CRH3动车组牵引变压器冷却系统性能研究

时提供补给wenku.baidu.com。通过在副 油箱上安装 的可 视液位检测仪 来观
察系统油量变化。 Ｃ Ｒ Ｈ ３ 型高速动车组牵 引变压器冷却 方式将油 的循 环速
压器 是高漏抗 、多绕 组变压器 ，当采用饼 式 、分裂 式绕组
度 比自然对流时提高３ 倍 ，则变压器可增加容量３ ０ ％ 。
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中 图分 类号 ：Ｕ ２ ６ ６ 文 献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ３ ）２ ９ — ０ ０ ０ ９ — ０ ２
时， 由于横 向漏磁场大，油箱的损耗 也较 高。
１ 概述
我 国高速铁 路的蓬勃 发展给 高速列车 的制造带 来 了机
遇和 挑战 。 目前 以Ｃ Ｒ Ｈ ３ 系列 为代表 的高速 动车组 已经奔驰 在全 国的 高速 铁路上 ，京滓城 际客运专 线、武广客运 专线 为 国产 高速动 车组提供 了广阔的舞 台。 目前 ，高速 电动车组 全部是动 力分散 式交流传 动 电动 车 组 。在 交 流传 动 电动 车组 将 电能 转变 为 机械 能这个 能
时 ，循环泵 从变压器吸取 热的冷却液 。变 压器系统配有膨
胀箱 ，它位于Ｔ Ｃ Ｏ ２ ／ Ｔ Ｃ ０ ７ 车的车顶 ，从而补偿因温度 变化 而
产 生 的冷 却剂 量 的变 化 。
着火 等危险 。因此 ，采用 冷却性 能 良好 的冷 却系统将牵 引
变压器 工作 时散发的大量 热量带走 是非常必 要的 。文章 对 牵引变压 器 的热损 耗进 行 了深入分析 ，阐述 了Ｃ Ｒ Ｈ ３ 型动 车 组牵 引变 压器冷 却系统 的构成及原 理，通过 拉通试验 ，在 常态运行 工况下Ｃ Ｒ Ｈ ３ 型 高速动车组 牵引变压器 的冷却系 统 的冷却性 能完全 能满足牵 引变 压器 的散热要求 ，为新一代 高速 动车 组牵 引变 压器冷却 系统设备 的研发设计 提供 了参
３ 冷却 系统构成及原理
３ ． １ 牵 引变压 器冷 却系统 构成
Ｃ Ｒ Ｈ ３ 型高速动车组牵引变压器 （ Ｔ Ｆ ）位于动车 组Ｔ Ｃ ０ ２ ／
Ｔ Ｃ ０ ７ 拖车的地板下，变压器冷却装置 （ Ｃ Ｌ Ｆ ）在每个变压器
的旁边 。牵 引变压器冷却 系统包含过滤 器、热交换器 、油 泵 、冷却风 扇、通风道 、主要框架 、带液位测量仪 的补 偿 水箱和冷却 剂等主要部件 ，过滤器包括 入 口过滤器和污 垢 粗过滤器及精 过滤器 。冷 却系统 的大部 分冷却液和绝缘 介
２ 牵 引变压器热损耗 因素分析
牵 引变压 器在运行 时 由于产 生热能而 使设备 发热 ，这
低到 设计要求 的数值 。在空气冷却 式换热器 中，被冷却 的 油是在封 闭的管板通 道 内流动 ，空 气则绕管板外侧 流动 。
为 了取得 最大的冷却 效益 ，通过介质循 环泵和风扇 使得冷 却介质和空气 以确定的速度 和压 力流 动。 变压器副 油箱与主油箱之 间有联接通 路 ，当变压 器 内 因为温度升 高或其他故 障原因产生气体 时，气体可 以经过 联接通路排 到副油箱 中，副油箱还可 以在主油箱油量 不足
质在变压器 箱里 ，用作冷 却和绝缘 。当冷却液流过冷却 器
量转 化和动力 传递过程 中 ，牵 引变 压器作 为大功率 的 电气 元件 在工作 中会产生大 量的热损耗 ，引起 电气部件温度 升
高 ，如果温度 超过 电气 部件所 能承 受的 范围，牵 引变 压器 将不 能正常工 作，甚至会 破坏 电气 部件 的绝 缘性能 、引起
２ ０ １ ３ 年第２ ９ 期
（ 总第２ ７ ２ 期）
鸯 熟 蕊
（ Ｃ ｕ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｎ ｔ ｙ Ｏ Ｎ ． ２ Ｏ ９ ． ２ ０ １ ３ ２ ７ ２）
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Ｃ Ｒ Ｈ３ 动车组 牵 弓 Ｉ 变压器冷却系统性能研究
孙海 荣 侯红 学 蒋 洁
（ 唐 山轨道客 车有 限责 任公 司产品技 术研究 中心 ，河北 唐 山 ０ ６ ３ ０ ３ ５ ）
考依据 。
３ ． ２ 牵引变 压器 冷却 系统工 作原 理
Ｃ Ｒ Ｈ ３ 型 高速 动车组牵 引变 压器采用强 油风冷的冷却方
式 。它属于强迫 油循 环冷却方 式。是采用在 油箱 周 围安装
强油风冷式冷却装 置 ，它把变压器 中的油 ，利用 油泵打入 油冷 却装置 中后再 复回油箱 ，油冷 却装置做成容 易散热 的 特殊 形状，利用风扇 吹风把热量 带走 ，使变压器 油温度 降
摘要 ：针对冷却系统是否能满足ｃ Ｒ Ｈ ３ 高速动车组牵引变压器散热需求这一 问题，文章阐述 了ｃ Ｒ Ｈ ３ 型动车组牵 引变压器冷却 系统的构成及原理 ，通过广州南至西安北拉通试验 ，验证 了在常态运行工况下ｃ Ｒ Ｈ ３ 型 高速动车 组牵引变压器的冷却 系统的冷却性能完全能满足牵引变压器的散热需求。 关键词 ：高速动车组；牵引变压器；冷却性能
些热 能主要来 自于 空载损耗和 负载损耗两 个方面 ，变压器
运行 时发热 的同时也在 向外界 散热 ，当发 热量大 于散热量 时设 备的各个 部件 的温 度就会升 高 ，当发热 量与散热 量相 同时 设备温度 保持不变 ，当设备长 时间处 于发热量大 于散 热量 工况 时设 备各部件 会持续升温 ，这需要 冷却装 置的冷 却性 能足够 强才 能将 设备的温升控制在允许 的范 围内。 牵 引变压器 是高速 动车组 的关 键部件 ，其损耗主 要有 空载 损 耗 和 负载 损耗 ，但是 高速 动 车 组所 采用 的牵 引变