城市軌道交通用牽引整流變壓器世界地下交通的歷史及現狀大城市中主要在地下修建隧道，鋪設軌道，以電動列車運送乘客的公共交通體系。簡稱地鐵。世界上第一條地鐵于1863年誕生在英國首都倫敦。19世紀末，相繼有芝加哥、布達佩斯、格拉斯哥、維也納和巴黎5座城市修建地鐵。20世紀上半葉，柏林、紐約、東京、莫斯科等12座城市也先后修建地鐵。20世紀80年代中期，全世界地鐵營運里程總計超過3000千米。中國于1965年開始修建北京地下鐵道。天津和上海也分別于70年代初和80年代初開始修建地鐵。大多數的城市軌道交通系統在城市中心的路段都會鋪在地下挖掘的隧道里。這些系統亦可稱為地下鐵路，簡稱地下鐵或地鐵。在臺灣則稱作“捷運”(MassRapidTransitsystem,MRT)。在中國大陸城市，修建于地上或高架橋上的城市軌道交通系統通常被稱為“輕軌”。然而，在專業領域，“輕軌”與“地鐵”的區分方式在于運量的不同，“輕軌”指每小時單向運輸量小于城市軌道交通用牽引整流變壓器世界地下交通的歷史及現狀1城市軌道交通用牽引整流變壓器我國的軌道交通現狀20000人的城市軌道交通系統，而“地鐵”指每小時單向運輸量大于20000人的城市軌道交通系統。有軌電車由于與其他交通工具共同使用道路路面，因此通常不被算在城市軌道交通系統范圍之內。城市軌道交通的發展在世界已有100多年的歷史。1863年世界上第一條地鐵在英國倫敦建成通車，標志著城市軌道交通方式的誕生。在不同國家、不同發展階段內，凡經濟發達的國家與城市都建有地鐵。地鐵已成為一個國家綜合國力、城市經濟實力、人們生活水平及現代化的重要標志。中國第一條地鐵是北京地鐵，于1965年7月1日在北京西郊玉泉路開工，1969年10月1日完工通車，全長23.6公里，共設17個車站，是中國地鐵之先河。隨著一條條新線的落成，北京地鐵運營線路也在迅速延伸，從1987年的40公里、1999年的54公里，迅速上升為2003年的114公里。香港地鐵是由政府政府的地鐵公司經營，自第一條線路于1977年建成通車以來，城市軌道交通用牽引整流變壓器我國的軌道交通現狀2城市軌道交通用牽引整流變器截止2005年已有3條線路在正常運營，線路總長度約43.2km，共設車站38座。香港地鐵也是世界上唯一盈利的城市地鐵。中國的上海，地鐵1號線工程于1995年5月建成通車，線路總長為21km，2005年運用車輛為162輛，年客運總量3.6億人次，約占上海市公交客運總量的8％左右。廣州市地鐵起步較晚，地鐵一號線于1993年12月28日才破土動工，但是“十五”以來，其發展速度不斷加快：具有世界先進水平的一號線于1999年6月28日全線開通試運營，2003年12月28日，二號線全線開通試運營，2005年12月26日，三號線首通段、二號線延長段同期開通。截至2005年年底，廣州地鐵運營里程達到54公里。此外，深圳市的軌道網規劃則提出，未來25年將建365公里地鐵、輕軌，共需投資約1200億元。而南京也已經規劃好了6條地鐵，最終整個城市的軌道交通線路總長度將達300公里。而杭州、沈陽、成都、哈爾濱四城市的地鐵項目規劃也在2005年下半年獲批。在“十一五”規劃里，城市軌道交通用牽引整流變器截止2005年已有3條線路在正常運3城市軌道交通用牽引整流變壓器牽引整流變壓器市場現狀中央則已經制訂了興建1500公里地鐵路網的目標，5年間，平均每年要修建300公里城市地鐵，1年幾乎相當于過去的40年。地鐵建設的快速發展也帶動了房產、商鋪、廣告等產業的發展，甚至催生了新的城市格局，其投資潛力不可小視。自2005年6～8月，杭州、沈陽、哈爾濱、成都先后宣布地鐵項目獲批開始，我國地鐵建設再次回暖。2006年10月14日，建設部副部長黃衛表示，今后5年我國規劃建設城市軌道交通約500-600公里，總投資約1700億元。我國已經成為世界上最大的軌道交通建設市場。眾所周知，利益是最有效的驅動力。但面對如此龐大的市場誘惑，這兩年卻并沒有更多的企業涉足這一領域。技術上看，牽引整流變壓器的門檻不太高。設備通常有10kV、20kV、35kV三個電壓等級；從整流脈波來分有12脈波和24脈波之分，其中24脈波整流回路對電網的諧波污染比12脈波降低50%左右容量有800kVA、城市軌道交通用牽引整流變壓器牽引整流變壓器市場現狀中央則已經4

