牵引变压器 结构
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CRH2型动车组牵引变压器7.4.1牵引变压器的结构及原理牵引变压器是动车组上的重要部件,用来把接触网上取得的25kV高压电变换为供给牵引变流器及其他电器工作所适合的电压。
变压器中最主要的部件是铁芯和绕组,它们构成了变压器的本体。
变压器的铁芯既是磁路,又是套装绕组的骨架。
按照铁芯的结构,变压器可分为芯式和壳式两种。
芯式结构的绕组装配和绝缘比较容易,所以电力变压器常常采用芯式结构。
壳式变压器的机械强度较好,常用于低压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
绕组是变压器的电路部分,用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。
其中输入电能的绕组称为原边绕组,输出电能的绕组称为牵引绕组,它们通常套装在同一芯柱上。
原边、牵引绕组具有不同的匝数,通过电磁感应作用,原边绕组的电能可传递到牵引绕组,且使原边、牵引绕组具有不同的电压和电流。
原边、牵引绕组的电压分别与绕组的匝数成正比,电流分别与绕组匝数成反比。
7.4.2牵引变压器的特点CRH2型动车组采用ATM9型牵引变压器,其工作原理与普通电力变压器相同。
但由于动车组变压器工作条件的特殊性,又具有如下特点:(1)具有坚固的机械结构,耐机械振动和冲击。
(2)采用特制30ZHl05E低损耗硅钢片,降低了变压器的铁损。
(3)体积小、质量轻。
①变压器采用壳式铁芯,其油箱紧包变压器铁芯及线圈,使得变压器内部结构紧凑,减小了变压器的尺寸及质量;②原边、牵引线圈采用铝质线圈;③电磁线电密大,用量小;④取消了牵引绕组滤波电抗器。
(4)牵引绕组①各牵引绕组的电抗相等,以保证牵引绕组侧并联的PWM整流器的负荷平衡;②牵引绕组侧各绕组的电抗比较高,从而达到抑制牵引绕组电流纹波、控制开关器件的关断电流以及抑制网侧谐波电流的要求;③牵引绕组侧励磁电抗应尽量小;④牵引绕组侧各绕组之间采用去耦结构,避免当各绕组之间相互干扰很强时,牵引绕组电流波形紊乱而严重影响开关器件的关断电流及网侧谐波电流的抑制;⑤牵引绕组为两个独立绕组,每个绕组与一台牵引变流器连接,确保牵引绕组的高电抗和疏耦合性,两牵引绕组与各自的高压线圈耦合,相互影响很小,牵引变换装置具有稳定运行的特性。
牵引变压器牵引变压器是将三相电力系统的电能传输给两个各自带负载的单相牵引线路。
两个单相牵引线路分别给上、下行机车供电,在理想的情况下,两个单相负载相同。
我国牵引变电所分为三相、三相-二相和单相三类。
牵引变压器是牵引供电系统的重要设备,担负着将电力系统供给的110 kV或220 kV三相电源变换成适合电力机车使用的27.5 kV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得多,因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强。
容量过小会使牵引变压器长期过载,将造成其寿命缩短,甚至烧损;容量过大会使牵引变压器长期不能满载运行,从而造成其容量浪费,损耗增加,运营费用增大。
牵引变压器的主要部件如下:(1)铁芯。
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。
线圈是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。
导线外面用纸或纱布等绝缘。
(3)油箱。
油箱是变压器的外壳,内部充满变压器油,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,通过绝缘套管将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,保证油箱内充满油,同时油枕缩小了变压器与空气的接触面,减慢了油的劣化速度。
油枕侧面的油位计可以用来监视油的变化。
(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),用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。
防爆管现在多用压力释放器替代,装在变压器顶盖上。
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。
CRH2型动车组牵引变压器7.4.1牵引变压器的结构及原理牵引变压器是动车组上的重要部件,用来把接触网上取得的25kV高压电变换为供给牵引变流器及其他电器工作所适合的电压。
变压器中最主要的部件是铁芯和绕组,它们构成了变压器的本体。
变压器的铁芯既是磁路,又是套装绕组的骨架。
按照铁芯的结构,变压器可分为芯式和壳式两种。
芯式结构的绕组装配和绝缘比较容易,所以电力变压器常常采用芯式结构。
壳式变压器的机械强度较好,常用于低压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
绕组是变压器的电路部分,用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。
其中输入电能的绕组称为原边绕组,输出电能的绕组称为牵引绕组,它们通常套装在同一芯柱上。
原边、牵引绕组具有不同的匝数,通过电磁感应作用,原边绕组的电能可传递到牵引绕组,且使原边、牵引绕组具有不同的电压和电流。
原边、牵引绕组的电压分别与绕组的匝数成正比,电流分别与绕组匝数成反比。
7.4.2牵引变压器的特点CRH2型动车组采用ATM9型牵引变压器,其工作原理与普通电力变压器相同。
但由于动车组变压器工作条件的特殊性,又具有如下特点:(1)具有坚固的机械结构,耐机械振动和冲击。
(2)采用特制30ZHl05E低损耗硅钢片,降低了变压器的铁损。
(3)体积小、质量轻。
①变压器采用壳式铁芯,其油箱紧包变压器铁芯及线圈,使得变压器内部结构紧凑,减小了变压器的尺寸及质量;②原边、牵引线圈采用铝质线圈;③电磁线电密大,用量小;④取消了牵引绕组滤波电抗器。
(4)牵引绕组①各牵引绕组的电抗相等,以保证牵引绕组侧并联的PWM整流器的负荷平衡;②牵引绕组侧各绕组的电抗比较高,从而达到抑制牵引绕组电流纹波、控制开关器件的关断电流以及抑制网侧谐波电流的要求;③牵引绕组侧励磁电抗应尽量小;④牵引绕组侧各绕组之间采用去耦结构,避免当各绕组之间相互干扰很强时,牵引绕组电流波形紊乱而严重影响开关器件的关断电流及网侧谐波电流的抑制;⑤牵引绕组为两个独立绕组,每个绕组与一台牵引变流器连接,确保牵引绕组的高电抗和疏耦合性,两牵引绕组与各自的高压线圈耦合,相互影响很小,牵引变换装置具有稳定运行的特性。