牵引主变压器
crh1型动车组牵引传动系统的工作原理
crh1型动车组牵引传动系统的工作原理CRH1型动车组的牵引传动系统是一种电力传动系统，由以下几个主要部分组成：1. 主变压器（Main Transformer）：将输入的高电压交流电能转换为适合驱动电机的低电压交流电能。
2. 三相异步牵引电动机（Three-phase Asynchronous Traction Motor）：采用交流电供电，通过电磁感应产生旋转力，将电能转换为机械能，驱动车辆前进。
3. 变频装置（Variable Frequency Drive）：控制电动机的转速和扭矩。
它将来自主变压器的低电压交流电能转换为可调频率、可调电压的交流电，以满足不同工况下的牵引需求。
4. 牵引变流器（Traction Inverter）：将变频装置输出的交流电能转换为直流电能，供给电动机使用。
5. 牵引控制器（Traction Controller）：负责控制和监测牵引传动系统的各个部分，包括电压、电流、转速等参数的调节与保护。
6. 齿轮箱（Gearbox）：连接电动机和车轮，通过齿轮传动将电动机的高速旋转转换为车轮的合适速度和扭矩。
7. 轮对（Wheelset）：将齿轮箱输出的扭矩传递给车轮，推动车辆前进。
整个系统的工作原理是：主变压器将输入的高电压交流电能转换为低电压交流电能，并通过变频装置调节输出电能的频率和电压。
牵引变流器将变频装置输出的交流电能转换为直流电能供给电动机使用。
牵引控制器对牵引传动系统进行监测和控制，调节电压、电流、转速等参数以满足不同的牵引需求。
电动机接受来自牵引变流器的电能，并通过电磁感应产生旋转力，将电能转换为机械能驱动车辆前进。
齿轮箱将电动机高速旋转的动力传递给车轮，推动车辆行驶。
总结起来，CRH1型动车组的牵引传动系统利用电能转换原理，通过主变压器、电动机、变频装置、牵引变流器和齿轮箱等部件实现电能到机械能的转换，从而推动车辆前进。
2-4 牵引变压器(主变)运输、就位、安装施工技术
2-4 牵引变压器（主变）运输、就位、安装施工技术1 工艺概况及技术特点牵引变压器是牵引变电所的主要设备，其具有体积大、重量大的特点，运输、就位、安装是施工中的关键工序。
一般情况下可直接要求厂家通过公路运输把变压器运至牵引变电所内；对有铁路专用线的变电所也可通过铁路运输方式直接进所，再进行卸车及就位作业。
特殊情况下，变压器出厂时用铁路运输，到达目标变电所附近车站后，需要二次倒运才能进入变电所。
牵引变压器的运输分为铁路、公路运输两种，铁路运输时必须使用特种凹形平板车以使变压器不超高，公路运输时使用特殊的多轮对平板拖车以减少单轮对路面的压力。
牵引变压器装卸、就位的方法很多，牵引变电所有铁路专用线的，牵引变压器通过铁路运至变电所，再使用救援列车的救援吊把牵引变压器直接卸下，用人工或机械牵引的方法其就位；公路运输时直接把牵引变压器运至主变基础旁，然后用人工或机械牵引的方法将其就位。
用牵引的方法装卸和就位，需要在移动方向的前方寻找一个能承受强大拉力的点，给牵引机具作固定。
若该点固定不牢，在牵引过程中容易发生危险。
现在普遍的方法是使用大行程的千斤顶从后面顶进，此法投入人力少，不使用大型机械，安全经济，适用于绝大多数牵引变电所变压器安装。
牵引变压器安装顺序应遵循先上后下、先重后轻的原则，对附件连接处要进行密封性检查。
2 适用范围本标准适用于铁路电力牵引供电系统牵引变压器（主变）和铁路电力供电变压器的运输、就位、安装施工。
3 引用标准（1）《中华人民共和国环境保护法》。
（2）《中华人民共和国道路运输条例》。
（3）《中华人民共和国道路交通安全法》。
（4）《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》（TB10421—2003J291—2004）。
（5）《铁路电力牵引供电施工规范》（TB10208—98）。
4 基本术语及定义（1）牵引变压器：铁路专用变压器，是将三相110kV（220kV、330kV）电力降压并转换为单相27.5（或2×27.5）kV，以主供铁路电力机车单相牵引负荷用电的供电设备。
牵引变压器的特点
牵引变压器的特点
