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西南交通大学出版社国家出版基金项目《大型卷铁心节能牵引变压器理论建模与制造工艺》出版,社会效益显著
2024-04-16 10:07:01  来源:西南交通大学出版社 
 

  节能减排是先进轨道交通装备核心支撑点之一。牵引变压器是电气化铁道牵引供电系统的心脏,由于牵引负荷的间歇性与冲击性,牵引变压器节能减排空间巨大,对实现“双碳”目标意义重大。

  西南交通大学高仕斌教授团队设计并生产了具有自主知识产权的大型卷铁心节能系列变压器,实现了大型卷铁心变压器“从0到1”的突破,填补了110kV级以上大型卷铁心牵引变压器设计和制造在世界范围内的空白,与目前广泛应用的叠片式变压器相比,大型卷铁心变压器空载损耗和空载电流降低44%和60%,噪声下降8~15dB,成本下降15%,有效降低了牵引供电系统能耗,经中国铁路总公司技术评审和中国机械工业联合会鉴定,达到国际领先水平。

  西南交通大学出版社持续关注高仕斌教授研究团队在大型卷铁心节能牵引变压器领域的研究进展,策划了《大型卷铁心节能牵引变压器理论建模与制造工艺》,该书获得2023年度国家出版基金资助。

大型卷铁心节能牵引变压器理论建模与制造工艺》(订购

高仕斌 周利军 张陈擎宇 著

西南交通大学出版社

  本书围绕大型卷铁心节能牵引变压器“设计—制造—试验”的理论与技术开展研究,解决了其“低损耗设计”“高性能制造”“针对性试验”三大难题:(1)构建了连续卷绕铁心涡流损耗计算方法,开发了“铁心-绕组-支撑结构”全方位匹配的低损耗电磁设计技术,提出了梯级渐变卷铁心与组合式绕组的电磁力解析方法及“损耗-噪声-绝缘-温升”协同最优的大型卷铁心变压器磁路对称的结构型式,实现了变压器损耗和温升的高效、精准计算;(2)研发了大型铁心“无偏”卷绕、封闭铁心上大型绕组连续绕制的工艺控制技术和专用工艺装备,解决了高电压等级卷铁心变压器生产过程中铁心卷绕、退火、变压器拼装移动等问题,突破了大型卷铁心低损耗、低噪声、低故障率的关键技术;(3)提出了损耗、温升、冲击短路等针对性试验方法,实现了大型卷铁心变压器的性能考核,保障了大型卷铁心节能变压器的制造与运行品质。

  本书成果填补了世界范围内大型卷铁心变压器“设计—制造—试验”的空白,开启了轨道交通、电网、工企节能减排新模式,助推了“十四五”供给侧结构性改革中产业结构的绿色低碳升级。2014年12月28日,世界首台大型卷铁心变压器在瓦日线王家庄牵引变电所正式投入运行,至今在网运行稳定;2018年3月31日,北京—沈阳客运专线投运8台大型卷铁心牵引变压器(分别安装于阜新北、黑山北牵引变电所)、6台卷铁心自耦变压器(分别安装于新邱、下石土AT所和申德营子分区所),至今运行稳定。截至目前,作者团队设计生产并投运了大型节能卷铁心变压器共计3736台,包括37台220kV牵引变压器(最大容量75MVA)、25台2×27.5kV自耦变压器(最大容量32MVA)、其他电压等级变压器3674台。按照220kV牵引变压器、2×27.5kV自耦变压器、其他电压等级变压器单台节电60万度/年、20万度/年、2万度/年计算,在网运行的节能卷铁心变压器节电总量约1亿度/年。大量的数据证明:本书成果为轨道交通实施“节能减排”国家战略做出了表率,节能效果和社会效益显著。

来源:西南交通大学出版社

本版责编:金洋
 
 
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