电气化铁路平衡变压器绕组结构与电气特性研究

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YNvd平衡牵引变压器部分运行特性的实验研究

进一步推得高压侧三相电流表达式
ｌ
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２Ｙｖ平衡牵引变压器的基本方程Ｎｄ
设ＹＮｖ接线变压器高压侧绕组匝数ｄｗｗｗｗ。低压侧绕组匝数Ｂｃ，
ｗｌ＝ＷＩ＝Ｗ，压侧刀相绕组匝数低
工程技术
ＳｌＣＣＮＥ＆ＴＣＮＬ０ＥＥＨＯＯＹ
ＹＮＶｄ平衡牵引变压器部分运行特性的实验研究
王勇
（中铁电化局集团西安电化公司
陕西宝鸡７００）２１０
摘要：型Ｙｖ平衡牵引变压器兼有斯科特与阻抗匹配平衡变压器二者的优点，新Ｎｄ它不但能改善电能质量，可以避免电分相，高牵还提引供电系统的运行效率和可靠性。文通过模拟Ｙｖ平衡牵引变压器的运行，Ｎｖ平衡牵引变压器在低压佣两相对称短路，本Ｎｄ对Ｙｄ低压佣
（）２
电压：Ｏｋ、３３Ｕ＝Ｕ＝Ｕ＝１ＯＶ／／＝６．
５１ｋＶ
ｗ２ｂｗ２２ｗｗⅢ ｗⅢ ／ｗⅡ 变比，、，３
利用对称分量法，得到高压侧电流可序分量：
高压侧三相屯．ｉ，露瘫窿ｌ｝
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高压侧负序电流表达式为：
组变压器理论的分析方法，高压侧中性在

电气化铁道供电牵引电力变压器的分析

电气化铁道供电牵引电力变压器的分析摘要：近年来，电气化铁路系统的建设逐渐达到了比较成熟的水平，各项技术的先进性提高很快。

其中，供电牵引电力变压器应用创新性强，有效促进了电气化铁路安全性能的提升。

基于此，本文分析了电气化铁路结构和牵引系统的基本特点，并对其牵引变压器进行了详细的研究。

关键词:电气化铁路；牵引供电；变压器0简介它是现代铁路运输的重要基础设施。

新时期，科学技术的应用已经成为我国各行业发展的核心力量。

电气化技术已广泛应用于铁路系统。

电气化铁路系统的运行原理是将电能转化为牵引力，进而促进铁路运输的高效化。

电气化铁路牵引供电的运行主要负责能源和能量传输。

系统传输功能的实现必须依靠变压器，变压器直接影响系统运行的质量和稳定性。

1电气化铁路结构的基本特征电气化铁路结构的建设和运营已成为现代铁路运输的主要方式。

电气化铁路本身应用了多种新技术，将技术与铁路结构有效融合，建成的综合电气化铁路系统运行稳定性强，为提高铁路运输安全水平提供了巨大支撑。

但是，要优化电气化铁路结构的运行质量，就需要内部结构技术和设备的应用能达到良好的状态，这样才能保证电气化铁路的优越性。

电气化铁路由电力机车和牵引供电系统组成，DC系统、三相交流系统、单工频交流系统和单低频交流系统是目前电气化铁路结构的四种运行系统模式[1]。

不同系统的实际效果不同，电气化铁路结构施工的具体模式需要根据施工区域的要求和经济情况决定。

我国电气化铁路的建设模式通常是25kV工频单相交流系统。

随着我国科技和经济水平的不断提高，电气化铁路技术的应用水平日趋成熟，供电牵引系统的电力传输能效也得到显著提高。

2电气化铁路供电牵引系统的基本特点电气化铁路供电牵引系统负责有效地转换电力和牵引，为电气化铁路运输提供充足稳定的电能。

如今供电牵引技术更加先进，系统能效得到充分优化。

2.1电力牵引的特点电气化铁路运营的核心力量主要依靠电力牵引。

电力牵引技术的应用适用性水平较高。

电气化铁路新型平衡变压器电气特性研究

电气化铁路新型平衡变压器电气特性研究作者：汪科来源：《科学家》2017年第12期摘要面对电气化铁路中出现的零序电流和负序电流问题，只有改进目前的变压器，实现变压器的技术含量提升才有可能解决这个问题。

目前我国电气化铁路的发展已经进入到一个全新的时代，其中很大程度上与我国技术的改进、技术的创新有关联。

而电气化铁路新型平衡变压器就属于其中的一种。

本文重点分析电气化铁路新型平衡变压器的电气特性，从铁芯绕组结构、组间平衡条件、短路阻抗关系、解耦条件和变换关系5个方面进行分析，从而更加全面、客观地了解电气化铁路新型平衡变压器的电气特性。

关键词电气化铁路；新型平衡变压器；电气特性中图分类号 U2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）12-0041-01我国非常重视电气化铁路的发展，电气化铁路具有经济、环保和牵引功率大的优势，对提高我国铁路运输能力、促进经济高速发展、社会稳定发展有着积极意义。

我国之前的电气化铁路由于受到技术等因素的影响，在供电方式上主要是采用单相交流供电，这种方式存在一定的弊端，在一定程度上抑制了我国电气化铁路的发展，甚至可以认为会在一定程度上对供电系统带来不好的影响。

为了能够解决这些问题，一种新型的平衡变压器被研究出来，此次研究的重点是对其电气特性进行分析。

1 电气化铁路新型平衡变压器电气特性分析1.1 电气化铁路新型平衡变压器铁芯绕组结构关于新型平衡变压器其铁芯绕组结构的选择上，目前有多种形式，而考虑到电气化铁路的要求与特征，最后确定为两种结构，一种为柱式，另一种为壳式铁芯绕组结构。

