节能型卷铁心牵引变压器的研制与应用

牵引供电系统负荷为间歇性负荷,使得牵引变压器空载损耗成为系统主要损耗之一,为降低牵引供电系统运行损耗,提高其运行经济性,研究开发节能型牵引变压器具有重要意义。本文所述节能型牵引变压器以卷铁心结构为基础,采用V/X接线形式,重点研究了卷铁心结构及油道设置方案,主绝缘设计及过负荷温升控制方案,同时突破了大容量卷铁心卷绕、拼装、退火及其线圈一体化绕制等关键技术,是世界罕见的220kV级卷铁心牵引变压器。该样机通过了国家变压器质量监督检验中心试验,符合国家及行业相关标准,其试验结果与传统叠片式铁心牵引变压器相比,空载损耗下降44.2%,噪声值下降30.9%,节能降噪效果良好。     

城轨车辆高频隔离辅助变压器的设计

介绍了一种城轨车辆高频隔离辅助变压器的设计思路,主要对变压器铁心选择、绕组设计、寄生电感及损耗计算等关键项点进行阐述,最后通过试制一台60 k VA样机验证所设计变压器性能满足系统应用要求。     

110 kV开口卷铁心节能型牵引变压器空载性能分析

本文通过对引起变压器空载损耗的因素进行分析,提出采用开口卷铁心以降低变压器空载损耗,利用有限元法对开口卷铁心空载损耗进行了仿真计算,并通过试验对其进行了验证.     

节能变压器技术及其在电气化铁路中的应用分析

针对变压器节能技术在电气化铁路中应用这一课题,介绍了变压器损耗和降低损耗的相关技术。以成昆铁路和宝成铁路电量数据为样本,采用概率统计的方法计算其数值特征,得出牵引变压器和所用变压器容量利用率的数学期望。对牵引变电所电量数据的统计分析表明,电气化铁路牵引变压器和所用变压器运行的经济性较差,为此,采用空载损耗较低的磁畴细化电工钢片铁心牵引变压器和非晶合金铁心所用变压器能够在一定程度上提高变压器运行的经济性。并结合变压器经济运行的相关指标,对节能变压器相关技术在电气化铁路牵引变压器和所用变压器中的应用进行了分析,提出了相关结论和建议。     

交流传动机车主变压器谐波损耗分析

大功率电力电子器件的大量应用,使交流传动机车主变压器在谐波环境下运行.本文以ANSOFT软件为平台建立变压器仿真模型,计算谐波条件下主变压器的铜耗及变压器铁芯损耗功率,推导铁芯硅钢片的涡流损耗公式并分析硅钢片的涡流特性.所得结果表明:谐波的存在使交流传动机车主变压器的铜耗和铁芯损耗增大,且谐波电流产生的损耗比等量工频电流产生的损耗大.分析结果可为变压器的设计优化提供参考.     

降低机车变压器铁心空载损耗的探讨

介绍了机车变压器铁心空载损耗的计算公式和影响因素,并系统地从制造工艺和技术设计两个方面讨论了降低变压器铁心空载损耗的措施和方法。     

轨道牵引电机铁心材料参数识别

由薄硅钢片叠压而成的铁心结构被广泛应用于轨道牵引电机,其具有横观各向同性特征.通过模态实验与参数识别,获取了铁心模态测试数据与有限元模型的相关性,确定了铁心属性相关参数,基于该材料参数建立的有限元模型分析结果与实验吻合度较高.同时进一步分析了铁心轴向长度、叠压力值对参数的影响,轴向长度参数对铁心有"钢化"效应,在工艺参数范畴内,叠压力对铁心有"软化"效应,对牵引电机铁心结构设计与应用有一定指导意义.     

基于Matlab的三相变压器故障的仿真模型

以单相双绕组变压器数学模型为基础,用3个独立的单相变压器表征三相变压器的每一相,推导出了三相之间的连接关系方程;建立一种以磁链作为状态变量的三相变压器内部故障暂态仿真模型;充分考虑了二次侧终端条件、铁心磁路饱和等因素,选择磁链作为状态变量.在该模型基础上,对三相变压器的励磁涌流,短路试验电流、绕组匝地匝间短路故障时一次侧电流进行仿真计算及特性分析,验证了模型的正确性和有效性.     

DC-DC变换器中25 kW高频功率变压器的设计

介绍了中低速磁浮列车DC-DC变换器用25kW高频功率变压器的设计,包括其磁芯材料的选择原则、参数计算、损耗计算以及效率计算的方法。试验运行结果表明所设计的高频功率变压器满足功率输出、温升等性能要求。     

电力电子变压器中高频变压器损耗分析与设计

随着离岸风电场、可再生能源并网系统、电力机车牵引变流系统的发展,电力电子变压器能够实现电压转换、功率调节等功能,受到了广泛的关注。高频变压器作为电力电子变压器中不可或缺的组成部分,对于系统的稳定运行起着至关重要的作用。随着电压等级逐渐提高,传递功率逐渐增大,高频变压器的损耗水平值得重点关注。目前传统的高频变压器设计方法基于数据手册,并没有考虑损耗的最优设计。文章通过建立高频变压器绕组损耗与磁芯损耗模型,给出总损耗最优的设计流程,设计了一台5 kHz/6 kVA高频变压器样机,并在电力电子变压器系统中测量了该样机的温度分布,得到了该机的最大温升并与计算温升作对比,误差在工程允许误差之内,证实了文章提出的总损耗最优的高频变压器设计流程的可行性与实用性。     

