Железнички трансформатор (тракциони трансформатор): врсте и употреба

Железнички трансформатор (тракциони трансформатор): шта је, врсте и како функционише

Шта је ажелезнички трансформатор? Такође ћете чути да се зове вучни трансформатор. У основи, то је део комплета који чини електричну енергију употребљивом за возове и инфраструктуру која их подржава. Где живи је важно, али-то је или скривено у авучна трафостаницанапајају надземне водове или трећу шину са мреже, или је причвршћена на сам воз (локомотива или ЕМУ), где снижава тај неуобичајени надземни напон тако да га вучни претварач, мотори и сва помоћна опрема на возилу заправо могу користити.

Ево у чему је ствар: ово нису ваши{0}}разноврсни енергетски трансформатори. Железнички електроенергетски системи су брутална-тешка преоптерећења, стално пребацивање, непрекидне вибрације-и хармоници енергетске електронике од којих би обичан трансформатор заплакао. Дакле, железнички трансформатори су направљени чвршћи, паметнији и са потпуно другачијим скупом приоритета.

Једноставно речено, железнички (вучни) трансформатор је електрични трансформатор посебно дизајниран за електрификацију шина. Његов главни посао? Узмите високи напон и спустите га на нешто са чиме опрема за вучу може да ради. Али не ради се само о конверзији напона-већ такође обезбеђује електричну изолацију, добро се понаша са заштитним системима и мора да се носи са свим лошим радним условима као што су циклична оптерећења, хармоници и механички стрес који долази са територије.

Обично се појављују на два главна места:

1) Трансформатор вучне подстанице (мрежа-бочна страна)

Овај се налази између јавне мреже и железничке мреже. Његова свирка укључује:

 Спуштање напона са нивоа преноса (мислимо 66–220 кВ) на нивое снабдевања железницом као што је25 кВ АЦ.

 Напајање једног или више делова надземног вода.

 Подржавају шеме заштите и контроле тако да грешке не доведу до квара цео систем.

У већини железница са наизменичном струјом, наћи ћете ове подстанице распоређене дуж руте како би напон држао под контролом док возови црпе струју.

2) Уграђени тракциони трансформатор (воз-бочно)

Ово је онај који ћете наћи у АЦ електрифицираним возовима (25 кВ АЦ или 15 кВ АЦмреже). Електрични, он се налази између пантографа и вучног претварача-тако да ланац изгледа отприлике овако:

Пантограф → главни прекидач → вучни трансформатор → вучни претварач → вучни мотори.

Његови главни задаци:

 Снижавање напона надземне мреже на нивое које моћна електроника може да поднесе.

 Обезбеђивање више секундарних излаза-не само за вучу, већ и за ХВАЦ, компресоре, пуњаче батерија, осветљење и контролно напајање.

Вреди напоменути: нема га сваки електрични воз.ДЦ системи(више о томе у наставку) често није потребан уграђени трансформатор у истом смислу.

У својој сржи јеелектромагнетна индукцијадизање тешког терета:

Примарни намотај прима наизменичну струју високог{0}}напона.

Магнетно језгро повезује ту енергију са једним или више секундарних намотаја.

Секундарни намотаји испоручују ниже напоне, али веће струје.

У употреби железнице, међутим, дизајн мора да се носи са:

 Брзе промене оптерећења (возови који убрзавају вуку тону струје).

 Краткотрајна{0}}преоптерећења.

 Хармоникеине-синусоидне струјеод тих вучних претварача.

 Термоцикличне{0}температуре расту и снижавају се током целог дана док се сервисни захтеви мењају.

Дизајн железничког трансформатора је чврсто везан за напон и фреквенцију система. Ево кратког прегледа:

1) Једнофазни вучни трансформатори-(АЦ возови)

Већина железница са наизменичном струјом ефикасно ради на једнофазно{0}}фазно напајање. Уграђени трансформатори овде обично имају:

 Једнофазни{0}}примарни.

 Вишеструки секундарни намотаји (вучни + помоћни).

 Специфична координација изолације за руковање пренапонима надземних водова и догађајима пребацивања.

2) Трансформатори са више-намотаја/конвертера-

Савремени возови се ослањају наИГБТ-базирани претварачи. Дакле, секундарни намотаји су распоређени тако да:

 Феедисправљачи/инверториефикасно.

 Смањите таласање и повећајте перформансе претварача.

 Дршкахармонично загревањебоље-јер су хармоници права главобоља.