柱式铁芯绕组结构见图1。

壳式铁芯绕组结构中A相和C相的3个绕组是对称布置在铁芯两边的窗口。

综合各个方面的因素考虑，同时结合两种不同铁芯绕组结构的优劣势，可以考虑采用柱式铁芯绕组结构。

1.2 电气化铁路新型平衡变压器绕组间平衡条件在以往的平衡变压器中，其一个明显的特性就是在牵引侧带变化负载时，平衡变压器牵引运行时一次测电流无零序分量，但是会存在负序分量。

电力变压器绕组结构设计及性能分析

电力变压器绕组结构设计及性能分析引言电力变压器是电力系统中不可缺少的设备之一，可以实现电力输送与变压，改变输送电能的电压等级。

绕组是变压器的核心部件，控制和传输电能。

本文将从变压器绕组结构设计及性能分析两个角度入手，探讨绕组的重要性及设计要点，并对其性能进行评估。

第一章变压器绕组的重要性绕组是变压器最为重要的部分之一，是完成从低压到高压和从高压到低压电能传输的关键部件。

好的绕组设计能有效提升变压器的效率和可靠性。

1. 绕组的可靠性好的绕组设计可以保证绕组的可靠性，减少绕组出问题对整个变压器的影响。

绕组的断线、导体间短路、绝缘损坏等故障将会影响整个变压器的运行，提高了维修成本和停机时间。

因此，需要在设计时考虑到绕组的盈余度和可靠性。

2. 绕组的效率绕组对变压器的电性能和机械性能有较大影响，好的绕组设计可以提高变压器的效率和稳定性。

绕组接缝、氧化层、电阻等对绕组的效率有着显著的影响，应该在设计时有所考虑。

第二章变压器绕组结构设计要点绕组结构设计是变压器设计过程中不可忽略的重要部分。

本章将从绕组的导线材料、绕组结构和制造工艺三个方面进行探讨。

1. 导线材料导线材料是绕组设计中不可忽视的关键因素。

铜是最常用的材料，不仅因为其导电性好，而且耐腐蚀性强，高温下稳定性好。

同时，随着铜价的不断上涨，钢铝复合导线的应用也越来越广泛。

2. 绕组结构绕组的布局决定了电流和磁场的分布，对变压器效率和稳定性有重要影响。

因此，在设计绕组时，需要考虑导线的绕法、匝数和环数等因素。

兼顾绕组的电学和机械性能，合理布局，防止短路，避免局部热点，以及减小其对于变压器整体温升的影响。

3. 制造工艺绕组的制造工艺也是决定绕组质量的关键因素。

制造过程中要保持匝间隙恰当、匝的结构均匀、绕装紧凑、导电接触良好等。

在制造过程中还要注意绝缘层的材料和厚度。

同时，需注意绕组的温度升高，做好散热和通风，避免长时间高温情况下的变形和损坏。

第三章变压器绕组性能分析变压器绕组性能分析需要对其电学性能、机械性能和绝缘性能进行评估，以达到更好的运行效果。

基于YNVD平衡变压器的电气化铁路电能质量管理系统

基于YNVD平衡变压器的电气化铁路电能质量管理系统唐宏伟;唐杰;林立【摘要】提出了一种基于YNVD平衡变压器的电气化铁路电能质量管理系统.该系统利用YNVD平衡变压器二次三角连接侧可引出三相抽头,连同二次V形连接侧安装的耦合变压器一起为单-三相背靠背变流器提供电气接口.相比于传统用于电气化铁路的背靠背变流器,该系统中使用的三相变流器比传统的单相变流器复杂,但该系统只需要1台耦合变流器,在一定程度上弥补了其不足之处.同时,三相变流器可以在c相桥臂开关发生故障时转变成单相变流器使用以保证系统补偿能力,而且可以在单相变流器故障情况下单独运行以保证系统补偿能力,所以该系统可靠性较高.根据理论分析搭建了MATLAB仿真模型及小容量原理样机,仿真和实验结果均验证了所提系统的有效性.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2018(038)010【总页数】8页(P197-204)【关键词】平衡变压器;电气化铁路;电能质量;系统补偿能力【作者】唐宏伟;唐杰;林立【作者单位】邵阳学院多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南邵阳422000;湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082;邵阳学院多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南邵阳422000;邵阳学院多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南邵阳422000【正文语种】中文【中图分类】TM922;TM460 引言电力机车因其运量大、速度快、无污染等特点而受到了广泛的关注与应用[1]。

但由于电力机车是一种极强的非线性负荷，给牵引网和电力系统带来了诸多电能质量问题，如一次侧功率因数低、电压电流畸变严重等[2]。

同时，由于电力机车由非对称系统供电(即单相供电)，且机车负荷本身还具有极大的波动性和随机性，所以三相电网侧存在较大的负序电流。

大量无功和负序电流不仅引起巨大的能量耗损，同时也极大降低了牵引变压器的容量利用率及线路的有功传送能力[3-4]。

探讨电气化铁道的供电牵引系统电力变压器

探讨电气化铁道的供电牵引系统电力变压器摘要：随着我国科技的迅猛发展，电气化铁道自身也迎来了新的发展机遇，尤其是电气化铁道供电牵引电力变压器的创新发展，对我国铁路运输行业的影响尤为明显。

文章对电气化铁道供电牵引电力变压器进行研究，通过结合我国电气化铁道供电牵引电力变压器的发展历程，对牵引变压器的共性运行原理进行了阐述，并在此基础上对牵引变压器的连接方法和运行特点进行了探讨。

