电气化铁道中的牵引变压器应用

2024年电气化铁路牵引供电系统变压器市场调研报告1. 引言电气化铁路牵引供电系统是现代城市铁路交通发展的重要组成部分，而变压器是其中关键的设备之一。

本报告旨在对电气化铁路牵引供电系统变压器市场进行深入调研分析，为相关企业提供参考和决策依据。

2. 市场概况电气化铁路牵引供电系统变压器市场近年来呈现稳步增长的态势。

电气化铁路的建设规模扩大以及老化设备的更新需求，推动了该市场的发展。

此外，随着高速铁路等电气化铁路项目的不断建设，对变压器的需求也不断增加。

3. 市场细分3.1 交流变压器交流变压器是电气化铁路牵引供电系统中的主要设备之一。

根据不同的功率需求和使用场景，交流变压器可以分为不同的规格和型号。

当前市场上主要有三相变压器和单相变压器两种类型。

3.2 直流变压器直流变压器在电气化铁路牵引供电系统中具有重要作用。

随着高速铁路等项目的快速发展，直流变压器市场也在逐步扩大。

市场上的直流变压器主要分为轨道交通特殊变压器和普通变压器两种类型。

4. 市场竞争4.1 主要厂商目前，电气化铁路牵引供电系统变压器市场上存在着多家主要的厂商。

其中一些具有较高的市场占有率和竞争优势。

这些主要厂商分别是：•A公司•B公司•C公司4.2 竞争格局市场竞争格局主要分为激烈竞争和局部垄断两种情况。

由于市场需求不断增长，各主要厂商之间的竞争较为激烈。

然而，由于技术壁垒和市场份额分配，部分市场仍存在局部垄断情况。

5.1 技术创新随着科技进步和市场要求的提升，电气化铁路牵引供电系统变压器市场将不断迎来技术创新的机遇。

如新材料的应用、智能化控制系统的发展等对市场将产生积极影响。

5.2 市场规模扩大随着电气化铁路的不断建设，电气化铁路牵引供电系统变压器市场的规模也将不断扩大。

特别是在发展中国家和地区，电气化铁路项目的增多将给市场带来更多的机遇。

6. 市场挑战6.1 技术难题电气化铁路牵引供电系统变压器面临着一系列技术难题，如高温、高湿、高海拔等特殊环境下的可靠性问题。

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。

电气化铁路牵引变压器对负序的电流影响摘要：本文主要对采用不同接线方式下电气化铁路牵引变压器对负序电流产生的影响进行了探讨分析，首先简要介绍了现阶段相关领域的研究成果，详细阐述了不同接线方式下牵引变压器电流不平衡度相关理论，在此基础上构建了相应的电流不平衡度数学模型，最后采用MATLAB仿真软件对各个模型进行数值仿真，根据结果分析获得了牵引变压器对负序电流的影响因素。

关键词：电气化铁路；牵引变压器；负序电流前言近些年力，电气化铁道在我国获得了快速的发展，已经成为最现代化的铁道，其具有机车效率高、功率大等特点，因此加速和爬坡能力极强。

牵引变电所、接触网以及电力机车时电气化铁道的主要组成部分，牵引变压器则是牵引变电所中的重要电气设备，它要满足牵引负荷剧烈变化以及外部短路频繁的要求。

探究牵引变压器对负序电流影响的目的是为接线方式的选择提供依据，保障铁路的良好运行。

1.电气化铁路牵引变压器对负序电流影响的研究现状分析1.1电气化铁路牵引供电系统介绍在电气化铁路运行的过程中，其牵引变电所和接触网共同组成了牵引供电系统，其主要作用是为电力机车提供牵引用电[1]。

如图1所示，为电气化铁路牵引供电系统结构。

电力机车在电气化铁路中的作用是为铁路运输提供牵引动力，其运行所需的电力是由牵引供电系统提供，在系统中，由牵引变电所将电力系统中高压输电侧供给的三相交流电转化为单相的工频交流电，之后通过馈线将电能输送到铁路沿线。

在此过程中，牵引变压器及其特殊接线方式发挥着重要影响。

结合实际情况来看，现阶段电气化铁路牵引变电所中常用的变压器种类可以分为单相接线变压器、V/V接线变压器、三相YN/dll接线变压器、Scott接线变压器、阻抗匹配平衡接线变压器等。

这几者的区别主要体现在绕组数量和接线方式上。

图1电气化铁路牵引供电系统结构图1.2电气化铁路牵引变压器对负序电流影响相关研究概述在我国电气化铁路中，牵引变电所中所采用的牵引变压器的原边额定电压通常为110kV或220kV，副边额定电压为27.5kV[2]。

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。

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。

1 电气化铁道供电牵引电力变压器的连接方法1.1 單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，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27.5k V。

