國內外牽引變壓器過負荷計算區別

馬 君

(臥龍電氣銀川變壓器有限公司，寧夏 銀川 750200)

在電氣化鐵路設計中，各設計院根據每條鐵路線路運量情況和線路特點，會單獨提出1條符合線路運行情況的過負荷曲線。根據參考文獻[1]中規定，變壓器按圖1所示的典型負荷曲線運行(負載周期約6.0 h)，按環境溫度30 ℃，繞組熱點溫度不超過140 ℃，頂層油溫不超過105 ℃；同時對圖中的K1也做了規定：常速單線取0.5，常速復線取0.6，客運線或重載鐵路取0.7～0.8。

圖1 典型負荷曲線

變壓器在計算之初，要考慮用戶提出的負荷曲線要求，在計算出繞組溫升、油平均溫升、頂層溫升及其他基本參數時，可先核算按負荷曲線運行后各狀態下的熱點溫度，如果均滿足上述條件，則認為此設計滿足用戶的過負荷要求。變壓器設計方案經濟性主要決定于電密、溫升限制、損耗等

參數，其中鐵路牽引變壓器由于特殊的運行狀況需要提前驗算過負荷能力，這就決定于電密及損耗、溫升的計算。

1 變壓器過負荷能力計算

計算變壓器繞組熱點溫度有指數方程法和微分方程法[2]。由于牽引變壓器負荷情況比較貼切指數方程中的負荷軌跡，普通電力變壓器過負荷情況比較符合微分方程的計算方式，故牽引變壓器采用指數方程法計算。

自然油冷卻變壓器穩態熱點溫度計算公式如下：

(1)對應于負載系數K的溫度增加值

(2)對應于負載系數K的溫度減少值：

式中：θh—繞組熱點溫度，℃

θa—環境溫度，℃；

Δθoi—開始時的頂層油(油箱內)溫升，K；

Δθor—額定損耗(空載損耗+負載損耗)下頂層油(油箱內)穩態溫升；……