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第二章 牵引变压器 一、牵引变压器概述 牵引变电所内的变压器，根据用途不同，分为主变压器(牵引变压器)、动力变压器、自耦变压器(AT)、所用电变压器几种；根据接线方式不同，又有单相变压器、三相变压器、三相-二相变压器等。 尽管变压器的类型、容量、电压等级千差万别，但其基本原理都是一样的，其作用都是变换电压，传输电能，以供给不同的电负荷。 牵引主变压器：是牵引变电所内的核心设备，担负着将电力系统供给的110KV或220KV的三相电源变换成适合电力机车使用的27.5KV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的多， 因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强，这也是牵引变压器区别于一般电力变压器的特点。 动力变压器：一般是给本所以外的非牵引负荷供电，电压等级一般为110或55KV/10KV，容量从几十至几千KVA不等。 自耦变压器(AT)：是AT供电的专用变压器，自身阻抗很小，一般沿牵引网每8～10km设一台，用以降低线路阻抗，提高网压水平及减少通信干扰。 所用变压器(又称自用电变压器)：是给本所的二次设备、检修设备以及日常生活、照明负荷供电的设备，电压一般为27.5或10/0.4KV或27.5或10/0.23KV，容量从几十至几百KVA不等。 二、变压器的工作原理 变压器是根据电磁感应原理，将交流电的电压和电流升高或降低而使其频率保持不变的电能转换设备。即是一种按电磁感应原理工作的电气设备。我们把变压器接电源的一侧叫一次侧，也叫原边；一次侧线圈叫一次线圈，也叫原线圈。把变压器接负载的一侧叫二次侧，也叫副边；二次侧线圈叫二次线圈，也叫副线圈。 三、牵引变压器的组成 牵引变压器主要部件：铁芯，一、二次线圈，油箱，高、低压绝缘套管，油枕，分接开关，呼吸器，防爆管，散热器，瓦斯继电器，温度计等部分组成。 （1）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：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。导线外边用纸或纱布等绝缘。 （3）油箱：是变压器的外壳，内部充满变压器油，使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，为了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，使油箱内保证充满油，同时油枕缩小了变压器与空气的接触面，减少油的劣化速度。油枕侧面的油位计，还可以监视油的变化。 （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）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：现多用压力释放器替代，装于变压器顶盖上。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。 （8）散热器：当变压器上层油和下层油产生温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱以降低变压器温度。为提高冷却效果可采用风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等措施。 牵引变压器多采用风冷式，在散热器框内，装上冷却风扇，以加速散热器内油的冷却。 （9）瓦斯继电器：装在油箱与油枕的连接管上。当变压器内部严重故障时，接通跳闸回路；当变压器内部不严重故障时，接通信号回路。瓦斯保护是变压器内部故障的主保护。 （10）温度计：用来测量油箱里上层油温，监视变压器是否正常运行。 四、变压器的技术参数 变压器的额定容量（SN）、额定电压（UN）、额定电流（IN）、变比 额定容量（Se）——指变压器在厂家铭牌规定的条件下，在额定电压、电流连续运行时所输送的容量。单位为千伏安（kVA）。计算公式是： 三相变压器????SN = UN·IN·COSΦ? 单相变压器????SN = UN·IN? 额定电压（UN）——指变压器长时间运行时能承受的工作电压。 ?额定电流（IN）——指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。 变比——即变压器电压比，指变压器各侧的额定电压比。如：变压器的变比为110千伏／27.5千伏，就说明一次额定电压为110千伏，二次额定电压为? 27.5千伏。 变压器在图纸中的符号是用字母“T”表示。 变压器的连接组别：为了表明三相变压器两侧线电压的相位关系，将变压器接线分为若干组，称为连接组别。按时钟方式一般以变压器一次侧的线电压的向量做长针，固定在12点钟，以二次侧线电压向量做短针（时针），其所指的点数，即为该组别的标号。 变压器并列运行必须满足的条件是：