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%[1]。

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。

2 供电牵引电力变压器质量提高方法2.1 校检温度计工作人员需要对温度计进行严格的校检工作，只有经过校检并且校检合格的温度计，才能在变压器中进行合理使用，当一次元件安装完成之后，工作人员要加入变压器油，然后再在变压器的旁边挂置二次仪表。

高速铁路V/X结线牵引变压器的研究与应用摘要：本文通过介绍高速铁路牵引供电方式特点，分析at供电方式下v/x结线牵引变压器的原理和优点，结合广西沿海高速铁路牵引变压器的应用情况，进一步提出该结线形式下存在的问题和进一步研究的重要性。

关键词：v/x结线at供电高速铁路研究中图分类号：u238 文献标识码：a 文章编号：1 前言随着我国国民经济的持续稳定发展，人民生活水平的提高，高速铁路的发展在我国已成为一种趋势。

以京津高铁为起点，随着武广、京沪高铁的开通，高铁发展已进入建设高峰期。

高速铁路具有速度高、运量大、行车密度大的特点，使得供电系统输送的功率大，对牵引供电系统的的要求也随之增加。

针对高速铁路特点，以下将对高速铁路的牵引供电方式和牵引变压器结线方式进行分析研究。

2 牵引供电方式及牵引变压器结线方式高速铁路要求接触网受流质量高，分段和分相点数量少。

目前各国大多采用自耦变压器(at)供电方式和带回线的直接(rt)供电方式。

at供电方式通过在牵引网中增设正馈线和自耦变压器，将牵引供电电压提高一倍，从而使得牵引网的载流能力大大增加，同时减少对通信线路干扰[1]。

单相（三相）v /v结线是牵引变电所主要结线方式之一。

v /v结线牵引变压器具有结线简单、制造容易、两侧容量可按需要进行不同的配置、容量利用率高等特点。

斯科特（scott）牵引变压器实际上是由两台单相变压器按规定连接而成，是at供电方式下牵引变压器的选择之一。

其优点是两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等时，斯科特结线变压器一次侧三相电流对称；变压器容量可全部利用。

缺点是斯科特结线牵引变压器制造难度较大，绝缘水平需采用全绝缘，工程造价高；牵引变电所主接线复杂，设备较多，工程投资大。

在at供电方式下55k侧出口需配备自耦变压器，变电所占地面积增大。

3 v/x结线牵引变压器的原理v /x结线是v /v结线的特殊形式，v/x结线牵引变压器其实由两台单相双分裂变压器组成，主要通过结线将三相供电系统转化为四相供电系统，其原理如图1所示。

2024年电气化铁路牵引变压器市场前景分析引言电气化铁路是指使用电力来驱动列车运行的铁路系统，相比传统的燃油驱动系统，电气化铁路具有更高的能效、更低的排放和更稳定的运行特性。

而牵引变压器则是电气化铁路系统中的核心组件之一，用于将高压输电网供应的电能转化为适合列车使用的电能。

本文将对电气化铁路牵引变压器市场前景进行分析，并讨论未来的发展趋势。

电气化铁路牵引变压器市场概述电气化铁路的快速发展带动了牵引变压器市场的增长。

随着铁路运输需求的增加以及环保意识的提高，越来越多的国家和地区开始启动电气化铁路项目。

这种趋势将为牵引变压器市场带来更多的机遇。

市场驱动因素1. 环境保护和能源效率要求传统的燃油驱动系统不仅对环境造成污染，而且能源利用效率相对较低。

相比之下，电气化铁路系统更环保且能效更高。

政府和铁路运营商通常会对环境保护和能源效率提出更高的要求，这将驱动对牵引变压器的需求增加。

2. 交通需求增长随着城市化进程的加速和人口流动的增加，交通需求不断增长。

传统的道路交通已经面临拥堵和排放等问题，因此人们越来越倾向于选择电气化铁路作为交通工具。

这将进一步推动电气化铁路牵引变压器市场的发展。

市场挑战虽然电气化铁路牵引变压器市场前景看好，但仍存在一些挑战需要面对。

1. 技术难题由于电气化铁路系统的特殊性，牵引变压器需具备高可靠性、高效率和适应不同运行环境的特点。

因此，产品研发面临技术难题，需要不断创新和提高。

2. 市场竞争激烈随着电气化铁路市场的快速发展，越来越多的企业涌入这个领域。

市场竞争日益激烈，企业需不断提升技术水平和服务水平，才能在市场中占据一席之地。

市场前景与发展趋势尽管市场面临一些挑战，但电气化铁路牵引变压器市场前景依然广阔，未来有以下发展趋势：1. 技术创新驱动发展随着科技的不断进步，牵引变压器技术将不断创新。

