心式牽引變壓器

《鐵道科學(xué)技術(shù)名詞》第一版。

1997年，經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。

電力機(jī)車(chē)牽引變壓器的基本結(jié)構(gòu)分為芯式和殼式兩種。芯式結(jié)構(gòu)或殼式結(jié)構(gòu)是指變壓器鐵芯與繞組的相對(duì)位置而言。在我國(guó)，芯式變壓器在應(yīng)用上占有優(yōu)勢(shì)，除SS7以外都是采用心式結(jié)構(gòu)，SS7采用的是殼式結(jié)構(gòu)。如圖《電力機(jī)車(chē)牽引變壓器的基本結(jié)構(gòu)》所示。

車(chē)型不同，各種繞組的配置也有所不同，但從總體結(jié)構(gòu)上來(lái)看，牽引變壓器可以分為鐵心、繞組、油箱、油保護(hù)裝置、冷卻系統(tǒng)、套管、變壓器油等七大組成部分。

機(jī)車(chē)牽引變壓器鐵心

芯式變壓器和殼式變壓器的區(qū)別在于：

（1）芯式變壓器芯式變壓器的原、副繞組套裝在鐵心的兩個(gè)鐵心柱上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電力變壓器一般采用心式結(jié)構(gòu)。

（2）殼式變壓器殼式變壓器的鐵心包圍繞組的上下和側(cè)面，制造復(fù)雜，小型干式變壓器多采用這種結(jié)構(gòu)。

如《殼式變壓器和心式變壓器的結(jié)構(gòu)圖》所示：

鐵心分為鐵心柱和鐵扼兩部分，鐵心柱上裝有繞組，鐵扼則主要是用于閉合磁路。我國(guó)的牽引變壓器鐵心柱采用11級(jí)階梯狀斷面，鐵扼則采用“T”型斷面，這樣可以降低高度。

機(jī)車(chē)牽引變壓器線(xiàn)圈繞組

牽引變壓器的繞組分為高壓繞組和低壓繞組，高壓繞組只有一組，而低壓繞組有多組，按照功能可以分為牽引繞組、輔助繞組、勵(lì)磁繞組等。按照高、低壓繞組之間的相對(duì)位置，可以布置成同心式或交疊式兩類(lèi)。同心式繞組指的是高、低壓繞組同心的套在鐵心柱上。而交疊式繞組通常被做成餅式，高、低壓繞組交疊的放置。同心式繞組按照其繞制方法的不同，又可以分為圓筒式、螺旋式和連續(xù)式等。

由于各種車(chē)型的性能側(cè)重點(diǎn)不同，所以各型號(hào)的牽引變壓器的各種繞組的繞制方法各有不同，例如SS8的高壓線(xiàn)圈采用的是連續(xù)式繞法，共有兩個(gè)高壓線(xiàn)圈，分別設(shè)置在A柱和X柱。兩個(gè)高壓線(xiàn)圈互相并聯(lián)。牽引線(xiàn)圈由于主電路采用不等分三段橋，所以被一分為二，一部分用于大橋，電壓為牽引總電壓的1/2，另一部則帶有中間抽頭，每一部分電壓為總電壓的1/4，其中大橋用牽引繞組采用雙螺旋式，小橋用牽引繞組采用雙餅式。輔助繞組也是采用雙餅式。勵(lì)磁繞組只安裝在X柱上，采用的是單層圓筒式繞法。

機(jī)車(chē)牽引變壓器油箱

我國(guó)牽引變壓器的油箱一般都分為兩層，一層用以安放主變壓器，一層用以安裝其他電抗器設(shè)備。此外，在油箱上還裝有吊攀、活門(mén)、放油塞、壓力釋放閥、測(cè)溫桶等輔助裝置，方便變壓器的吊裝、油樣采集等操作。上油箱和下油箱之間都進(jìn)行了隔磁處理，割斷漏磁的通路。

機(jī)車(chē)牽引變壓器油保護(hù)裝置

（1）儲(chǔ)油柜：儲(chǔ)油柜主要作用是防止因變壓器油熱脹冷縮引起的變壓器油箱油壓過(guò)高或缺油，因此其容量應(yīng)可以保證在變壓器最高工作溫度下，變壓器有不會(huì)溢出，在變壓器最低工作溫度下，儲(chǔ)油柜中還有油。