3) Аутотрансформатори у системима 2×25 кВ

Неки25 кВмреже користе а2×25 кВаутотрансформаторска шема за смањење пада напона и губитака на дугим релацијама. У овој поставци:

Надземни систем користи напојни проводник и контактну мрежу на различитим потенцијалима.

Аутотрансформатори се постављају дуж трасе да стабилизују напон и управљају повратним струјама.

Само да буде јасно: ово нису уграђени вучни трансформатори-већ су деоархитектура снабдевања.

4) Трансформатори типа на плочи-пуњени уљем или суви-

У зависности од дизајна воза и жеља оператера, видећете:

Пуњено-уљем:Одличан пренос топлоте, компактан за оцену, али вам је потребна заштита и контрола пожара/животне средине.

Суви{0}}тип/ливен од смоле:Нема течности, мањи ризик од изливања, али често веће/теже и хлађење мора да буде тачно-.

„Прави“ избор зависи од стандарда, простора, протока ваздуха, циљева заштите од пожара{0}}и колико одржавања сте спремни да урадите на дуге стазе.

Железнички трансформатори су направљени за грубљи живот. Ево шта их издваја:

Дизајни се разликују, али типичан железнички трансформатор укључује:

Језгро и намотаји:Оптимизован за ефикасност, термичке перформансе и хармонично грејање.

Систем изолације:Направљен да издржи високо{0}}напонске импулсе и дуготрајно-старење.

Чауре/завршеци:Довољно робустан за вибрације и термички циклус.

Систем за хлађење:Радијатори, вентилатори, пумпе или канали{0}}за принудни ваздух у зависности од типа.

Инструментација:Сензори температуре, уређаји-нивоа/притиска уља (за{1}}пуњени уљем) и интерфејси за надзор.

Монтажна структура:Дизајниран да испуни спецификације за ударе и вибрације на железници.

Када инжењери седну да прецизирају или упореде железничке трансформаторе, ево шта они гледају:

Одржавање ових трансформатора здравим значи редовно праћење и тестирање. Уобичајене праксе укључују:

 Визуелни преглед (цурење, контаминација, стање хлађења).

 Провера отпора изолације и отпора намотаја.

 Испитивање односа окретаја.

 Праћење и праћење температуре.

 Тестови уља за јединице пуњене{0}}уљем (влага, диелектрична чврстоћа, киселост).

 Анализа раствореног гаса (ДГА) где је применљиво-одлична је за рано откривање унутрашњих кварова.

 Испитивање делимичног пражњења у неким дијагностичким програмима.

Програми су обично регулисани стандардима железничког оператера и националним прописима -очигледно, безбедност на првом месту.

Неке честе главобоље:

Прегревањеод преоптерећења, кварова у хлађењу или хармонијских губитака.

Старење изолацијеубрзан топлотом, влагом и електричним стресом.

Лабаве везеили оштећења олова услед вибрација и термичких циклуса.

Отказивање чаура/завршетака-праћење, контаминација, механички стрес.

Деградација нафте(оксидација, улазак влаге) у дизајн{0}}пуњеним уљем.

Професионални савет: -надгледање засновано на тренду-посматрање промена током времена- је много корисније од једног резултата теста.

Да ли сви електрични возови имају вучни трансформатор?
Не. АЦ возови обично раде. Многи системи једносмерне струје не користе уграђени вучни трансформатор на исти начин-иако још увек имају опрему за конверзију.

Која је разлика између вучног трансформатора и нормалног трансформатора?
Вучни трансформатори су наменски-направљени за рад на железници-вибрације, преоптерећења, брзе промене оптерећења, хармонике. Нормални индустријски трансформатори нису дизајнирани за такву врсту злоупотребе.

Шта је трансформатор вучне подстанице?
Трансформатор у трафостаници снижава мрежни напон на напон напајања железнице (нпр. 25 кВ АЦ) и напаја делове надземног вода.

Железнички трансформатор-или вучни трансформатор, ако желите-је специјализовани део опреме који је апсолутно неопходан за електрификоване железнице. Било да се напаја мрежа из трафостанице или се вози возом да би се смањио напон, његов дизајн се односи на руковање грубим стварима: циклуси преоптерећења, хармоници, вибрације, уски простори и строги безбедносни стандарди. Ако специфицирате, одржавате или само покушавате да извучете максимум из једног, желећете да се ослоните и на међународне стандарде и на железничке{4}}специфичне техничке захтеве. То није само трансформатор-то је трансформатор који је био у теретани.

Контактирајте сада