1．“V”接线牵引变电所的特点
V，v接线是牵引变电所主要接线方式之一，国内外电气化铁道有不少变电所采用了这种接线方式。对于AT供电方式牵引供电系统，采用V，v（包括V，x、V，y）接线方式具有一定的优势，这主要是因为V，v接线牵引变电所具有以下特点[1]：
（1）牵引变压器容量利用率高，满负荷时可达100%；而Y，d11接线牵引变电所变压器利用率低，在满负荷时利用率仅有75.6%。
（2）变电所投资少，这主要是因为V，v接线变压器造价低决定的。尤其是对于AT供电方式的牵引供电系统，变电所投资少这一特点更为突出，如采用三相YN，d11双绕组十字交叉接线或平衡变十字交叉接线，至少需要两台工作变压器；而采用三相V，v接线（两台单相变压器器身安装于同一油箱内组成）只需要一台工作变压器；采用三相三绕组YN，d11，d1十字交叉接线或斯科特接线变压器，变压器的造价远高于V，v接线变压器。
（3）变电所接线简单，检修维护方便，尤其是采用三相V，v接线，不但保持了单相V，v接线主要优点，而且克服了单相V，v接线的缺点。
正因为V，v接线这些优点，我国高铁和客运专线采用了这种接线方式。V，v接线的主要缺点是对三相系统不平衡的影响程度大，这使其广泛应用受到了限制。表3.1示出了系统电流不对称度与牵引变电所的接线方式、供电臂负荷状况之间的关系，其中，KI=负序电流/正序电流，为电流不对称系数；n表示供电臂负荷状况，当n＝1时表示两供电臂负荷大小相等，n＝0时仅一个供电臂有负荷。从表中可以看出，当两个臂负荷完全相同时，采用平衡变换的变压器可以实现三相完全平衡，而采用V，v接线时，电流不对称程度仍很严重。
表3.1 电流不对称度与接线方式、负荷状况的关系
因此，如果能够消除V，v接线引起的系统不平衡，则基于V，v接线实现同相供电系统方案具有一定的应用前景。
2．“V”接线同相牵引变电所[56]
1）V，y接线方案
V，y接线是V，v接线的特殊形式。在V，v接线基础上，一个次边绕组中点引出即可构成V，y接线。V，y接线的两个次边绕组：一个带中抽头，另一个可带也可不带中抽头。有中点抽头的次边绕组接牵引网母线，向牵引负荷供电，该绕组的一个端子接接触线T母线，中抽头接钢轨R，与另一次边绕组相连的公共端子接负馈线F母线；另一个变压器次边绕组端口与平衡补偿装置相连。牵引变电所接线方式如图3.4所示，其中，ab端口接负载，称为负载端口，bc端口接平衡补偿装置，称为补偿端口。
由于V，y接线特殊性，可以将V，y接线变压器视为一个整体，就像V，v接线一样，可以由一台三相V，v接变压器构成；也可以由两个单相变压器构成。如果V，y接线变压器视为一个整体，即由一台三相V，v接变压器构成，这时平衡补偿装置是嵌入在补偿端口与负荷端口之间，所以属于嵌入式类型结构；而如果V，y接线是由两个独立的单相变压器连接而成，可以把其中接负荷的一个单相变压器视为主变压器，另一个视为补偿变压器，补偿与供电关系上是相互独立的，所以这属于独立双边式结构类型。从原理与结构上讲与前述单-单V接线完全相同，由于补偿变压器仅用于补偿，那么补偿端口电压可根据平衡补偿装置需要确定，补偿端口电压可以与补偿装置变流器直接匹配，这样可以省去一级匹配变压器。
该方案的特点是：
（1）变压器造价低，工作变压器数量少。系统投资比三相YN，d11十字交叉接线方式少，且便于维护。
（2）平衡补偿装置的变流器可根据补偿要求选用三相三桥臂变流器；通过对平衡补偿装置适当控制，能够实现三相平衡变换，并能动态补偿谐波和无功；补偿电流检测方法以及平衡补偿装置的控制方法相对简单。
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图3.4 V，y接线同相AT牵引变电所
（3）当平衡补偿装置故障时，系统将变成单相接线，无法补偿谐波和无功，但供电仍能继续运行，通信防护效果不变。
（4）若V，y接线采用两台单相变压器构成，那么补偿变压器故障时，仍能保证供电，并仍具备原有的通信防护效果，所以供电可靠性较高。但由于此时变电所变为纯单相接线形式，所以系统的平衡条件被打破。补偿变压器端口电压可以直接与平衡补偿装置变流器电压匹配，从而省去一级匹配变压器。
2）V，x接线方案
V，x接线是当前AT供电方式最常用的一种，也是V，v接线的特殊形式，变压器原边仍采用V接，两次边绕组中点引出并相连，形成x接，如图3.5所示。V，x接线同相AT牵引变电所与V，y接线同相AT牵引变电所，除变压器次边绕组连接方式不同外，在供电性能上也略有差异：由于V，x接线两端口都有中抽头，所以若V，x接线采用两个单相变压器结构时，两变压器可以方便地进行互换运行，当任何一个变压器故障时，都能保证系统正常供电和牵引网的通信防护能力，供电可靠性高。但是如此一来，补偿端口电压必须与负荷端口电压保持一致，有可能造成补偿端口电压与平衡补偿装置变流器电压不匹配，就需要增加匹配变压器，从而增加了成本。平衡补偿装置的变流器可以采用三桥臂结构。
3）V，v接线方案
V，v接线的两个次边绕组电压是27.5 kV，两个次边绕组的公共端子接钢轨，另外两个端子分别接接触线和平衡补偿装置。平衡补偿装置有一端子接负馈线，如图3.6所示。与V，y或V，x接线相同，通过对平衡补偿装置控制，能够实现三相平衡变换，并能动态补偿谐波和无功。这种接线方式同样具有变压器造价低、投资少的特点，除此之外还有：
（1）平衡补偿装置需采用三相四桥臂变流器实现；平衡补偿装置的控制方法相对较复杂。
（2）当平衡补偿装置故障时，仍能继续供电，但三相严重不平衡，同时无法补偿谐波和无功，由于无法对负馈线供电，故不再有AT方式的通信防护效果。
（3）V，v接线可以由三相V，v接线变压器构成，也可以由两个单相变压器构成。如果采用两台单相变压器结构，则一台故障，就变成纯单相直供方式，此时牵引网将失去通信防护能力，系统也将失去平衡补偿能力。
图3.5 V，x接线同相AT牵引变电所
图3.6 V，v接线同相AT牵引变电所
综上所述，由于AT方式V，v接线同相供电方案，平衡补偿装置的结构和控制方法相对较复杂，且平衡补偿装置故障后将失去通信防护能力。因此对于AT方式不宜采用这种供电方案。V，y接线与V，x接线同相AT牵引供电系统，都能满足供电与补偿的可靠性和技术性能要求。综合比较，V，y接线更经济也更灵活。
所有“V”接线的负荷端口电压与补偿端口电压相位相差总是120°，所以“V”接线属于120° 接线类型。
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