（2）油位表：用于顯示變壓器殼體中的油量。

（3）吸濕器：通過(guò)管道與儲(chǔ)油箱的上部相連，對(duì)變壓器油箱中的空氣除濕，并且在變壓器油冷卻收縮的時(shí)候，保證注入儲(chǔ)油箱的空氣是干燥的空氣。

（4）信號(hào)溫度計(jì)：常見(jiàn)的有WTZ-288和WTZK-02兩種型號(hào)，主要用于油溫測(cè)量，由測(cè)溫桶、金屬毛細(xì)管、彈簧等部件組成，信號(hào)溫度計(jì)還設(shè)有電接點(diǎn)，可以發(fā)出電信號(hào)，方便預(yù)警和控制。

（5）油流繼電器：常見(jiàn)的有YJ-100和YJ-100-A型，用以檢測(cè)變壓器內(nèi)油循環(huán)是否正常。它還帶有一組常開(kāi)和常閉接點(diǎn)，可用于實(shí)現(xiàn)潛油泵的控制以及油循環(huán)故障報(bào)警。

（6）壓力釋放閥：當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障，或者外部電路出現(xiàn)短路導(dǎo)致變壓器溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)引起變壓器油汽化，壓力釋放閥的存在可以保護(hù)油箱不至于被膨脹的氣體脹破，從而導(dǎo)致變壓器油的泄漏，最終導(dǎo)致變壓器無(wú)法工作。

機(jī)車(chē)牽引變壓器冷卻系統(tǒng)

韶山系列機(jī)車(chē)的冷卻系統(tǒng)由油路和風(fēng)路系統(tǒng)組成，變壓器油在潛油泵的加壓下，由下向上流過(guò)主變壓器、電抗器、潛油泵、油流繼電器進(jìn)入冷卻柜，冷卻柜放置在通風(fēng)機(jī)的風(fēng)道中，冷卻風(fēng)由上往下吹過(guò)冷卻柜，將變壓器油冷卻，冷卻后的變壓器油經(jīng)管路回到主變壓器。

機(jī)車(chē)牽引變壓器套管

套管的主要作用就是將變壓器的接線(xiàn)引出來(lái)，根據(jù)材料可以分為兩種，一種采用電瓷件為絕緣件，一種采用膠木板作為絕緣件，以膠木板為絕緣件的套管還可以由接線(xiàn)頭的個(gè)數(shù)分為二聯(lián)、三聯(lián)等。

機(jī)車(chē)牽引變壓器變壓器油

變壓器油主要起絕緣和冷卻的作用。為無(wú)色無(wú)味粘稠狀液體。在使用一段時(shí)間后會(huì)發(fā)黃，絕緣系數(shù)下降，所以每次輕大修時(shí)，根據(jù)采樣測(cè)試的結(jié)果，有可能需要更換。

此外，為了減少整流電壓的脈動(dòng)，改善電機(jī)的換向、提高機(jī)車(chē)的功率因數(shù)，減少電網(wǎng)諧波，降低供電所無(wú)功功率，電力機(jī)車(chē)根據(jù)不同型號(hào)的需求，還加裝了各種電抗器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能。主要包括:平波電抗器、濾波電抗器、功率因數(shù)補(bǔ)償電抗器、磁場(chǎng)分流電抗器等 。

同心式軸向四分裂牽引變壓器是多繞組變壓器中的一種特殊形式，與普通多繞組變壓器不同點(diǎn)在于：它的次邊繞組分裂成幾個(gè)支路，這幾個(gè)支路沒(méi)有電氣上的聯(lián)系，而僅有較弱的磁耦合。

同心式軸向四分裂牽引變壓器及其實(shí)現(xiàn)方法，采用全分裂結(jié)構(gòu)形式(即變壓器四個(gè)原邊繞組分別對(duì)應(yīng)一次邊繞組)，三相同心式軸向四分裂牽引變壓器共有12個(gè)原邊繞組和12個(gè)次邊繞組，所有原次邊繞組沿軸向分裂排列。