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(1)轻量化、小型化
对于高速客运牵引机车,车体底架相对轨道的高度受到严格限制,重量指标非常重要,而且在长度及宽度方面也存在许多技术约束,所以其牵引变压器面临的主要问题是如何缩小体积,减轻重量。目前须就如何减少体积及重量进行研究,不断地进行优化设计,尽量满足总体技术要求。另外,超导变压器也是其一个前景较好的发展方向。
(2)一体化结构
现在的牵引变压器内部安装各种电抗器等电磁部件,甚至还有各种互感器存在,所以牵引变压器是一个集成的概念,内部需要解决安装空间、电磁兼容、联结等许多系统集成问题。这就需要采取较好的一体化设计思路。
(3)大容量化
交流传动技术经过几十年发展已经非常成熟。20 世纪 80 年代初,一台轴式为BO-BO、质量为 84t 的三相交流机车功率为 5600kW,单轴功率为 1400kW,机车单位质量功率达 67kW/t； 现在研制出的 BO-BO 轴式、 质量 86 t、 持续功率达 6400kW的异步牵引传动电力机车,其单轴功率达 1600 kW,机车单位质量功率接近 75kW/t。这时摆在牵引变压器研究者面前的任务就是如何进一步提高牵引绕组容量或者整个变压器容量。所以,在满足要求的前提下提高变压器容量是变压器进一步发展的方向。
(4)高可靠性
牵引变压器可靠性影响到整车及铁路系统运行,所以将来在如何提高可靠性方面要开展进一步研究,其主要内容包括部件可靠性,结构可靠性,材料可靠性, 安装可靠性等。
(5)环保化
随着社会不断进步,环境保护越来越受到关注,变压器环境保护方面的问题主要有三个：第一为噪声控制,第二是变压器油的污染问题,第三为电磁污染问题。所以在将来如何降低噪声污染是一个大的研究课题,在变压器油方面将采用可以降解的变压器油为主线,同时还必须采取措施解决电磁污染问题。
(6)智能化
以往牵引变压器保护环节少,监控困难,给使用及检查带来一定困难。随着计算机技术的发展,使复杂的变压器数据采集及处理问题变得越来越容易实现,从而大大促进了牵引变压器监控技术的成熟与发展。大量的电子技术及数控技术将得到广泛应用,实现多渠道对变压器数据现场监控,保证牵引变压器安全、稳定运行,并且达到节能的目的。
(7)模块化、系列化设计
国外一些主要牵引变压器制造企业的产品技术已经达到了很高的水平,建立了完整的产品技术平台,如铁心制造平台、线圈制造平台、绝缘处理平台等,使产品技术标准化、模块化、通用化。通过严格控制标准化接口,将预设计、预制造和预试验过的标准化和最优化的集成部件组合在一起,科学、合理地形成标准化、通用化变压器部件模块,可大大提高牵引变压器模块化设计和制造能力,保证产品的成熟性和可靠性。 |
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