牵引变压器是一种专门为电力牵引设备设计的变压器，其主要特点包括以下几个方面。
高标称功率
牵引变压器的标称功率通常较大，一般可达到几十万千瓦，甚至上百万千瓦。
这是因为电力牵引设备需要消耗大量的电能，所以需要一定的功率保证。
高功率也使得牵引变压器的结构较为庞大，需要采用特殊的散热技术。
高电压等级和大电流负载
牵引变压器的输出电压通常为交流电25kV、50kV或者直流电1500V、3000V 等高电压等级，以满足电力牵引设备的工作需要。
同时，电力牵引设备还会产生较大的电流负载，需要牵引变压器具有良好的电流稳定性和输出电压稳定性。
高热稳定性和低噪音
牵引变压器的电路中通常含有较高的谐振电容和电感元件，对噪声和振动的敏感度较高。
为了减少噪音和振动，牵引变压器通常采用铁芯或者非晶态铁芯等减振材料，同时还会采用特殊的设计和制造技术来保证高热稳定性。
高可靠性和安全性
电力牵引设备是关系到运输安全的关键设备，因此对于牵引变压器的可靠性和安全性要求相对较高。
牵引变压器通常采用双列双股结构，以增强电气性能和抗震性能，同时还会采用多重的电气保护措施来保障设备的可靠性和安全性。
总之，牵引变压器的特点主要包括高功率、高电压等级和大电流负载、高热稳定性和低噪音、高可靠性和安全性等方面，这些特点也使得牵引变压器在电力牵引设备中发挥着重要的作用。
200km／h动车组牵引主变压器的国产化设计
Ｌｏ ａ ｉａ ｉ ｎ ｄ ｓｇ ｆｍａ ｎ ｔ ａ ｓｏ ｍ ｅ ｒ２ ０ ｋ ／ ｃ ｌ ｔｏ ｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｒ ｎ ｆ ｒ ｒｆ ０ ｍ ｈＥＭ Ｕ ｚ ｏ
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维普资讯
胡 贵 等 ・０ ｍ／ ２ ０ｋ ｈ动车组牵引 主变压器 的国产化设计 ・０ ８ ２ ０ 年第 ４期
为 Ｈ级 的 Ａ板及 Ｎ ｍ ｘ １ 纸绝缘 。 ｏ ｅ４ ０
较 大 ，采用 了多根 Ｎ ｍ ｘ １ 纸包铜导线并联绕制而成 。 ｏ ｅ４ ０ 为了满足高阻抗要求 ， 变压 器线圈采用饼式线 圈 ， 交错式 布置 。为 了减小变 压器 的体积 ， 变压器采用壳式 结构 ， 但 是壳 式变压器线 圈绝缘 结构较心式线 圈结构 复杂 。为了 降低 附加损耗 ， 二次线 圈和三次线圈采用组合导线 ， 且每 饼 中间进行 一次转 位 。 ３ 油箱 ． ３
牵引变压器保护
6牵引变压器保护6.1 牵引变压器的保护方式牵引变压器的类型及接线牵引变压器（又称主变压器）是牵引变电所的主要设备。
牵引变压器的额定电压，原边为110kV(或220 kV)；次边为27.5kV，比接触网额定电压25kV高10%；AT供电方式的牵引变压器次边额定电压为55kV或2×27.5kV。
牵引变压器的额定容量，有10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63MVA等9个等级。
.1 牵引变压器类型牵引变电所中常用的牵引变压器类型有单相变压器、三相变压器、三相-两相变压器（如斯科特接线、阻抗匹配平衡变压器等），从变压器的结构上讲，牵引变压器主要为油浸式变压器。
.2 牵引变压器的接线1.单相牵引变压器单相牵引变压器的接线形式，有纯单相接线、单相V,v接线和三相V,v接线3种。
例如，单相牵引变压器采用纯单相接线的原理接线如图6.1所示。
（图6.1 纯单相接线原理接线图）2.三相牵引变压器三相双绕组变压器的接线有多种形式，为统一起见，国家有关标准规定：Y,d11、Y,yn12、YN,d11三种形式为标准接线。
牵引变电所采用的是YN,d11接线，原边电压110kV，次边电压27.5 kV。
三相牵引变压器采用YN,d11接线的原理接线如图6.2所示。
采用YN,d11接线的优点是：（1）牵引变压器的容量较大，一般只能由110kV或220kV电网供电，而该电压等级的电网为中性点直接接地系统。
三相牵引变压器的原边绕组接成YN，便于与电力系统的运行方式配合。
另外，中性点接地还具有降低绕组的绝缘造价等优点。
（2）由电机学原理知道，当三相变压器的次边绕组为三角形接线时，可以提供三次谐波电流的通路，从而保证变压器的主磁通和电势为正弦波。
