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(1)輕量化、小型化
對于高速客運牽引機車,車體底架相對軌道的高度受到嚴格限制,重量指標非常重要,而且在長度及寬度方面也存在許多技術約束,所以其牽引變壓器面臨的主要問題是如何縮小體積,減輕重量。目前須就如何減少體積及重量進行研究,不斷地進行優(yōu)化設計,盡量滿足總體技術要求。另外,超導變壓器也是其一個前景較好的發(fā)展方向。
(2)一體化結構
現(xiàn)在的牽引變壓器內部安裝各種電抗器等電磁部件,甚至還有各種互感器存在,所以牽引變壓器是一個集成的概念,內部需要解決安裝空間、電磁兼容、聯(lián)結等許多系統(tǒng)集成問題。這就需要采取較好的一體化設計思路。
(3)大容量化
交流傳動技術經(jīng)過幾十年發(fā)展已經(jīng)非常成熟。20 世紀 80 年代初,一臺軸式為BO-BO、質量為 84t 的三相交流機車功率為 5600kW,單軸功率為 1400kW,機車單位質量功率達 67kW/t； 現(xiàn)在研制出的 BO-BO 軸式、 質量 86 t、 持續(xù)功率達 6400kW的異步牽引傳動電力機車,其單軸功率達 1600 kW,機車單位質量功率接近 75kW/t。這時擺在牽引變壓器研究者面前的任務就是如何進一步提高牽引繞組容量或者整個變壓器容量。所以,在滿足要求的前提下提高變壓器容量是變壓器進一步發(fā)展的方向。
(4)高可靠性
牽引變壓器可靠性影響到整車及鐵路系統(tǒng)運行,所以將來在如何提高可靠性方面要開展進一步研究,其主要內容包括部件可靠性,結構可靠性,材料可靠性, 安裝可靠性等。
(5)環(huán)保化
隨著社會不斷進步,環(huán)境保護越來越受到關注,變壓器環(huán)境保護方面的問題主要有三個：第一為噪聲控制,第二是變壓器油的污染問題,第三為電磁污染問題。所以在將來如何降低噪聲污染是一個大的研究課題,在變壓器油方面將采用可以降解的變壓器油為主線,同時還必須采取措施解決電磁污染問題。
(6)智能化
以往牽引變壓器保護環(huán)節(jié)少,監(jiān)控困難,給使用及檢查帶來一定困難。隨著計算機技術的發(fā)展,使復雜的變壓器數(shù)據(jù)采集及處理問題變得越來越容易實現(xiàn),從而大大促進了牽引變壓器監(jiān)控技術的成熟與發(fā)展。大量的電子技術及數(shù)控技術將得到廣泛應用,實現(xiàn)多渠道對變壓器數(shù)據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控,保證牽引變壓器安全、穩(wěn)定運行,并且達到節(jié)能的目的。
(7)模塊化、系列化設計
國外一些主要牽引變壓器制造企業(yè)的產(chǎn)品技術已經(jīng)達到了很高的水平,建立了完整的產(chǎn)品技術平臺,如鐵心制造平臺、線圈制造平臺、絕緣處理平臺等,使產(chǎn)品技術標準化、模塊化、通用化。通過嚴格控制標準化接口,將預設計、預制造和預試驗過的標準化和最優(yōu)化的集成部件組合在一起,科學、合理地形成標準化、通用化變壓器部件模塊,可大大提高牽引變壓器模塊化設計和制造能力,保證產(chǎn)品的成熟性和可靠性。 |
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