2500kVA、3300kVA等幾種。而目前我國國內的干式變壓器生產企業大都已經處于一種微利的情況，資金情況不佳，大部分企業無法抽出力量進行更深入的研究（如對牽引整流變壓器、勵磁變壓器、核電用變壓器等高難度的產品研究），所以只有在干式變壓器行業內排名前幾位的企業才會涉足牽引整流變壓器。除了資金壓力外，進入這一行業的企業數目較少的另一個原因是準入門檻比較高。據了解，盡管一個地鐵項目整體投資比較大，從幾十億到幾百億不等，但分解到牽引整流變壓器這部分可能只有幾百萬到幾千萬的投資。項目投資方肯定不愿意因為投入如此小的設備的質量問題影響到整個工程的質量，因此只有擁有多項運行業績的生產企業才會被看中。這對起步較早的企業來說無疑是最大的優勢。由于建設前期投資資金需求量大、回收期長，我國城市軌道建設的主要資金來源還主要依賴政府投資和國家開發銀行貸款。這種融資結構導致一方面因為國家財力有限，使我國2500kVA、3300kVA等幾種。5

軌道交通建設投資速度相對較慢；另一方面大多軌道交通經營企業都處于虧損經營的狀態，政府補貼任務沉重。2002年10月，國務院曾決定對地鐵立項的事情先擱置不議，其中的一個原因就是地鐵建設高昂的資金來源主要是當地政府的財政收入，國家擔心一些城市為了“政績工程”盲目上馬地鐵項目。據了解，目前通過審批的幾大地鐵項目的設計已經定型，其他待審批項目還需要假以時日。一場戰爭已經結束，又一輪的戰役還未打響，牽引整流變壓器生產企業都在蓄勢待發。議，其中的一個原因就是地鐵建設高昂的資金來源主要是當地政府的財政收入，國家擔心一些城市為了“政績工程”盲目上馬地鐵項目。據了解，目前通過審批的幾大地鐵項目的設計已經定型，其他待審批項目還需要假以時日。一場戰爭已經結束，又一輪的戰役還未打響，牽引整流變壓器生產企業都在蓄勢待發。軌道交通建設投資速度相對較慢；另一方面大多軌道交通經營6牽引整流變壓器的應用城市軌道交通的直流供電系統從最早的城市軌道交通開始開始，由于當時的技術條件限制，所以列車均采用直流電動機提供動力城市軌道交通的供地鐵（輕軌）由設置在沿線的牽引變電站向列車饋送直流電，電壓有600伏、750伏、825伏、1000伏和1500伏等。前4種一般通過第三軌供電，1500伏的通過架空線供電。一般每公里建有一個牽引變電站。地鐵照明等由降壓變電站提供三相和單相交流電。隨著交變電流的發展，交流電動機技術的成熟，新列車逐漸采用交流電動機提供動力，但由于直流供電電流大適合軌道交通這樣的大流量線路，而高壓交流供電容易造成干擾，交流電動機所用交流也非工頻需通過變頻器將頻率提升到10kHz以上，所以供電系統仍然沿用了以前的直流供電模式。牽引整流變壓器的應用城市軌道交通的直流供電系統7牽引整流變壓器的應用牽引整流變壓器的工作原理1整流變壓器與普通變壓器的相同點