原边绕组接成YN ，引出线端子A、B、C接电力系统三相，中性点通过隔离开关QS接地；次边绕组接成三角形，c端子接钢轨和地网，a端子和b端子分别接到两臂的牵引母线上。
电气化铁路几种牵引供电主变压器原理分析与比较
１ 变 压 器 的 结 构 种 类 和 接 线 方 式
两侧 对 应 的供 电 臂 供 电 ， 臂 电 压 的相 位 差 为 ６ 两 Ｏ 度 ， 是６ 也 Ｏ度 接 线 。因 此 ， 这 两 个 相 邻 的 接 触 网 区 在 段 间 采用 了分 相绝 缘器 。 １４ ． 斯 科 特 结 线 变 压 器 （ 图 １ 实 际 上 也 是 由 两 台 单 相 变 压 器 按 规 定 见 ） 连 接 而 成 。 台单 相 变 压 器 的 原 边 绕 组 两 端 引 出 ， 一 分 别 接 到三 相 电力 系 统 的 两 相 ， 为 Ｍ 一 端 到 Ｍ 座 变 压 器 原 边 绕 组 的 另
中 点 ０ ， 为 Ｔ 座 变 压 器 。这 种 结 线 形 式 把 对 称 三 相 称
牵 引 变 压 器 的 原 边 跨 接 于 三 相 电力 系 统 中 的 两 相 ， 边 一 端与 牵引 侧母 线连 接 ， 一端 与轨道 及接 副 另 地 网连 接 。 引 变 压 器 的 容 量 利 用 率 高 ， 其 在 电 力 牵 但 系 统 中 单 相 牵 引 负 荷 产 生 的 负 序 电 流 较 大 ， 接 触 对
网 的 供 电 不 能 实 现 双 边 供 电 。 以 ， 种 结 线 只 适 用 所 这 于 电 力 系 统 容 量 较 大 ， 力 网 比较 发 达 ， 相 负 荷 用 电 三 电能 够 可 靠 的 由地 方 电 网 得 到 供 应 的 场 合 。 外 ， 另 单
电 压 变 换 成 对 称 两 相 电 压 ， 两 相 中 的 一 相 供 应 一 用 边 供 电 臂 ， 一 相 供 应 另 一 边 供 电 臂 。Ｍ 座 变 压 器 另 原 边 绕 组 匝 数 ， 端 分 别 接 入 电 力 系 统 的 Ｂ， 相 ； 两 Ｃ 副
各牵引变压器的计算容量公式
各牵引变压器的计算容量公式
牵引变压器是电力系统中的重要设备，用于将高压电能转换为适合牵引机车使用的低压电能。
它在铁路运输中起着至关重要的作用，因此计算其容量是非常重要的。
下面将为您介绍各牵引变压器的计算容量公式。
1. 直流牵引变压器的计算容量公式：
直流牵引变压器的容量取决于牵引机车的电流需求，通常使用下述公式进行计算：
容量（千伏安）= 电流（安培）× 电压（伏特）
2. 交流牵引变压器的计算容量公式：
对于交流牵引变压器，其容量的计算稍微复杂一些。
常用的计算公式如下：
容量（千伏安）= 牵引机车的功率（千瓦）/ 电压转换效率
其中，电压转换效率是指变压器将高压电能转换为低压电能所能达到的效率。
通常情况下，电压转换效率在90%至95%之间。
牵引变压器的计算容量公式可以根据牵引机车的电流需求或功率需求来确定。
这些公式能够帮助工程师和技术人员准确计算牵引变压器的容量，以满足铁路运输的需求。
牵引变压器作为电力系统中的核心设备，其容量的准确计算对于铁路运输的安全和可靠性至关重要。
因此，工程师和技术人员在设计
和选择牵引变压器时，应仔细计算其容量，确保其能够满足牵引机车的电能需求。
希望通过以上介绍，您对各牵引变压器的计算容量公式有了更深入的了解。
牵引变压器的容量计算是一个重要的工程问题，需要仔细考虑各种因素，并确保计算结果准确可靠。
相信通过合理计算容量，能够为铁路运输提供更加可靠和高效的电力支持。
牵引主变压器纵差保护误动因素及防御措施分析研究
全偏 于 时 间轴 的一 侧 ． 冈而使 Ｂ沿 着局部 磁滞 同线 变 化 。 此时 ， Ｂ的变 化很 小 ， 则 二 次 侧感 应 的 电势也 很 小， 故 非周 期 分 量 不易 通 过 速饱 和
变 流器 而 变换 到 二 次侧 ． 此 时继 电
器不 动作 。
在 正常运 行及 外部 故障 时 ． Ｗ 中两 部分 电流 Ｉ 。与 方 向相 同 ， 在 Ｄ Ｋ Ｂ ． 的 二 次线 圈 中可 产 生 电压 其 大小 正 比于 一 次侧 流 过 的 电流 ． 以 实现 制动 作用 。当变压 器保 护范 围 内部 故 障时 ， 有 一 侧 的 电流 要 改 变
