大写)； N—原边带中性点引出线 y—副边星形接线(小写)；n—副边带中性点引出线 d—副边△形接线；12,11—为接线组别，用于表示 副边电压与其对应的原边电压之间的相位关系。
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(三) 相量图(平行四边形法则)
2013-9-24
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
12
二、为什么要研究不同类型的牵引变 压器及其接线方式？
工频单相交流电力机车是功率很大的单相负
荷，必然会影响到三相电力系统的对称性。 通过采用不同形式的牵引变压器及不同接线 方式，目的是使电力机车的单相负荷对电
21
(二) 三相牵引变压器次边输出电压关系
次边输出电压关系：供应牵引网 两臂负荷的电压Uac和Ubc相差 60°，即也是60°接线。这种接 线的一大优点就是接触网两不同 相供电臂间的电压差仍为单倍供 电臂电压。如为120°时，则二 者之差为√3倍，不利于接触网的 安全运行。
2013-9-24
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
2
内容提要
1-变压器 工作原理 2-相量图 三相牵引变 压器电压电 流关系
2013-9-24 好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆
3-单相牵 引变压器 几种接线
4-三相牵引 变压器接线
三相牵引 变压器容 量利用率
3
一、预备知识 (一)认识变压器
1--牵引变电
第二章 牵引变压器及其结线
作业题（思考题）： 1．单相牵引变压器容量利用率是_______，三相牵 引变压器容量利用率是______，当考虑温度系数 kt=0.9时容量利用率可提高到________，三相不等 容量变压器其容量利用率为______。 2.三相牵引变压器两负荷相电流相等时，若重负荷 绕组电流为100A，则轻负荷绕组电流为____，馈 线负荷电流为_____。 3．某变压器原边绕组匝数w1为1000匝，次边绕组 匝数w2为250匝，当原边输入额定电压U1为110kV 时，该变压器次边额定输出电压U2是多少？
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10
法拉第电磁感应定律：回路中感应电势的大
小和回路的磁通随时间的变化率成正比。
d e1 w1 dt
d w1 e1 dt w1 k d w2 e2 w2 dt
好记性不如烂笔头 作好笔记 留住记忆 11
d e2 w2 dt
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(四) 三相牵引变压器容量利用率
三相牵引变压器三角侧输出两个单相负荷，
设额定输出电压为UN,两供电臂额定电流Ia＝ Ib=IN,则额定输出容量为： IN 2 u N 1.13 s out 3 k 0.756 sN 3U N I N
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正弦交流电路三种元件电压电流关系
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三相交流电量波形与相量关系
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线电压与相电压关系
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力系统的不良影响降低到最小。
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三、单相牵引变压器接线
(一)纯单相接线
优点：容量利用率为100％，主 接线简单、设备少、占地面积小、 投资少。 缺点：形成很大负序电流，不 对称系数为1；不能实现双边供电， 变电所无三相供电。 主要适合于电力系统容量较大， 地方电网较发达的地区，如我国 哈尔滨至大连铁路全部采用纯单 相接线，牵引变电所接于容量较 大的220KV电网。
2-中压绕组 3-低压绕组
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3 试验变压器
高压输出端
(0～220V) 低压输入端