1）外觀相似從外觀上來看，都是一種靜止的電氣設備。

2）結構類似從結構上來看，整流變壓器的器身也是由繞在共同鐵心上的兩個或兩個以上的線圈組成的。

3）原理相同從工作原理上來看，可以看到整流變壓器和電力變壓器一樣，都是根據法拉第電磁感應定律，通過交變磁場把一次繞組和二次繞組聯系在一起，從而完成改變電壓、電流和傳遞電能的功能。2整流變壓器與普通變壓器的不同點（1）對等效相數的要求為了提高電能的質量，整流變壓器的輸出波形不像電力變壓器，在一個周期內只有三個正弦波，而是根據網側電壓和裝機容量確定每臺變壓器在一個周期內的脈波數，大型整流變壓器的脈波數牽引整流變壓器的應用牽引整流變壓器的工作原理1整流變壓器與普8牽引整流變壓器的應用至少為6個，最多可達12個，以滿足水電部1984年頒發的《電力系統諧波管理暫行規定》的要求。所謂等效相數即為一個周期內的脈波數P0。P0=6，就是等效相數為6。（2）表現在輸出電壓方面的差異1）稱呼上的差異由于和整流器的緊密結合，整流變壓器的輸出電壓稱為閥側電壓。其名稱起于硅二級管的單相導電性。當整流臂的正極點位比負極高時，整流變壓器的輸出電壓大于零；當整流臂的正極點位比負極低時，整流變壓器的輸出電壓等于零，其作用猶如閘閥一樣。根據國家標準GB2900.15-82規定，所謂額定閥側電壓定義為同一換相組閥側繞組中相繼換相的兩相端子之間，對應于額定分接的空載電壓。該值應能在額定工作條件下保證整流器的額定直流電壓。

2）計算方法上的差異由于整流裝置的負載電流的波形各異，其輸出電流的計算方法不僅與電力變壓器有很大不同，而且不同的整流電路，其計算方法也不一樣。牽引整流變壓器的應用至少為6個，最多可達12個，以滿足水電部9牽引整流變壓器的應用(3)調壓的目的和范圍上的差異一般而言，電力變壓器的輸出電壓值要求為不變值。為達此目的，電力變壓器的電壓調節范圍取決于電網電壓的波動范圍。而整流變壓器，不僅要像電力變壓器一樣，為彌補電網電壓波動而引起的直流電壓的變化，而且還由于負載本身的需要，整流變壓器的閥側電壓必須能在一個較大的范圍內進行調整。

牽引整流變壓器的特點結構形式基本同于電力變壓器。通常采用無勵磁調壓，調壓范圍為±5%，目的是為了順應交流電網的電壓波動。主要用于礦山或城市軌道電力機車的直流電網。牽引整流變壓器的應用(3)調壓的目的和范圍上的差異一10牽引整流變壓器的工作原理為什么要采用12相、24脈的變壓器組牽引整流變的工作主要是將網側的工頻電網電壓轉換成高頻正弦波，通過整流器等一系列整流設備得到近似于直流的電源。為了改善整流裝置的高次諧波對電網、通訊等系統的影響，對于大功率整流裝置，人們已越來越追求更多的整流相數，如12相甚至更多的相數。相數越多，產生的諧波量就越小。隨著我國城市建設的不斷發展，這種多相多脈波的牽引整流變壓器將在城市快速軌道交通供電設備中得到廣泛應用和發展。綜合成本等因素考慮，可以預言，采用由分裂式變壓器組成的12脈波或24脈波的整流系統將成為我國軌道交通牽引整流變電站的主流設備。牽引整流變壓器的工作原理為什么要采用12相、24脈的變壓器組11諧波含量對比十二脈波整流二十四脈波整流諧波階次諧波比例（％）諧波階次諧波比例（％）1100.001100.0020.0020.0030.4530.0640.0040.0050.4350.0660.0060.0070.5470.5480.0080.0090.5690.56100.00100.00119.07111.19120.00120.00137.66131.01140.00140.00150.35150.35160.00160.00170.33170.33180.00180.00190.66190.09200.00200.00210.68210.09220.00220.00234.30234.30240.00240.00253.94253.94諧波總量13.31％諧波總量6.11％