关键词：交通运输；变压器；铁路运输；供电系统牵引变压器在动车组高速运行时温升要求能够稳定维持在正常范围之内是保障电力机车车组正常运行的基本要求，在动车组运行的过程中车载变压器会因为各部分的损耗而持续发热，过高的温度将加速变压器中绕组间绝缘材料的老化从而缩短其使用寿命，在工作过程中，一旦变压器局部最热点发热温度超过最高许用值时，变压器的寿命将会锐减。

同时变压器损耗、发热以及负载能力的确定，都与冷却系统的散热性能密切相关，因此车载牵引变压器散热新技术的研究对于动车组的安全运行以及铁路交通行业的经济性能都有着重要的意义。

1、电气化铁路对铁路运输的影响电气化铁路网的高谐波含量、低功率因数和负序连续性严重影响了电气化铁路的发展。

电气化铁路的电力牵引是一种没有能量的电力机车，所需的能量由电牵引系统提供。

牵引力供应系统主要涉及牵引力站和接触网。

变电站位于铁路线附近，通过高压传输线路将电力从工厂输送到铁路线上的悬链线。

悬链线是直接将电能提供给电力机车的设备。

电气化铁路是从外部牵引力和能源系统获取电能并被电力机车牵引的铁路，包括电力机车、维修设施、牵引动力系统、各种电器和通信、信号和其他铁路运输设备。

电气化铁路是一种现代化的铁路运输方式，它比传统的铁路具有技术和经济优势。

由于电力机车由外部电源供电，不需要自己的电源，可减小轻质量，因此，在每个轴的相同负载下，机车功率高，牵引力大，速度快，运输能力大大提高，节能降耗。

铁路运输是国家一级的主要能源消耗。

电气化铁路牵引变电所变压器保护的研究

中国科技期刊数据库工业C2015年62期 113电气化铁路牵引变电所变压器保护的研究周飞王建光闻东济南铁路局济南供电段，山东济南 252000摘要：电气化铁路是世界铁路的发展方向，它具有速度快、运能大、安全好、占地少、节省能源等一系列优点。

电气化铁路牵引供电系统的安全可靠运行是保证列车安全运行的前提，在保证牵引供电系统安全可靠地向列车供电，牵引供电系统中变压器的保护发挥了极其重要的作用。

关键词：变压器；AT 供电系统；保护配置中图分类号：TM922.73 文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）62-0113-02牵引供电系统的保护作为保障牵引网高效、安全、可靠供电的基础，历来在电气化铁路的建设中得到了广泛的重视。

牵引供电系统的结构、接线方式、所采用的装置、线路阻抗以及发生故障时的电流分布与阻抗特性等都与常规铁路有很大的区别，针对高速铁路（全并联）AT 牵引供电系统与传统的AT 牵引供电系统的不同点，修正与完善原有的保护配置方案，并得出合理的保护整定计算原则，有利于我国高速铁路的发展的，也具有重要的理论和实际意义。

1 牵引变压器保护变压器保护的保护配置大体相同，只是由于采用的变压器类型不同，部分保护的保护原理有所不同。

一般设有差动保护、过电流保护、失压保护、过负荷保护、瓦斯保护、压力保护、过热保护、油面过低保护和断路器缺相保护等。

我国针对牵引变压器主要采用的是差动保护、低电压启动的过电流保护、过负荷信号保护、碰壳保护及瓦斯保护，并且对中性点接地的变压器还设置了零序过电流的接地保护。

2 牵引变压器的保护配置 2.1 差动保护通常会在变压器电源侧加装电流速断保护，但由于电流速断保护的保护范围很短，需要同过电流保护配合使用，对供电系统的安全运行影响较大，不适合对容量大且十分重要的主变压器进行保护。

为此，可装设差动保护作为牵引变压器的主保护。

以单相接线牵引变压器为例介绍差动保护的基本原理，如图1所示：图1 变压器差动保护原理正常运行或保护范围外部短路，即k1点故障时=，则=I 流过继电器的电流=-=0 继电器不动作；保护范围内部短路，即k2点故障.流过继电器的电=+数值很大，继电器动作。

电气化铁道供电牵引电力变压器探究

电气化铁道供电牵引电力变压器探究电气化铁路属于当代的一种交通运输工具，是通过电能作为牵引动力进行运作的。

电气化铁路的牵引供电系统自身无法形成电能，而是向电力机车传输电力系统的电能。

随着我国电力牵引技术的不断创新和优化，在铁路运输行业中，大功率、高速度且具有较强过载能力和输送能力的电力机车必定会被大众所认识。

电气化铁路主要由两个部分组成：一是电力机动车；二是牵引供电系统。

而在电力牵引供电系统中牵引变压器是最为核心的部分，其作用非常重要，不仅能够实现变压、供电以及让负序电流和高次谐波对电力系统的影响得以降低，同时还能够无偿的补偿电力系统。

由此可见，牵引变压器设计在电气化铁路中具有非常重要的地位和非常关键的作用。

1 电气化铁道的发展历程和原理1.1 电气化铁道的发展历程由于发电机和直流电动机在19世纪80年代相继被研发出来，世界上越来越多的国家在城市内的交通运输上运用其电力牵引技术，其中较低电压的直流电气化铁道是运用最为广泛的一种。

随着时代的进步，一些工业发达国家在20世纪之后，开始将电气化铁道陆续的在城市之间和运输较为繁忙的铁路干线上进行建设。

尤其是在20世纪50年代之后，这些工业发达国家为了让国内日益增长的运输任务得以完成，在建设大规模铁路的过程中，也开始对电气化铁道进行大力修建。

20世纪80年代后，印度、南非等诸多发展中国家的电气化铁道发展速度也越来越快。

而在我国，随着新中国的成立，我国在对铁路运势进行大力发展的过程中，开始在宝成铁路的重要路段，即宝鸡到风州段建立电气化铁道，通过结合国外的建设经验，对先进的单相工频交流供电制进行运用。

