强化液冷牵引变压器电磁结构设计及优化
Transactions of China Electrotechnical Society（2021）
Abstract
随着我国高速铁路机车牵引功率的快速增加,综合考虑效率、电磁参数、绝缘性能和散热等问题的牵引变压器轻量化设计需求日渐突出.该文基于液体冷却的强化换热和冷却系统的绝缘设计,提出一种高铁车载牵引变压器的芯式电磁结构.变压器绕组采用饼式线圈,其间设计有液体冷却工质流动通道.以高低压绕组匝数、铁心直径和工作磁通密度作为优化参数,变压器损耗、绝缘和电抗参数等作为约束条件,采用遗传算法实现了牵引变压器的轻量化设计,并研制了一台900kV.A采用非油类液体强化冷却的牵引变压器原理样机.优化分析表明,铁心部分对整机轻量化目标的实现有显著影响,提高铁心工作磁通密度、绕组工作电流密度和强化冷却可以有效降低变压器整体质量.对样机的试验测试验证了变压器损耗、短路电抗等参数优化设计结果的正确性和电磁结构轻量化方法的有效性.
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