由計算結果可知：二十四相整流電流諧波總量6.11％比十二相整流諧波總量13.31％減少了50％以上；此外，二十四相整流的電流諧波頻率高（23，25次諧波），可以降低工程濾波費用。

諧波含量對比十二脈波整流二十四脈波整流諧波階次諧波比例（％12牽引整流變壓器的工作原理牽引整流變壓器移向原理

1.1三相橋式整流整流原理采用三相雙線圈變壓器（如Dy11，Yy0），與三相橋式整流器一起，實現將三相交流電源整流輸出六脈波直流電源，其電路原理圖如圖這種整流方式，其變壓器與整流器結構較簡單，但對電網產生諧波分量較大。牽引整流變壓器的工作原理牽引整流變壓器移向原理這種整流方式，13城市軌道交通用牽引整流變壓器課件14

低壓a相電流波形經過整流器后得到的輸出Ud波形低壓a相電流波形經過整流器后得到的輸152.2十二相（十二脈波）整流選擇兩組三相變壓器—整流器系統，使兩組變壓器二次電壓之間相差30°電角度，其直流電壓脈沖分量也相差30°電角度，將兩組橋式整流器輸出并聯運行，即可實現將三相交流電源整流輸出十二脈波直流的等效十二相整流。其電路原理圖如圖2.2十二相（十二脈波）整流16直流輸出Ud波形一個周期內有12個脈波直流輸出Ud波形一個周期內有12個脈波173.3二十四相（二十四脈波）整流