当这条3%长大坡到翻越秦岭的电气化铁道完工，并成功通车之后，也标志着我国铁路发展逐渐的开始迈向了电气化方向。

1.2 电气化铁道供电系统原理介绍电气化铁道供电系统主要由三相交流高压输电线、牵引变电所、馈电线、接触网、轨道和地作为牵引电流回归通道、回流线、电力机车以及中性点接地开关这八个部分组成。

电气化铁道供电牵引电力变压器浅述

摘要随着社会生活水平的提高电气化铁道应运而生，同时带动了我国对于供电牵引电力变压器的完善工
作。使用电气化铁道供电牵引电力变压器可以很大程度上对我国运输能耗和污染问题进行改善，作为电气化
铁道中最为主要的环节，供电牵引电力变压器，需要社会和行业对其加强重视，在本文中，笔者根据工作经验和对相关专业的学习，进行对电气化铁道供电牵引电力变压器问题进行探讨。
另一种是ｖ／ｖ接线变压器。其中纯单相变压器使用较为普遍，它是通过将牵引母线和低压侧绕组首端进行连接，使得钢轨和地接以及末端三者进行相连，输出２７．５ｋＶ。另外，因为纯单相变压器的绕组能够与一次侧电源和二次侧电力机车分别相连，使它的材料利用率高达１００％【ｌ】。１．２三相接线变压器在三相接线变压器中，会应用两台之上的变压器进行牵引，形成三相牵引变电所，通常情况下所使用的变压器绕组会为三个，并绕组为星形。同时，在供电臂进行连接的角从而所形成的轨道电压也不尽相同，可以进行分别牵引工作，将其在馈电线出口处分开。而当出现地区负荷可以承受，可以不另外使用专门的变压器时。进行作业，只留两个绕组就可以。
关键词电气化；铁道；供电牵引电力变压器
前言电气化铁道可以说是一种现代化的交通运输工具，它是利用电能进行牵引，从而进行运作的。而被电气化铁路作为动力的电能，其牵引供电系统是无法产生的，需要向电力机车传输电力系统的电能，近年来，我国电力牵引技术不断优化升级，电力机车（动车组）已经大范围的投入使用在铁路运输行业，并且凭借其高速度、高承载的优点，电力机车（动车组）使用范围将越来越广。
Hale Waihona Puke １电气化铁道供电牵引电力变压器的连接方法１．１单相接线变压器单相接线变压器主要有两种：一种是纯单相变压器，

电气化铁道供电牵引电力变压器的研究

１．３电气化铁道发展历程
１９世纪８０年代，由于发电机和直流电动机相继制造成功，世界上许多国家就开始将电力牵引用
国电气化铁道大多数采用网压为２５ｋＶ的工频单相交流制。随着牵引技术和国家电力系统的发展，电力机车必将全部取代蒸汽机车和内燃机车，电气化铁路的前景一片光明。
２０１３年５月
内蒙古科技与经济
ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ
Ｍａｙ２０１３Ｎｏ．９ＴｂｔａｌＮｏ．２８３
１．２电力牵引
于城市内的交通运输，且多为电压较低的直流电气化铁道。
２０世纪以后，一些工业发达的国家陆续开始在城市之间和运输繁忙的铁路干线上建设电气化铁道。特别是２０世纪５０年代以后，这些国家为了完成日益增长的运输任务，在大规模进行铁路建设的同时，大力修建电气化铁道。２０世纪８０年代以后，发展中国家，如印度、南非等的电气化铁道也发展的很快。我国在建国不久，在大力发展铁路运输的过程中，决定在宝成铁路的咽喉宝鸡至风州段建设电气化铁道，并根据国外的经验，采用先进的单相２１２频交流供电制。这条以３％的长大坡道翻越秦岭的电气化铁道建成通车，标志着我国铁路向电气化方向踏出坚实的一步。

探究电气化铁道供电系统新技术的发展

探究电气化铁道供电系统新技术的发展摘要：相较于西方发达国家来说，我国的铁路建设起步较晚，在系统方面以及技术方面还都有着很大的进步空间。

近些年来，随着我国体制的改革和科学技术的飞速发展，铁路建设的发展也有了跨越式的迈进。

关键词：电气化铁路；供电系统；新技术；探究发展铁道运输系统作为促进我国经济、文化、政治交流发展的一条重要通道，其供电系统新技术的发展一直都受到社会和国家的广泛关注。

电气化铁道供电系统的发展是新时代背景下的必然发展趋势，其高效性、实用性都是传统的铁道动力牵引系统无法匹敌的。

电气化铁道顾名思义就是采用电力牵引运行的铁道，其运作原理是在铁道沿线铺设完善的电力牵引系统，通过国家电网的持续供电输送到铁道沿线的牵引变电所，再在变电所内进行电压转化后将低压电流输送到接触网上。

列车在接收到接触网的电流之后再在内部进行一次电流降压并将电流整流为直流电，最终成为列车的驱动力。

1.电气化铁路供电系统相关技术分析1.1接触网新型技术分析电气化铁道接触网是最近几年发展出来的一种新技术，在施工的难度上以及技术的要求上还十分欠缺。

由于接触网所面临的环境是露天的、危险的，因此无论在施工铺设阶段还是在正式投入使用之后，都有着许多的注意事项，下面将从施工前需做的准备开始进行分析：首先在施工前，要提高铺设电气化铁道接触网建设的重视程度，对沿铁路轨道中的每一个位置进行精准地探测和定位。

在选择材料和配件时，要站在长远可续持发展的角度上，尽量挑选一些品质好、性能好、环保耐用的新型材料，以保证其产品的安全性，在我国时代经济迅速发展的态势下依旧能够满足社会需求。