高效、可靠的牵引变压器将成为市场竞争的关键，同时也将满足用户对环保和能效的要求。

2. 区域市场增长电气化铁路的发展不仅局限于发达国家，发展中国家也开始加大对电气化铁路的投资。

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。

牵引变压器原理
牵引变压器是一种特殊的变压器，其工作原理与普通的变压器相似，主要用于电力牵引系统中的列车供电。

牵引变压器的工作原理如下：首先，交流电源输入主变压器的一侧，经过绕组产生电磁感应，使得磁场发生变化。

接着，磁场会穿透到主变压器的另一侧绕组上，从而导致电压的变化。

由于绕组的匝数比不同，因此输出的电压也会相应地发生变化。

最终，输出的电压会经过整流装置，转换为直流电供应给牵引系统中的电机。

与普通变压器相比，牵引变压器有一些独特的特点。

首先，由于电力牵引系统要求较高的功率输出，牵引变压器需要具备较大的容量和高效率。

其次，牵引变压器要求具备良好的电气性能，如高绝缘强度和低泄漏电流，以确保系统的稳定性和安全性。

此外，牵引变压器还需要具备良好的散热性能，以保证在长时间高负荷工作下能够正常运行。

总之，牵引变压器是电力牵引系统中不可缺少的设备，通过电磁感应原理实现了输入电源的电压转换，提供了直流电供给牵引系统的电机。

其特点是容量大、高效率、良好的电气性能和散热性能。

电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的，牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。

接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。

其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。

接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。

接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。

牵引变电所的功能是将三相的110KV(或220KV)高压交流电变换为两个单相的27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网(额定电压为25KV)供电，牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。

牵引变电所外部电源牵引供电系统一般又由铁路以外的容量较大的电力系统供电。

电力系统有许多种电等级网络和设备，其中110KV及以上电压等级的输电线路，用区域变电所中的变压器联系起来，主要用于输送强大电力，利用它们向电气化铁路的牵引变电所输送电力，供电牵引用力。

为了保证供电的可靠性，由电力系统送到牵引变电所高压输电线路无一例外地为双回线。

两条双回线互为备用，平时均处于带电状态，一旦一条回路发生供电故障，另一条回自动投入，从而保证不间断供电。

牵引变电所主接线牵引变电所(包括分区亭、开闭所，AT所等)，为了完成接受电能，高压和分配电能的工作，其电气接线可分为两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。

主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。

它反映了牵引变电所的基本结构和功能。

二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。

其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制，监察、测量以及实现继电保护与运动化等。

二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。

主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的，其基本主接线型式有：单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。

330kV及以下电气化铁路用牵引变压器一、产品简介牵引变压器是应用于电气化铁路供电系统的专用变压器，它是连接牵引供电系统和电力系统的核心设备，通过变压和传送功率实现电气化铁路机车电源的供给。

特变电工作为国家铁道部指定承担铁路牵引变的国产化研制任务的4家变压器厂之一，已有多种类型的牵引变压器成功挂网运行。

电气化铁路系统的供电方式主要有直接供电、BT(吸流变压器式)供电和AT(自耦变压器)供电三种。

牵引变压器的种类繁多，根据系统供电方式、受电网络、装机容量不同主要分类如下：AT供电方式：AT供电方式V接、斯科特、伍德桥BT供电方式：BT供电方式V接、YNV、YNA、YNd11 直接供电方式：单相目前，我国电气化铁路除部分线路采用单相接线牵引变压器、BT供电方式V接、斯科特、YNV、YNA等接线形式外，AT供电方式V接由于其供电方式灵活，逐步成为新建线路的发展主流。

受端电压根据外部电网的情况通常采用110kV和220kV，西北部分线路也采用330kV。

牵引变压器容量选择根据运载能力而定，一般为8MVA～63MVA容量。

二、技术介绍（一）产品技术特点根据铁路牵引负荷的需要，融合特变电工的技术和工艺研究成果，并根据投运产品的优化总结，特变电工生产的牵引变压器具有如下特色：1、节能、环保以V/V牵引变压器为例,特变电工产品的主要性能与国家行业标准(报批稿)对比如下表：通过上表对比可以看出，特变电工生产的牵引变压器，其空载和负载损耗分别比国标平均下降10%和20%左右。

特变电工研制的牵引变压器，本体采用特殊的密封措施，产品具有全密封，变压器无渗漏的特点，对环境无污染，符合国家环保政策的要求。

2、智能化1) 根据牵引变压器周期性过负荷的负载特性，在牵引变压器器身内部安装光纤测温探头，实现时时在线监控线圈温度，满足牵引变压器过负荷条件下对温升的要求；2) 通过安装在变压器油箱上的油在线监测装置，时时监控油中气体含量，及时掌握变压器的工作状态。