軸向雙分裂12相24脈波地鐵牽引整流變壓器，其網側為一個不分裂的繞組，分成上下兩個支路，兩支路并聯聯結。兩組閥側繞組沿軸向布置于同一鐵心柱上，其本身并沒有串聯或并聯，而是將其頭尾各自采用y聯結和d聯結分別引出，分裂成兩個支路。這種閥側繞組分裂為兩個支路，布置在同一鐵心柱上的軸向雙分裂結構的變壓器繞組，可以使閥側兩個支路并聯運行，同時向負載供電，即同時各向一組三相橋式整流器供電。閥側繞組一組采用y聯結，另一組采用d聯結，使它們的線電壓有效值接近。變壓器閥側繞組同名端線電壓的相位差為2π/12（電角度為30°），這就形成每周期含有12脈波的6相整流系統。如果有兩臺這樣的變壓器，一臺移相+7.5°，另一臺移相-7.5°，兩臺變壓器組成一套移相變壓器組，這就形成了12相24脈波的移相整流變壓器，其閥側同名端線電壓的相位差是2π/24（電角度為15°）。3.3二十四相（二十四脈波）整流18移相原理前面所述的整流電路是最基本的整流電路，這些整流電路的脈波數最大只能到6.對于大功率整流設備，為了提高功率因數，減小網側諧波電流，必須提高整流設備的脈波數。為此可以采用移相角的方法來實現。移相的目的是使整流變壓器二次繞組的同名端之間有個相位移，從而可以提高整流設備的脈波數。移相方式分為星角移相，移相繞組移相和移相自耦變壓器移相等三種，星角移相適合于小容量變壓器的移相，移相自耦變壓器移相適用于60kV及以上電壓等級移相，所以我公司的牽引整流變壓器采用移相繞組移相的方式。而移相繞組移相為一次側移相移相繞組和主繞組聯接方式有三種，即曲折形、六邊形和外延三角形。通過繞組結構容量的比較，延邊三角形比曲折形和六邊形均節省材料。我公司的牽引整流變壓器的移相繞組采用延邊三角形的方式。移相原理19一臺變壓器網側的內三角連接成左行（超前7.5o記為+7.5o）的接線；另一臺變壓器網側的內三角連接成右行（滯后7.5o記為-7.5o）的接線；ABCA1YB1C1XZABCC1B1A1ZYX7.5o52.5o移相繞組主繞組右行接線一臺變壓器網側的內三角連接成左行（超前7.5o記為+7.20左行接線ABCA1YB1C1XZABCC1B1A1ZYX52.5o7.5o左行接線ABCA1YB1C1XZAB21城市軌道交通用牽引整流變壓器課件22城市軌道交通用牽引整流變壓器課件23城市軌道交通用牽引整流變壓器課件24城市軌道交通用牽引整流變壓器課件2524脈地鐵整流變壓器繞組布置圖鐵心①yL.V④dL.V②H.V③H.V移相繞組主繞組主繞組單臺24脈地鐵整流變壓器繞組布置圖鐵心①④②③移相繞組主繞組2624脈波牽引整流變壓器接線圖24脈波牽引整27經過整流器后得到的輸出Ud波形經過整流器后得28城市軌道交通用牽引整流變壓器課件29城市軌道交通用牽引整流變壓器課件30城市軌道交通用牽引整流變壓器課件31城市軌道交通用牽引整流變壓器課件32城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的一般客戶要求及國內常用規格(一)可靠性要求特高1.無備用；2.在運行時不能停電；3.諧波分量多，空載時電壓會升高;4.負荷變動大；5.要求過載能力特強；6.輸出電壓誤差要求小；7.變壓器設計難度高，制造要求高。(二)安全性要求特高1.不能發生火險；2.通風、照明不能停。國內常用的規格電壓:高壓(網側）:35(33)±2×2.5%kV低壓(閥側）：大約600~1200V容量范圍：1600-5000kVA變壓器組合：兩臺組成12相24脈聯結組標號：a):Dyd-11-0(+7.5°)/Dyd-1-2(-7.5°)b):Dyd-5-0(+7.5°)/Dyd-7-2(-7.5°)城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的一般客戶要求及33城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的負載特性