[1]建立一个科学、合理、完整的施工过程体系，充分考虑各种施工细节，便于后期的正式施工顺利开展和进行。

对施工人员和管理人员灌输全面的安全生产、安全施工意识，避免后期施工过程中因人员疏忽造成施工事故。

在施工过程中，严格按照接触网的施工运营过程体系来进行，对每一项环节进行严密严格的监控和把握，力求将所有问题扼杀在摇篮里。

电气化铁路新型平衡变压器电气特性研究

分析平衡变压器的特性，其中最明显的一个特征就是两者之间不会受到干扰，这在很大程度上确保了整个线路的运行，这是新型平衡变压器与传统平衡变压器之间一个非常大的不同，正是因为这个特征即使一侧出现变化另一侧也完全不会受到影响或者干扰，满足两相解耦的条件。从侧面也可以发现新型平衡变压器具有非常明显的自然解耦特点，则使得新型平衡变压器在实际工作中的应用范围可能更加广泛。关于新型平衡变压器平衡变换关系，其中包括两相一三相变换关系，三相一两相变换关系。通过上述的研究发现新型平衡变压器采用的是星形接地结构，牵引侧采用的是三角形接线结构。
就是为了了解新型平衡变压器一次侧与牵引侧之间的绕组的匝数比关系、平衡条件、绕组短路阻抗关系和两项
解耦条件。１）关于新型平衡变压器空载实验。可以考虑将其设置为两相空载的转改，然后实验得到一次侧电压波形，通过分析得到的波形图可以发现其与正弦波类似，从得到的结果可以发现新型平衡变压器能够实现三相对称高
２０１７年第１２期
几¨㈠口
电气化铁路新型平衡变压器电气特性研究
汪科湖南铁道职业技术学院牵引与动力学院，湖南株洲
４１２００１

电气化铁道供电牵引电力变压器研究

电气化铁道供电牵引电力变压器研究摘要：近年来，随着电气化铁道系统建设的不断推进，其技术水平取得了相当大的成熟度。

在这一过程中，各项技术的先进性提升速度非常迅速，特别是在供电和牵引电力变压器方面的应用创新，发展势头尤为迅猛，这些创新和进步有效地促进了电气化铁道运行安全性能的提升。

本文旨在通过分析电气化铁道结构的基本特征和牵引系统的基本特征，重点研究牵引力变压器的应用，通过具体研究，可以深入了解电气化铁道系统的运作机理和各个环节的功能，以及牵引力变压器对于电气化铁道的重要性和作用，这一研究有望进一步推动电气化铁道系统的发展，提升其综合效益和运行质量，从而更好地满足广大人民群众出行需求，为国家经济社会发展做出更大的贡献。

关键词：电气化铁道；供电牵引电力；变压器电气化铁道系统是现代交通运输的重要基础设施之一，它的建设和发展一直都是我国交通运输领域的重要任务。

随着科技应用的不断提升，电气化铁道系统的发展进入了一个新的时期，在铁路系统中，电气化技术已经广泛应用，这不仅提高了铁路系统的运行效率，同时也改善了人们的出行环境。

电气化铁路供电牵引电力主要通过变压器进行能源和能量的传输，其作用是将高压电流转换为低压电流，在保证铁路运行的安全性和稳定性的同时，实现高效的铁道运输，从而提高了运输效率和运输能力，并且减少了对环境的污染。

变压器是电气化铁道系统中至关重要的元件之一，对系统的运行质量和稳定性具有直接的影响，因此，对于电气化铁道系统的发展和建设来说，变压器具有不可替代的重要作用。

一．电气化铁道结构的基本特征电气化铁道结构的建设与运行已经成为现代铁路运输的主要模式。

其基本特征是采用电力作为牵引动力，通过架空线路或第三轨供电，使列车行驶不受燃料、机械传动等限制，从而提高了铁路系统的运行效率和能源利用效率。

电气化铁路本身应用了多样新型技术，如数字化控制技术、轻量化技术、自动化技术等，将技术与铁道结构进行了有效的融合，构建的整体电气化铁道系统运行的稳定性能较强，为铁路运输的安全水平提升提供了非常大的支撑[1]。

电气化铁路专用电力变流装置的负载动态响应特性研究

电气化铁路专用电力变流装置的负载动态响应特性研究摘要：本文基于电气化铁路专用电力变流装置，研究了其负载动态响应特性。

通过分析电力变流装置在实际工作条件下的动态响应特性，对其性能进行评估和优化。

实验结果表明，优化后的电气化铁路专用电力变流装置能够更好地适应负载变化，并提供更加稳定的电力供应。

1. 引言：电气化铁路作为现代交通系统的重要组成部分，对电力供应稳定性的要求较高。

电力变流装置作为电气化铁路系统的核心组件之一，承担着将交流电源转换为直流电源供给给电车的重要任务。

而负载动态变化是电气化铁路系统中常见的情况之一，因此研究电力变流装置的负载动态响应特性具有重要意义。

2. 电气化铁路专用电力变流装置的工作原理：电气化铁路专用电力变流装置主要由整流器和逆变器两部分组成，整流器负责将交流电源转换为直流电源，逆变器负责将直流电源转换为交流电源供给给电车。

