重负荷下运行的牵引变压器油的跟踪分析

为确保既有线电气化铁路牵引变电所主变压器可靠运行，从防止油老化、监视油面高度和观察油物理特性几个方面，介绍了如何做好大负荷下运行的牵引变压器（绝缘）油的跟踪、分析工作。     

气相色谱法分析牵引变压器潜伏性故障

牵引变压器是电气化铁路的重要设备，供电段每年进行的预防性试验是保证其安全运行的重要措施。现有的预防性试验方法在一般情况下，不能在带电时有效地发现变压器内部的潜伏性故障。气体继电器也不能真正反映所出现的故障。甚至发生误动作。气相色谱法通过定性、定量分析变压器绝缘油中的气体来预测变压器的潜伏性故障，特别是过热性、电弧性和绝缘破坏性故障，不管故障发生在变压器的什么部位，都能很好地反映出来。深圳铁路供电段定期对牵引变压器绝绷油中的溶解气体进行色谱分析，并根据历次测试记录或重复取样试验的结果，考察了牵引就压器的产气率，特别是运用特征气体法、IEC三比值法，结合电气试验对牵引变压器内部是否存在故障或故障的严重性及其发展趋势作出估计，及时发现了一台牵引变压器铁芯多点接地故障，成功地避免了从电事故的发生。     

运行中牵引变压器油性能降低的原因分析

运行中牵引变压器油的老化、变质将使油的化学结构、物理特性和电气性能变坏，引发各种变压器故障，甚至对运输造成严重影响。为此，我们对运行中牵引变压器油进行耐压试验、油气相色谱分析和微水分析试验，根据试验结果，能直接定量地测定变压器油中的含水量和对故障性质进行判断。为了杜绝变压器油性能降低，对运行中牵引变压器采取定期进行变压器油抽样试验等保障措施。     

V/X接线牵引变压器的温升特性

针对V/X接线牵引变压器独特的接线方式、电气特性和负载特性,基于热电类比原理和变压器内部热传递过程建立V/X接线牵引变压器内部热路模型.参照电路理论推导温升计算微分方程,并根据热特征参量问的相互关系,建立V/X接线牵引变压器内部温升计算模型.以1台机车从驶入到驶出某V/X接线牵引变压器供电区间的过程为例,仿真计算顶层油温度曲线和绕组热点温度曲线.分析绕组绝缘寿命的影响因素,并根据牵引负荷的特点,提出适用于V/X接线牵引变压器的绝缘寿命损失计算方法.     

关于变压器油的几点思考

变压器油作为牵引变压器的绝缘和冷却介质，对变压器的安全运行起着至关重要的重要，那么对其进行检测和根据检测结果进行分析判断，并制定相应的处理办法和措施，就成为必须。     

高速动车组牵引变压器热仿真

牵引变压器温升直接关系到变压器的绝缘寿命和运行的安全性,故需研究高速列车牵引变压器温升随列车实际运行过程中的变化情况。而目前国内变压器温升仿真软件并没有真正有效地用于高速动车组主变压器上。为实时监测列车运行过程中变压器主要部位温升的变化情况,本文采用了发热时间常数法,得到了牵引变压器实时的温度曲线,进一步可得到变压器的温升裕量,为高速牵引变压器热容量的选择及列车的动力配置提供了依据。     

天然酯绝缘油对牵引变压器绝缘寿命的影响

天然酯绝缘油是一种环保、可降解、高燃点的具有良好绝缘特性的液体电介质,近年来在配电变压器中得到良好应用,并逐步在大型电力变压器中应用.牵引变压器由于其负荷特殊性,选择纤维素基纸-矿物油绝缘系统,在满足绝缘寿命的前提下通常经济性不佳.本文结合天然酯绝缘油的特点分析了纤维素基纸-矿物油绝缘系统与纤维素基纸-天然酯油绝缘系统...     