負載標準工作制等級

城市軌道快速交通牽引整流變壓器，其負載的標準工作制等級為VI級即：

100%連續運行； 150%運行2小時； 300%運行1分鐘。300%150%100%1分鐘2小時連續0城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的負載特性30034城市軌道用牽引整流變壓器的市場我公司產品的技術參數及一些優缺點ZQSCB系列產品（牽引整流變壓器）的鐵芯材料采用日本新日鐵公司30ZH120高導磁晶粒取向硅鋼片，45°全斜接縫，五級步進疊片（磁力線可順利避開疊片間的氣隙垂直進入相鄰的疊片）。鐵芯表面均采用具有防潮、防腐、耐濕熱和具有吸收振動、散熱性能好的硅樹脂橡膠涂料進行涂履，因而保證了變壓器在特殊環境中具有低損耗、低噪聲和高強度、高耐蝕的特點。ZQSCB系列產品的一次繞組采用優質無氧冷拔銅導線繞制而成，繞組的層間、段間、端部及內外層絕緣均采用具有較高機械強度和電氣強度、且耐高溫的玻璃纖維填充，并經最先進的飛流在線脫氣、混料澆注設備嚴格的進行真空干燥和脫氣處理，保證了一繞組在澆注過程中完全處于真空狀態，使成型后的線圈無空穴等缺陷。另外，繞組的澆注材料采用流動性極好的進口樹脂VE4518（絕緣耐熱等級H級），經嚴格的科學配方和特殊的澆注固化工藝，使成型后的繞組絕緣具有與銅導體相同的熱膨脹系數和較高的機械強度（抗拉強度不低于600～700Mpa），因而保證了繞組具有不龜裂、局放小（10kV~35kV產品局放量均<5pc），機械強度高，絕緣強度高等特點。二次繞組采用進口德國MKM公司銅箔在自動城市軌道用牽引整流變壓器的市場我公司產品的技術參數及一些優缺35箔式繞線機上繞制，內部焊接在繞線機上采用氬氣保護焊接，精度高、焊接電阻小，無外部焊接過程，以預浸F級環氧樹脂的DMD復合箔做為層間絕緣，上、下端均用樹脂封裝后置于固化爐中，使其成為一個緊固的剛體，且高、低壓繞組電抗高度幾乎相同，附加損耗小，散熱效果好，有優良的動熱穩定性能。為滿足VI級負載的要求，ZQSCB系列產品在設計過程中合理的選擇了磁密和電密，繞組的每層導線均設置了軸向氣道，并采用了薄絕緣結構，保證產品具有良好的散熱性能。除以上結構特點外，ZQSCB系列產品還有以下技術特點：1、兩套機組運行時為24脈波，單套機組也可以12脈波運行，大大提高了系統的可靠性。2、24脈波整流系統對電網的諧波電流總量比12脈波減少60％以上。各分接移項角均為7.5°，各分接運行諧波量一樣小。3、溫升低、過載能力強，在VI級負載條件下能可靠運行。4、僅改變變壓器高壓外部連線順序，即可實現兩臺產品±7.5°移相的互換，用戶使用方便。箔式繞線機上繞制，內部焊接在繞線機上采用氬氣保護焊接，365、關鍵技術參數的平衡性好、負載分配均勻，有效的降低了非特征諧波量。6、線圈采用軸向雙分裂結構，可省去平衡電抗器；輸出直流波形平滑，可省去平波電抗器。既簡化了電網結構，又節約了投資。ZQSCB系列產品以空氣作為冷卻介質，固體樹脂作為絕緣介質，保證了產品具有不燃、不爆、無排放、不污染環境、無需維修等優點。非常適用于各種城市軌道交通用電系統。四、產品技術規范1、電壓等級： 網側：10kV、20kV、35kV或根據用戶指定；閥側：1.18kV～1.22kV或根據用戶指定2、容量：1000～5000kVA3、調壓范圍：±5％、±2×2.5％或根據用戶要求4、調壓方式：無勵磁調壓5、頻率：50Hz6、聯結阻別：Ddo,y5和Dd2,y7或根據用戶要求5、關鍵技術參數的平衡性好、負載分配均勻，有效的降低了非特征377、冷卻方式：AN8、負載等級：VI或根據用戶要求9、絕緣耐熱等級：H級10、局部放電：10kV-35kV均≤5PC11、絕緣水平：3kV及以下工頻耐壓10kV；沖擊電壓20kV10kV工頻耐壓28（35）kV；沖擊電壓75kV35kV工頻耐壓70kV；沖擊電壓170kV7、冷卻方式：AN38城市軌道用牽引整流變壓器的市場國內其他生產廠家概況順特變壓器廠順德特種變壓器廠是國內率先成功開發研制出12脈波牽引整流變壓器的廠家，97年開發出24脈波干式整流變壓器，做過伊朗德黑蘭地鐵工程，72臺12脈波2500KVA牽引整流變壓器。