电力变流装置通过控制整流器和逆变器的工作状态和工作参数，实现对输出电流和电压的精确控制。

3. 负载动态响应特性的评估指标：在研究电力变流装置的负载动态响应特性时，我们首先需要明确评估指标。

常用的评估指标包括：响应时间、过冲量、稳态误差等。

响应时间指的是电力变流装置在负载变化时从原有工作状态转换到新的工作状态所需要的时间。

过冲量指的是负载变化过程中输出电流或电压超出设定值的最大值。

稳态误差指的是负载变化完成后输出电流或电压与设定值之间的偏差。

4. 负载动态响应特性的实验研究：为了研究电力变流装置的负载动态响应特性，我们设计了一系列实验。

首先，我们选择了不同的负载变化情况，包括负载从无到有、负载从有到无、负载大小变化等。

然后，我们通过对电力变流装置的输入和输出信号进行采集和记录，得到了不同负载变化情况下的响应时间、过冲量和稳态误差。

5. 结果与分析：根据实验结果，我们进一步分析了电力变流装置在负载动态变化时的性能表现。

首先，我们观察到电力变流装置在负载从无到有时的响应时间较长，并且存在一定的过冲量。

浅谈电力变压器结构特征与检验方法

浅谈电力变压器结构特征与检验方法摘要：电力变压器的检验是一项繁琐复杂、科技含量高的项目，因此在高压试验过程中一定要慎重选择电力变压器检验的条件、方法和内容，并做好全方位的防护准备工作，选择高素质的检验人员，相信在这些综合因素的共同努力下电力变压器检验一定会安全、顺利的完成，获得最精确的检验数据，科学判断出电力变压器的综合性能。

关键词：电力变压器；结构特征；检验方法;1 电力变压器的结构组成及特点电力变压器的主要结构是由诸多部分构成，如油箱、附件等。

铁心作为磁路的一部分，是由铁芯柱和铁轭一起构成的。

而小型变压器的铁芯截面通常都采取矩形亦或是方形，大型变压器铁芯截面处于梯形状态。

铁芯夹件大部分主要采取以下两种结构：一种是大板式腹板结构；另一种是鱼刺状支板结构。

线圈引起所形成的结构逐渐被简化掉，将相应的加强版也逐渐去除掉。

对于上铁轭下部分来说，一般都是楔形绝缘撑紧的，将机械强度加以提升；就下铁轭垫块而言，是采取分块安装的形式，将器身装配完成以后，依然为夹紧钢带螺栓提供方便。

铁芯油道一共有4层，将大约6ram左右的纸板粘贴到铁芯片上面，并在铁芯每隔100ram的范围内放置相应的纸板，避免铁芯片之间出现滑动的情况。

1.2 绕组是电力变压器的电路部分，通常采用铜线或铝线绕制而成，原、副绕组同心套在铁芯柱上。

为便于绝缘，一般低压绕组在里、高压绕组在外．因为引出线工艺困难，大容量的低压大电流变压器往往把低压绕组套在高压绕组的外面。

线圈及匝绝缘高压线圈使用高密度的电缆纸包导线，中压线圈和低压线圈分别采用绝缘强度较好的丹尼森纸包换位导线。

为了提升油的冷却效率，线圈配置了内外导向隔板。

高压线圈的两端以及中压线圈的首端安装30ram厚、馒头状均压环。

所有的线圈端部出头垫有扇形绝缘块。

加强了出线端部的绝缘效果。

1.3 油箱的主要作用是用来装器身以及变压器油的，为了散热带来方便，一些箱壁上面往往会存在散热管。

为了避免油箱重量过重及其节约资源浪费，在确保可以实现绝缘目的的基础上，上节油箱可以采取梯形的方式，而下节油箱是梯形适形油箱。

电气化铁道干式变压器技术的研究

电气化铁道干式变压器技术的研究摘要：电气化铁道用变压器一般分为两类：一类是给机车供电用的牵引变压器，或者自耦变压器；一类是铁道变电所用变压器。

第一类变压器因为其电压高，容量大，均为油浸式变压器；而第二类变压器随着科技进步，环保意识的提高，基本都采用了干式变压器。

基于此，本文主要对电气化铁道干式变压器技术进行分析探讨。

关键词：电气化铁道；干式变压器；技术研究1、电气化铁道干式变压器研究的主要问题1.1电压标准我国电气化铁道采用25kV单相工频交流供电制式，电气化铁道的额定工作电压为27.5kV，最高工作电压可达31.5kV，工作时有一相接地，其单相对地电压为35kV系统单相对地电压的1.36倍。

GB6450—86《干式电力变压器》和GB/T10228—1997《干式电力变压器技术参数和要求》的技术标准，只考虑适用于6，10，35kV中性点不接地对称三相系统干式变压器的技术标准，与电气化铁道的一相接地不对称工况有较大的差异，因此在研究设计时还参照了电气化铁道的相关标准。

1.2绝缘水平GB6450—86《干式电力变压器》标准中，考虑到干式变压器是在室内安装运行，并且在近距离范围还采用有金属氧化物避雷器进行保护，有效地限制了大气过电压和内部过电压，因此干式变压器的绝缘水平标准比油浸式变压器低15%。

35kV电压等级干式变压器的最小爬电比距按20mm/kV设计，其绝缘爬距为700mm。

本次研制的电气化铁道干式变压器的绝缘爬距按800mm设计，比国家标准提高了15%，能满足电气化铁道对室内设备绝缘爬距的要求。

接地端子也采用了绝缘性能强的环氧树脂绝缘子。

1.3接线方式电气化铁道干式变压器研制的接线方式考虑了单相、斯科特、三相3种型式，既包括了所有干式变压器的各种接线类型，也满足了27.5kV电气化铁道各种变压器的接线方式的要求。

(1)单相干式变压器采用Ⅰ，i0接线方式。

(2)斯科特干式变压器采用II，yn(按照颁布的铁道部标准，此种接线类型的变压器统称为斯科特变压器，不再称为逆斯科特变压器)接线方式，适用于中性点接地的运行方式。