基于有限元的单相双柱变压器直流偏磁分析

采用有限元软件建立单相双柱双绕组变压器磁场模型和电路模型，通过磁路耦合仿真计算变压器在绕组接地端未添加直流电流和添加直流电流情况下的激磁电流，并利用傅里叶变换进行谐波频谱分析，对比单端侵入不同直流分量下变压器励磁电流与谐波频谱的变化规律，为研究变压器在不同直流电流侵入下的铁磁特性、空载损耗、铁心振动等奠定基础。     

大功率永磁直驱电力机车牵引电机散热研究

文章介绍了大功率永磁直驱电力机车牵引电机直驱传动结构和电机风路结构设计,对永磁电机散热仿真和温升试验进行对比分析,在有无联轴器的试验条件下对电机进行温升试验,以证明联轴器传动结构对电机散热具有向好改善;重点对试验中轴承温升偏高的问题进行研究和试验验证,开展不同转速和有无联轴器条件下电机温升试验,经过分析研究给出电机轴承温升与转子永磁体发热的关系;通过转子永磁体磁钢分段技术减少转子磁损耗,经过理论分析和试验证明磁钢分段电机轴承温升比非磁钢分段电机明显下降。通过对永磁直驱电机散热技术研究,证明大功率永磁直驱电力机车电机转子采用磁钢分段技术能够有效降低电机损耗,采用直驱电机连接联轴器传递结构可进一步降低电机温升,为后续轨道交通行业大功率永磁直驱电机散热设计和大功率永磁直驱技术的可靠应用奠定基础,提供有益的设计经验。     

卷铁心变压器三维涡流场建模与计算

大型卷铁心变压器开始逐步在铁路系统中被推广应用,涡流场建模分析是卷铁心变压器的设计与优化过程中的基础,而现有叠铁心建模方法对于卷铁心适用性较差.对卷铁心变压器的涡流场建模进行了研究:首先针对于卷铁心的实际卷绕结构修正传统各向异性的等效电导率公式,提出适用于卷铁心变压器的三维涡流场建模方法;然后将铁心涡流损耗作为算例,用...     

V/X接线牵引变压器温升与寿命损失研究

V/X接线牵引变压器在高速铁路牵引供电系统中有着广泛的运用,本文根据IEC354标准温升模型中变压器各部分温升的计算公式,对V/X接线牵引变压器的温升和寿命损失做了深入的研究,分析了影响牵引变压器温升和寿命损失的因素,并对牵引变压器的容量合理优化提出了建议.     

频变特性下自耦变压器绕组FRA建模研究

以1台含梯级叠铁心自耦变压器的分裂式绕组为研究对象,通过数值计算和均质化建模获得频变下含梯级叠铁心的导磁特性;然后,运用有限元软件计算绕组电感和电阻的频变特性;再以变压器绕组线饼为单元,在MATLAB中建立考虑频变特性的绕组状态空间方程的解析模型,计算正常及轴向移位故障下绕组的频率响应;最后,通过实验验证模型的正确性....     

首台牵引用中频变压器

ALSTOM LHB公司和SMA公司研制出世界上首台用于交流15kV 16.7Hz接触网电压的1.5MW中频变压器样机。这台所谓的e变压器由一次侧变流器、带铁氧体铁心的中频变压器和二次侧变流器组成(图1)。其重量为3t,仅为同样容量的用四象限变流器(4QS)的传统16.7Hz变压器的1/2,其损耗也仅为1     

配电变压器损耗计算及经济运行条件

本文介绍了变电压器电能损耗的实用计算方法，进行了10千伏S9系列电力变压器电能损耗的实际计算，并根据计算结果绘制出变压器用电量与损耗关系曲线图，最后简单分析了变压器的经济运行条件。     

牵引变压器的容量及其过负载能力

阐述了牵引变压器的各种容量之间的关系，并通过对牵引变压器运行工作原理的理论分析，论证了YN，d11接线牵引变压器的铭牌容量应该比其结构容量低一个容量等级。根据典型负载曲线，推荐一种合理选用变压器额定容量的方法，试算了变压器在对称和不对称运行条件下绕组热点温升和统组绝缘的相对寿命损失，对比了这两种情况下变压器过载能力的差异。     

全磁屏蔽型环保空芯电抗器

为了消除电磁污染,改善应用场所的环保问题,确定研究开发电气化铁道环保型全磁屏蔽空芯电抗器.研制过程中采用了模拟对比试验的方法,通过对多种材质、多种结构形式,不同材质组合磁屏蔽体应用效果的试验分析,最后确定采用优质晶粒取向硅钢片材料制作全磁屏蔽体,研制成功了油浸式全磁屏蔽空芯电抗器,有效地解决了高压电气产品普遍存在的电磁辐射和电磁污染问题.     

牵引变压器温升试验研究

基于GB 1094.2—2013《电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升》,结合试验数据,分析牵引变压器温升模型、温升试验曲线和冷却单元工况,探讨牵引变压器的油温升测试和绕组平均温升测试的具体操作过程及相关计算方法,提出温升试验结果的修正条件和修正公式。试验为牵引变压器设计人员与试验人员提供操作依据,也是对标准内容的合理补充。