通 过 暂 态不 平 衡 电 流时 ． ｍ于它 含 有很 大 的 非 周期 分 量 ， 电流 曲线 完
压 ，同时 改 变 Ｒ 滑 头 的 位置 就可 以调 节制 动 系数 的大小 。当变压 器
滤波 电容 Ｃ 和 电位 器 Ｒ 组成 。这 是 一个 ５ ０ Ｈ ｚ串联 谐 振 电路 ．因 此 对 基 波分 量 的 电 有 最 大 的输 ． 而 对 不 平 衡 电 流 巾 的 非 周 期 分 量
纵 差 保 护 是 以 变 压 器 各 侧 电
流 的 大 小 和 方 向 为 判 断 依 据 的保 护装置 ． 用 作 应 对变 压 器 内部故 障
的 主要 保 护 。原 理 接 线 如 图 １所
示：
保 护 不 平衡 电流 的一种 来 源 ， 特 别
是 当变 压器 过 励 磁 运行 时 ． 励 磁 电
构 成 差 动 保 护 所 用 电 流 互 感 器 的 额 定 参 数各 不 相 同 ， 由此 产生 的差 动 保 护 不平 衡 电流将 非 常 大 ， 变 压
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第二章牵引变压器
一、牵引变压器概述
牵引变电所内的变压器，根据用途不同，分为主变压器(牵引变压器)、动力变压器、自耦变压器(AT)、所用电变压器几种；根据接线方式不同，又有单相变压器、三相变压器、三相-二相变压器等。
尽管变压器的类型、容量、电压等级千差万别，但其基本原理都是一样的，其作用都是变换电压，传输电能，以供给不同的电负荷。
牵引主变压器：是牵引变电所内的核心设备，担负着将电力系统供给的110KV或220KV的三相电源变换成适合电力机车使用的27.5KV的单相电。
由于牵引负荷具有极度不稳定、短路故障多、谐波含量大等特点，运行环境比一般电力负荷恶劣的多，因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强，这也是牵引变压器区别于一般电力变压器的特点。
动力变压器：一般是给本所以外的非牵引负荷供电，电压等级一般为110或55KV/10KV，容量从几十至几千KVA不等。
自耦变压器(AT)：是AT供电的专用变压器，自身阻抗很小，一般沿牵引网每8～10km设一台，用以降低线路阻抗，提高网压水平及减少通信干扰。
所用变压器(又称自用电变压器)：是给本所的二次设备、检修设备以及日常生活、照明负荷供电的设备，电压一般为27.5或10/0.4KV或27.5或10/0.23KV，容量从几十至几百KVA不等。
二、变压器的工作原理
变压器是根据电磁感应原理，将交流电的电压和电流升高或降低而使其频率保持不变的电能转换设备。
即是一种按电磁感应原理工作的电气设备。
我们把变压器接电源的一侧叫一次侧，也叫原边；一次侧线圈叫一次线圈，也叫原线圈。
把变压器接负载的一侧叫二次侧，也叫副边；二次侧线圈叫二次线圈，也叫副线圈。
三、牵引变压器的组成
牵引变压器主要部件：铁芯，一、二次线圈，油箱，高、低压绝缘套管，油枕，分接开关，呼吸器，防爆管，散热器，瓦斯继电器，温度计等部分组成。
（1）铁芯：是变压器最基本的组成部分之一，它由硅钢片叠装而成，变压器的一、二次线圈都绕在铁芯上。
（2）线圈：用铜线或铝线绕成圆筒形的多层线圈，有一次侧线圈和二次侧线圈，都绕在铁芯柱上。
导线外边用纸或纱布等绝缘。
（3）油箱：是变压器的外壳，内部充满变压器油，使铁芯与线圈浸在变压器油内。
变压器油的作用是绝缘与散热。
（4）绝缘套管：变压器各侧引线必须使用绝缘套管，为了线圈的引出线从油箱内引到油箱外，使带电的引线穿过油箱时与接地的油箱绝缘。
绝缘套管有纯瓷和充油等不同种类。
（5）油枕：变压器油因温度变化会发生热胀冷缩现象，油面也将随温度变化而上升或下降。
油枕的作用就是储油与补油，使油箱内保证充满油，同时油枕缩小了变压器与空气的接触面，减少油的劣化速度。
油枕侧面的油位计，还可以监视油的变化。
（6）呼吸器：油枕内空气随变压器油的体积膨胀或缩小，排出或吸入的空气都经过呼吸器。
呼吸器内装有干燥剂（硅胶）来吸收空气中的水分，过滤空气，从而保持油的清洁。