变压器结构和材料及特性详解.ppt

計算繞組匝數
1）一次繞組匝數：N1=(Vp1ton×10－2)/2BmSc(匝) 式中： Vp1——一次繞組輸入電壓幅值（V） ton——一次繞組輸入電壓脈衝寬度（μs）
2）二次繞組匝數：N2=(Vp2N1)/Vp1（匝） Ni=(VpiN1)/Vp1(匝) 式中：Vp2…Vpi——二次繞組輸出電壓幅值（V）
填滿磁芯窗口
很多電源設計人員認爲在高頻磁性元件設計中，填滿磁芯視窗可以獲得最優設計，其實不然。在多例高頻變壓器和電感的設計中，我們可以發現多增加一層或幾層繞組，或採用更大線徑的漆包線，不但不能獲得優化的效果，反而會因爲繞線中的鄰近效應而增大繞組總損耗。因此在高頻磁性元件設計中，即使繞線沒把鐵芯窗口繞滿，只繞滿了視窗面積的25％，也沒有關係。不必非得想法設法填滿整個窗口面積。這種錯誤概念主要是受工頻磁性元件設計的影響。在工頻變壓器設計中，強調鐵芯和繞組的整體性，因而不希望鐵芯與繞組中間有間隙，一般都設計成繞組填滿整個窗口，從而保證其機械穩定性。但高頻磁性元件設計並沒有這個要求。
V2 N2 ==n V1 N
式中n稱為電壓比(圈數比). 當n<1時，則N1>N2，V1>V2，該變壓器為降壓變壓器.反之則為升壓變壓器.
變壓器的原理
B.變壓器的效率：
在額定功率時，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即 η= (P2 \ P1) x100%，式中η為變壓器的效率;P1為輸入功率，P2為輸出功率. 當變壓器的輸出功率P2等於輸入功率P1時，效率η等於100%，變壓器將不產生任何損耗.但實際上這種變壓器是沒有的.變壓器傳輸電能時總要產生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損. 銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗.當電流通過線圈電阻發熱時，一部分電能就轉變為熱能而損耗.由於線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損. 變壓器的鐵損包括兩個方面.一是磁滯損耗，當交流電流通過變壓器時，通過變壓器的磁力線其方向和大小隨之變化，使得內部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗. 另一是渦流損耗，當變壓器工作時.鐵芯中有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流，由于此電流自成閉合回路形成環流，且成旋渦狀，故稱為渦流. 渦流的存在使鐵芯發熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗. 變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關系，通常功率越大，損耗與輸出功率就越小，效率也就越高.反之，功率越小，效率也就越低.

电气化铁道抗匹配平衡

电气化铁道阻抗匹配平衡变压器中差动保护的应用0 引言随着国民经济的发展，作为经济大动脉的铁路的作用越来越大，电气化铁路由于动力充足、速度快，近几年得到快速发展，增加里程较多。

电气化铁路以电力作为动力能源，牵引负荷为单相负载，且牵引负荷是流动的、不均衡的。

在牵引变电所中，过去主要采用常规的Y/Δ-11变压器，将电能从电力网输入牵引接触网中，实现铁路牵引供电。

在这种情况下，由于牵引负载不均衡会将负序和零序等不对称量传输到电力网。

对于电力网来说，不对称量是电力垃圾，很难消除。

上世纪九十年代，湖南大学根据铁路牵引供电特点，研制出了的电气化铁道供电专用变压器---阻抗匹备平衡变压器（简称平衡变压器）。

平衡变压器推出后，经过近几年的实践应用和不断完善，很好地解决了不对称量对电力网影响的大难题，在我国电气化铁道牵引供电中得到大量应用。

平衡变压器低压侧接电气化铁道上行线和下行线两相负载，两相负荷的电流随列车的运行情况变化而变化；高压侧接三相电力系统。

其最大优点是：在低压侧两相不对称负荷的各种运行方式下，变压器高压侧三相电流具有较好的对称性，即0330=++=••••IC IB IA I ，减小了不对称量对电力系统的影响，提高了系统的电能质量。

平衡变压器虽然解决了不对称量对电力网影响问题，由于其在结构性能上与Y/△-11电力变压器有很大的不同，变压器低压侧两相电流相位差为90°，高压侧电流与低压侧电流相位差随列车运行方式的变化在0°～90°之间变化。