光声光谱技术在合蚌高铁牵引变压器故障诊断中的应用

随着高速铁路对牵引供电系统的要求越来越高,牵引变压器检测和维护任务显得极其重要.通常在变压器的故障检测试验中做油气分析,因为在正常运行中起绝缘、散热、消弧等作用的变压器油,在长期运行和发生故障时在热和电的作用下,变压器油及器身内有机绝缘材料常分解出不同含量的H2、CH4、C2H6、 C2H4、C2H2、 CO、CO2等气体在变压器油中,通过定期分离和检测气体的含量便可以诊断和预测变压器中的故障.工程中常用的油气检测法如气相色谱法、气敏传感器法、傅里叶红外光谱法等,但在长期使用中发现,这些方法存在取样复杂、消耗载气、交叉敏感、长期稳定性差、检测气体组分不够齐全、实现连续性测量困难等缺点.光声光谱技术应用光声效应来检测微量气体的体积分数,具有灵敏度高、选择性好、检测范围宽、不消耗载气等优点.     

新型平衡牵引变压器负序电流仿真计算与分析

电气化铁道属于不对称供电系统,为降低牵引变压器及接线方式对电力系统的负序影响,经电力、铁路部门研究,提出采用新型平衡牵引变压器,该牵引变压器采用中间带抽头的Scott接线方式。根据其接线方式及特点,分析其电气特性,推导一次侧与二次侧绕组电流的变换关系、负序电流计算公式,并以工程实例进行该牵引变压器负序电流仿真计算。电流仿真计算表明:由于牵引变电所两供电臂电流的差异,采用不同的牵引变压器及接线方式,产生的负序电流是不同的,新型平衡牵引变压器及接线方式产生的负序电流,在一定的持续时间内介于V/V接线牵引变压器和单相接线牵引变压器之间。     

牵引电力电子变压器系统关键技术研究

随着半导体及磁性材料技术的发展,电力电子变压器近年来成为研究热点,相较于传统工频变压器,它具有功率密度高、效率高、高压侧电能全控、保护更加迅速等优点,是“双碳”背景下电能变换的重要技术发展方向。在牵引领域,国外较早开展牵引电力电子变压器的研究,但主要针对15 kV/16.7 Hz牵引网制式。在国内牵引网制式为25 kV/50 Hz的条件下,电力电子变压器的应用面临紧凑空间要求与更高工作电压的矛盾,导致高压主电路拓扑选型、绝缘系统小型化、冷却系统绝缘安全等一系列难题。目前世界上暂无25 kV/50 Hz牵引电力电子变压器研制情况的报道。文章针对适用于我国牵引网制式的牵引电力电子变压器系统,开展了主电路拓扑及控制、高压绝缘设计、冷却设计等关键技术的研究,分析并采用了基于3 300 V硅基半导体器件的中性点箝位(Neutral point clamped, NPC)三电平高压高频DC-DC隔离型主电路及双边同步调制策略,实现牵引制动能量迅速切换;提出基于复合材料的绝缘系统设计方法,实现了主回路对地的高绝缘耐压;提出泵驱相变蒸发冷却关键技术,实现了变压器和变流器一体化冷却,并完成了电力电子变压...     

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。     

牵引变压器差动保护不平衡电流分析

差动保护为牵引变压器主保护,具备选择性、灵敏性、速动性、可靠性.牵引变压器差动保护的设置理论上可以使牵引变压器在正常运行或发生区外故障时流入差动电流回路的不平衡电流为零,但实际应用中存在多种因素可能产生较大不平衡电流并流入差动保护电流回路,造成牵引变压器差动保护的非正确动作.本文分析了差动保护不平衡电流产生的原因,并提...     

SS3型电力机车牵引变压器油中溶解气体分析及故障诊断

通过对一台SS3型电力机车牵引变压器油中溶解气体数据分析,判断变压器存在因高压引出线绝缘距离小而导致的局部电弧放电兼高温过热故障,经吊芯检查得到证实.     

