冯茹祯
特变电工股份有限公司新疆变压器厂 新疆省昌吉市 830000
摘要：随着社会的发展，科技的进步，电气化铁路的建设规模也在持续扩大，为了提高电气化铁路运行质量，推动铁路发展，制造了牵引变压器，因此，本文就牵引变压器设计制造时要注意的问题展开研究，首先阐述了牵引变压器设计制造注意问题，其次针对设计制造以及管理提出了一些关键措施，希望能够为该产品的设计制造提供一定的参考。
关键词：牵引变压器；设计制造；注意问题
电气铁路牵引供电系统的负荷主要在于电力机车上，其由于负荷不均衡，且易发短路，且故障点随机等现象，使得电器铁路供电系统随时可能发生问题。因此，在设计牵引变压器的时候，不仅要符合低耗要求，同时也需要解决以上问题。近年来，随着技术的进步，牵引变压器已经得到了改善，能够应对多次的短路电流冲击问题，设备运行状态也比较好，能够实现稳定可靠的工作，但是，其在设计制造的时候仍然需要注意短路问题。
一、牵引变压器设计制造需要注意的问题
电气铁路系统本身存在运行不对称、易发短路和负载变化负载等特征，因此，相对于常规变压器而言，牵引变压器具有以下几个特征：
1.牵引变压器可以将三相系统转变为二相系统，且能够增加次级输出功率，在次级二相输出负载等同时，初级三相电流就处于平衡对称状态中，三相系统是由中性点和YN结线引出来的，为了实现高压绕组目标可以采用分级绝缘。而为了改善磁通以及感应其波形，二相系统会通过三角连接绕组形式为其提供三次谐波电流回路[1]。
2.牵引变压器具备短时过载性能。依据负载曲线运行情况，各个位置温度不可大于允许值，最热点温度不大于140℃，油顶层温度不大于105℃，额定电流75%过载时间达到24min，额定电流150%过载达到60min，200%过载达到20min，300%过载达到2min。同时，牵引变压器在105%励磁满负荷以及110%励磁空载这两种状态中都能够持续运行。
3.牵引变压器运行时极易发生短路现象，设计制造过程中，通过有效方法提高电气、机械和抗短路等强度。根据国家标准试验方法，对其短路耐热力承受和动稳性能进行试验，变压器无损伤现象。牵引变压器能够承受频繁发生的短路电流冲击，而不出现热损和机械损伤现象。
二、牵引变压器设计制造关键措施
牵引变压器本身的运行特征决定其设计制造等方面要采取一些措施，这样才能够确保其实现安全运行，延长使用寿命，具体措施为：
1.铁芯制造采用硅钢片制造，实行全斜接缝无孔钢带绑扎以及阶梯迭片接缝结构。
而在额定电压基础上，铁芯柱以及铁轭磁通密度不可大于1.65T，防止空载损耗现象出现，以及空载电流、噪声等都出现下降的现象。
2.绕组制造由无氧铜导体完成，为了能够防止牵引变压器被短路电流频繁冲击，需要提高绕组机械强度以及电气强度，可以采用以下措施实现：（1）在进口硬纸筒中完成高低压绕组；（2）通过内外撑条完成高低压绕组，其中低压绕组要加倍采用撑条；（3）高压绕组匝采用1.35mm的绝缘层，低压采用0.6mm的绝缘层；（4）绕组绕制工作时，可以添加适当的形垫块，并将其进行绑扎以加固绕组工序；（5）低压绕组采用浸漆处理方法，处于恒压以及真空的干燥状态中；（6）绕组要计算安匝平衡，且在图纸上分段标记；（7）高低压绕组采用2.1-2.5A/mm2的电流密度；（8）绕组的密化处理使用的是撑条和垫块这两种方式。
3.在防尘空间内，装配变压器身，同时利用自动干燥设备使其干燥。器身出罐后，但是在拧紧压钉前，三组绕组压板采用油压装置完成压紧绕组，压紧力水平由变压器机械力所决定，压力和绕组电气在达到确定值时，需要将压钉拧紧并锁定，使绕组短路承受力能够提升。器身和邮箱间利用定位法提高运输各方的冲击力。油箱使用的是平顶钟罩样式，箱底具备安装支架，其使用固定螺栓与地基相连，箱身具备手孔、梯子等部件，为了能够减少漏油，提升机械强度，可以采取一些措施，例如使用优质钢板折制强化邮箱主体以及强件，以减少焊缝，使用刨坡口和自动焊接等方面拼接钢板，使用气体保护焊焊接邮箱，进而降低焊缝漏油现象；油密封面实行开槽和精加工，在槽内使用密封胶条，且利用双层密封，使密封漏油现象能够被彻底解决；油箱在焊接万抽，通过整体喷丸处理将氧化皮以及焊渣消除掉，使漆膜附着力能够提升，并将焊接应力释放出来，与油箱振动的处理相结合，确保运输安装过程中油箱焊缝不会发生开裂的现象；油箱需要进行80kPa和78.5kPa的压力强度测试，确保其不会出现任何损伤、变形的现象，且需要持续36h内进行50kPa压力的密封试验，不可出现漏油和任何损伤的现象；使用散热器、球阀、闸阀等部件加强密封性[2]。
4.要想使变压器能够在地震中安全运行，牵引变压器在设计制造时需要进行抗震设计制造：首先，利用平底油箱使变压器整体稳定性能够提升；其次，油箱底采用固定支架，大螺栓4个与地基连接，实现固定；同时，器身使用定位法避免其在地震时由于冲击力发生位移现象；最后，高低压的引线夹持必须要保证牢固，其长短要合适，避免出现短路等现象；此外，加强高压套管以及升高座的抗冲击力装置。
5.牵引变压器为了保证其在长途运输过程后，无需在现场安装时进行吊芯检验，其在设计制造时需要注意：（1）器身装备时要严格遵循设计以及工艺规范，同时确保器身以及油箱牢固；（2）所有紧固件保证拧紧，所有引线螺栓要保证锁死，且使用胶粘死，避免运输出现松动现象。
结束语：
综上，随着铁路运输的发展，牵引变压器设计制造过程中要注意负荷不均衡、易发短路、故障点随机等问题，基于此，本文针对这些问题提出了一些措施，从铁芯制造、连接、绕组制造、变压器装配、油箱、变压器紧固以及运输等方面进行了研究，在实际产品设计和运行中得以实施，并得到进一步的完善发展。
参考文献：
[1]陈浩.牵引变压器介电试验分析[J].铁道技术监督,2018(7).
[2]李香情,王甫燕,黄金辉.牵引变压器油箱盖钻孔倒角工艺优化[J].金属加工（冷加工）,2018(1).