（7）防爆管：现多用压力释放器替代，装于变压器顶盖上。
变压器内部故障时，油箱内温度升高，产生大量气体，压力也增大，油和气体便冲破防爆管口薄膜向外喷出，防止变压器油箱爆炸或变形。
（8）散热器：当变压器上层油和下层油产生温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱以降低变压器温度。
为提高冷却效果可采用风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等措施。
牵引变压器多采用风冷式，在散热器框内，装上冷却风扇，以加速散热器内油的冷却。
（9）瓦斯继电器：装在油箱与油枕的连接管上。
当变压器内部严重故障时，接通跳闸回路；当变压器内部不严重故障时，接通
信号回路。
瓦斯保护是变压器内部故障的主保护。
（10）温度计：用来测量油箱里上层油温，监视变压器是否正常运行。
四、变压器的技术参数
变压器的额定容量（S N）、额定电压（U N）、额定电流（I N）、变比
额定容量（Se）——指变压器在厂家铭牌规定的条件下，在额定电压、电流连续运行时所输送的容量。
单位为千伏安（kV A）。
计算公式是：
三相变压器 S N = U N·I N·COSΦ
单相变压器 S N = U N·I N
额定电压（U N）——指变压器长时间运行时能承受的工作电压。
额定电流（I N）——指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。
变比——即变压器电压比，指变压器各侧的额定电压比。
如：变压器的变比为110千伏／27.5千伏，就说明一次额定电压为110千伏，二次额定电压为27.5千伏。
变压器在图纸中的符号是用字母“T”表示。
变压器的连接组别：为了表明三相变压器两侧线电压的相位关系，将变压器接线分为若干组，称为连接组别。
按时钟方式一
般以变压器一次侧的线电压的向量做长针，固定在12点钟，以二次侧线电压向量做短针（时针），其所指的点数，即为该组别的标号。
变压器并列运行必须满足的条件是：
（1）连接组别相同；
（2）一、二次侧额定电压分别相等（变比相等）；
（3）阻抗电压相等。
当不符合并列条件时会引起的后果：
（1）、连接组别不同时，各台变压器二次线电压相位不同，至少相差30度，由于存在这个相位差，将产生很大的电压差，这个电压差将在线圈中产生很大的环流，会使变压器严重损伤，甚至烧坏。
因此连接组别不同的变压器绝对不能并联。
（2）、变比不等的变压器并联时，其二次侧线圈感应的电势不等，会产生电势差，变压器二次线圈间也将有环流存在，因此要求并联变压器的变比相等。
（ 3）、两台阻抗电压不等的变压器并联时，阻抗电压大的负载分配少。
当这台变压器满载时，另一台阻抗电压小的变压器就要过载，因而要求并联变压器阻抗电压相等。
五、变压器的巡视及检查项目
1、变压器除巡视一般项目外，还应注意以下几点：
（1）防爆管口薄膜应无破裂，密封良好；
（2）呼吸器内应无油，干燥剂颜色应正常；
（3）冷却装置、风扇电机应齐全，运行正常；
（4）回流线要连接良好，零序系统设备应无异常。
2、主变压器的特殊检查项目：
（1）大风时，检查变压器高压引线接头有无松动，变压器顶盖及周围有无杂物可能吹上设备。
（2）雾天、阴雨天应检查套管瓷瓶有无电晕、闪络、放电现象。
（3）雷雨、暴雨后应检查套管瓷瓶有无闪络、放电痕迹，避雷器及保护间隙的动作情况。
（4）下雪天应检查套管积雪是否溶化，并检查其溶化速度。
（5）夜间应检查套管引线接头有无发红、发热现象。
（6）大修及新安装的变压器投运后几小时应检查散热器排管的散热情况。
（7）天气趋冷应检查油面的下降情况。
（8）瓦斯保护动作时要对变压器进行全面检查。
3、变压器出现下列情况之一者，立即将其切除：
（l）变压器音响很大且不均匀或有爆炸声；
（2）油枕或防爆管喷油；
（3）冷却及油测量系统正常，但油温较平常相同条件下运行时高出10摄氏度以上或不断上升时；
（4）套管严重破损或放电；
（5）由于漏油致使油位不断下降或低于下限；
（6）油色不正常或油内有碳质等杂物；
（7）变压器着火．；
（8）重瓦斯保护动作；
（9）由于变压器内部故障引起差动保护动作。