运用气相色谱分析法诊断电力机车牵引变压器故障的探讨

以SS1和SS7的2台机车为例，说明利用气相色谱分析法分析牵引变压器油中的气体，判断故障原因，可以帮助检修技术人员查找和预防机车故障，对电力机车牵引变压器动态运行的特殊性以及今后的发展提出了几点建议。     

CRH3型高速动车组牵引变压器励磁涌流仿真研究

通过对牵引变压器励磁涌流产生机理及性质进行简要分析,结合CRH3型高速动车组牵引变压器特性,使用MATLAB软件对其进行了仿真建模分析,仿真结果和实际的工程技术参数相符合,验证了所建模型的正确性,同时通过傅里叶分析器对励磁涌流进行了谐波分析,分析结果表明高速动车组牵引变压器采用二次谐波制动比的差动保护方法是可行的.     

新型同相牵引供电系统设计与评估

为解决现有电气化铁道牵引供电系统存在的大最负序、谐波和无功及相邻供电区段需要用分相绝缘器分隔等问题,提出采用同相牵引供电系统并对牵引变压器和综合补偿装置等关键设备优化选型.利用数学模型对所选电气设备的工作特性进行分析,并结合我国电气化铁路实际需要,建立基于直接供电和AT供电方式的新型同相牵引供电系统.从技术性和经济性方面对新型同相牵引供电系统分析和评估的结果表明:新型同相牵引供电系统能够在改善电能质量和避免电分相的同时,还能够提高系统运行的效率和可靠性.     

牵引变压器差动保护装置误动作统计与对策

牵引变压器是牵引供电系统中重要的电气设备,它的安全运行直接关系到电气化铁道安全稳定的工作.本文在对牵引变压器差动保护误动作行为统计分析的基础上,总结差动保护装置误动作跳闸的原因,并提出了相应的解决对策.     

基于DGA技术的牵引变压器在线监测系统

为了确保高速铁路安全运行,实时监测牵引变压器运行状态,及时地发现牵引变压器内部故障具有重要的意义。文章在分析牵引供电系统运行可靠性要求和牵引变压器故障诊断要求的基础上,提出了基于DGA技术的牵引变压器在线监测的构想,并设计了相应的TTM-Ⅰ型牵引变压器在线监测系统,实现了对牵引变压器运行状态的不间断监测。现场运行数据与实验室数据的比较验证了该系统的有效性。     

轻量化动车组车载牵引变压器的研制

车载牵引变压器是动车组单体最重的电气设备,其轻量化有助于动车组节能降耗与运输效率提升。现有车载牵引变压器均为油浸式,干式变压器是其轻量化的主要方案,但目前干式变压器采用的环氧树脂绝缘易开裂、散热无法满足要求。为此,以具有良好力学性能的硅橡胶为基体材料,首先通过温升分析研究绝缘材料热导率需求,然后制备样品开展实验,以电学性能和力学性能为约束条件研究绝缘材料导热性能改进方法,进而研究车载牵引变压器轻量化设计方法,最后依据研制的绝缘材料与轻量化设计方法,设计并研制了一台容量为250 kVA的小型轻量化车载牵引变压器样机。结果表明：制备的高导热硅橡胶复合绝缘材料性能满足干式车载变压器对绝缘和力学性能的要求;研制的小型变压器样机质量为780 kg,相比同容量油浸式车载牵引变压器质量减少了46.2%,经试验测试得在额定条件下样机的热点温度值为167.68℃,满足车载牵引变压器运行需求。     

DGA技术在牵引主变高温过热故障诊断中的应用

变压器油中溶解气体分析（Dissolved Gas Analysis,简称DGA）技术作为电力设备预防性试验的第一项目，已受到日益重视和应用，2000年3,我们应用这一技术成功地诊断了一起牵引主变压器高温过热潜伏性故障，及时维护了牵引供电设备的安全运行，保障了陇海干线的畅通，本文介绍了关于这台牵引主变压器检测数据及故障诊断的情况。