这些特点给设计平衡变压器的差动保护带来了困难。

1 阻抗匹备平衡变压器的数学模型平衡变高低压侧绕组接线图如下：图1中，W 1为变压器原边相绕组匝数，W 2为副边相绕组匝数，ΔW 为支臂匝数。

不妨设Zab=λ*Zac=λ*Zbc ，W1/W2=K ，Wad=Wbe=δ*W2即：W1/Wad=W1/Wbe=W1/（δ*W2）=K/δ当只有•αI 电流时，以流出节点a 电流为正向，有0=-+•••b Ia Ica I α，变压器付边三角形电流分配关系为： •Uca =a Ic Zca •*=•*Ibc Zbc +•*Iab Zab=•*Ibc Zbc +•**Iab Zbc λ=•**+Ibc Zbc )1(λ则低压侧绕组电流分别为：••++=αλλI Ica 21，••+-=αλI Ibc 21，••+-=αλI Iab 21 当只有•βI 电流时，以流出节点b 电流为正向，低压侧绕组电流分别为：••+=βλI Ica 21，••++-=βλλI Ibc 21，••+=βλI Iab 21 因此，当分别有•αI 和•βI 电流时，低压侧绕组电流分别为：•••++++=βλαλλI I Ica 2121 •••+++-=βλαλI I Iab 2121 •••++-+-=βλλαλI I Ibc 2121而平衡臂绕组线圈与高压侧B 相饶在一起，则有下面公式：)2121(1•••++++=βλαλλI I k IA )()2121(1•••••+-++++-=βαδβλαλI I K I I K IB )2121(1•••++-+-=βλλαλI I K IC用行列式表示为：()1.....................................)1(1)2(1)2(111)2(1⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+--+++--++=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡•••••βαλλδλδλλI I K IC IB IA根据平衡变压器高压侧零序电流为0的原则有下面公式： ()2.............................................0330=++=••••IC IB IA I 即：0)2221()2221(1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-++--+-++••βδλλλαδλλλI I K 简化公式即得：21+-=λλδ根据低压侧电压向量关系可得：121W W UC Ubc UB Uab UA Uac W Wad UB Uad ==== 根据三角正弦定理可得：21345sin 15sin 2,4515sin 0000-===＝ＷＷ即ad SIN Uac Uad δ21321-=+-=λλδ，从而可得：13+=λ代入行列式便得：和把δλ()3..............................................)13()13(22131363⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-----+=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡•••••βαI I K IC IB IA 公式(3)为平衡变压器高低压侧绕组之间的电流矩阵关系若变压器高压侧为110kV 等级UacK 3/11021==ＷＷ系数：，0045sin 120sin 5.27Uac =而：则24)120sin /45sin 5.27(3/1103/1102100=*===Uac K ＷＷ若高压侧电压等级为220kV ，则28=K由公式(3)可推出高压侧绕组线电流与低压侧绕组的矩阵关系：变压器两侧电流平衡关系（CT 二次侧）⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---1366.0366.1121nT nT K i i i i i i A C C B B A ()5.........................1366.1366.0⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤-+-βαi i （5）式中21nT nT KK ph = AB 相差动电流 ()6.......................12366.012366.1βαi KnT nT i KnT nT i i i B A dz +--= AB 相制动电流 ()7 (1)2366.012366.121βαi KnT nT i KnT nT i i i B A zd -+-= BC 相、CA 相差电流、制动电流计算方法类似。

220kV级Scott型平衡牵引变压器的短路阻抗仿真分析_赵丽杰

品进行了漏磁场分析，根据短路阻抗计算要求和产品的结构对称特性，建立了三维简化模型（计算模型沿中心平面取变压器的二分之一，如图 2 所示）。
Uk=
Zk Zk
ωLIN 4πf W = UN = 10S1
式中，S 1 为变压器额定条件下的单相容量，kV · A ；
f 为变压器运行时的额定频率，Hz ；ω 为角频率，
关键词：平衡牵引变压器/Scott/短路阻抗/漏磁场/仿真
目前，以单相工频交流电作为牵引动力的电气化铁路，作为单相或两相负荷，会使三相供电系统处于不对称运行状态，在系统中引起零序电流。目前投入运行的牵引变压器其一、二次电流均不是平衡系统交流电牵引供电系统，须采取技术措施使这种不对称影响降至最小程度，而采用平衡变压器则是其中一项非常有效的措施。因为 Scott 型阻抗匹配平衡牵引变压器（以下简称平衡牵引变压器或本产品）实现了三相－两相对称变换，消除负序电流，可以较好地改善三相电力系统的对称运行状态，降低单相牵引负荷的不对称影响。由于其绕组结构和电气连接均比常规变压器复杂，传统的经验公式计算方法已无法满足准确度要求。因此，为了提高新产品研制成功率，利用场－路耦合法，采用三维电磁场计算软件对 PQYSS － 63000/220 Scott 型平衡牵引变压器进行数值仿真建模和短路阻抗计算分析，确保产品满足 Scott 运行原理，并保证漏磁场分布的合理性，减少短路阻抗计算值和实际测量值之间的误差，具有重要
外层，低压绕组 a1、a2、a3 和 a4 交叉串联，a1、
a3 和 a4、a2 分别布置在两个铁心柱。
为平衡牵引变压器 M 座器身的绕组排列结构：

电气化铁道供电牵引电力变压器的分析

电气化铁道供电牵引电力变压器的分析摘要：随着我国科学技术的快速发展，电气化铁路本身迎来了新的发展机遇，尤其是电气化铁路供电用牵引电力变压器的创新发展，对我国铁路运输业的影响尤为明显。

对110千伏牵引变电所提供的方案进行了研究。

采用两台同型号容量为2×20 000 kVA的变压器，采用三相双绕组接线方式。

只需其中一台工作，另一台变压器备用。

关键词：交通运输；变压器；铁路运输；供电系统电气化铁路作为现代社会常见的交通工具，巧妙地将电能转化为牵引力，从而实现“清洁运输”。

但就电气化铁路的牵引供电系统本身而言，它并不能形成能量循环，而只能起到传输的作用。

在这种情况下，变压器在系统中的作用就凸显出来了。

在电力牵引的供电系统中，牵引变压器不仅可以提供足够的电能，还可以对传输的电能进行转换，保证电能的顺利转换，并在整个电力系统缺乏电能时对电能进行补偿。

1电气化铁路的发展及内部结构1.1电气化铁路的内部原理电气化铁路本身由电力机车和牵引供电系统组成。

目前，电气化铁路一般分为四种性能系统，即DC系统、三相交流系统、单工频交流系统和单低频交流系统。

不同的应用地区和行业有不同的绩效体系，要根据国家的整体经济实力和发展情况来确定。

25 kV单相交流系统在我国应用广泛。

随着科技的创新，电能将逐步取代其他燃料能源，电气化铁路的发展前景更加光明。

1.2电力牵引到目前为止，世界各地都对电力牵引技术有了详细的了解，其主要特点是功率大、机车速度快、承载能力强。

目前，我国电力牵引系统采用25 kV单相工频交流电，以电力系统中的电厂为电源，通过牵引变电所从电力系统接收电力，然后通过一系列变频和交流过程向电气化铁路供电。

1.3牵引供电系统的原理牵引供电系统主要包括交流高压输电线路、直接牵引变电所、轨道和回路线等。

，具有多种工作模式和工作原理。

电气化铁路一般采用三相交流电作为第一供电系统，第一供电系统的作用是发电、变压、传输电能。