在國內參與過上海地鐵、廣州地鐵等多地的地鐵建設，是我公司未來在市場上的主要競爭對手之一。北京變壓器廠北變和順特生產的牽引整流變壓器占據了中國絕大部分的市場，但北變生產的基本上都是10kV系列的產品。另外，還有一些其他的廠家如許繼、海南金盤等也均在積極準備進入本市場，未來的競爭激烈。中國城市軌道交通網/城市軌道用牽引整流變壓器的市場國內其他生產廠家概況39謝謝，再見！~謝謝，再見！~40城市軌道交通用牽引整流變壓器世界地下交通的歷史及現狀大城市中主要在地下修建隧道，鋪設軌道，以電動列車運送乘客的公共交通體系。簡稱地鐵。世界上第一條地鐵于1863年誕生在英國首都倫敦。19世紀末，相繼有芝加哥、布達佩斯、格拉斯哥、維也納和巴黎5座城市修建地鐵。20世紀上半葉，柏林、紐約、東京、莫斯科等12座城市也先后修建地鐵。20世紀80年代中期，全世界地鐵營運里程總計超過3000千米。中國于1965年開始修建北京地下鐵道。天津和上海也分別于70年代初和80年代初開始修建地鐵。大多數的城市軌道交通系統在城市中心的路段都會鋪在地下挖掘的隧道里。這些系統亦可稱為地下鐵路，簡稱地下鐵或地鐵。在臺灣則稱作“捷運”(MassRapidTransitsystem,MRT)。在中國大陸城市，修建于地上或高架橋上的城市軌道交通系統通常被稱為“輕軌”。然而，在專業領域，“輕軌”與“地鐵”的區分方式在于運量的不同，“輕軌”指每小時單向運輸量小于城市軌道交通用牽引整流變壓器世界地下交通的歷史及現狀41城市軌道交通用牽引整流變壓器我國的軌道交通現狀20000人的城市軌道交通系統，而“地鐵”指每小時單向運輸量大于20000人的城市軌道交通系統。有軌電車由于與其他交通工具共同使用道路路面，因此通常不被算在城市軌道交通系統范圍之內。城市軌道交通的發展在世界已有100多年的歷史。1863年世界上第一條地鐵在英國倫敦建成通車，標志著城市軌道交通方式的誕生。在不同國家、不同發展階段內，凡經濟發達的國家與城市都建有地鐵。地鐵已成為一個國家綜合國力、城市經濟實力、人們生活水平及現代化的重要標志。中國第一條地鐵是北京地鐵，于1965年7月1日在北京西郊玉泉路開工，1969年10月1日完工通車，全長23.6公里，共設17個車站，是中國地鐵之先河。隨著一條條新線的落成，北京地鐵運營線路也在迅速延伸，從1987年的40公里、1999年的54公里，迅速上升為2003年的114公里。香港地鐵是由政府政府的地鐵公司經營，自第一條線路于1977年建成通車以來，城市軌道交通用牽引整流變壓器我國的軌道交通現狀42城市軌道交通用牽引整流變器截止2005年已有3條線路在正常運營，線路總長度約43.2km，共設車站38座。香港地鐵也是世界上唯一盈利的城市地鐵。中國的上海，地鐵1號線工程于1995年5月建成通車，線路總長為21km，2005年運用車輛為162輛，年客運總量3.6億人次，約占上海市公交客運總量的8％左右。廣州市地鐵起步較晚，地鐵一號線于1993年12月28日才破土動工，但是“十五”以來，其發展速度不斷加快：具有世界先進水平的一號線于1999年6月28日全線開通試運營，2003年12月28日，二號線全線開通試運營，2005年12月26日，三號線首通段、二號線延長段同期開通。截至2005年年底，廣州地鐵運營里程達到54公里。此外，深圳市的軌道網規劃則提出，未來25年將建365公里地鐵、輕軌，共需投資約1200億元。而南京也已經規劃好了6條地鐵，最終整個城市的軌道交通線路總長度將達300公里。而杭州、沈陽、成都、哈爾濱四城市的地鐵項目規劃也在2005年下半年獲批。在“十一五”規劃里，城市軌道交通用牽引整流變器截止2005年已有3條線路在正常運43城市軌道交通用牽引整流變壓器牽引整流變壓器市場現狀中央則已經制訂了興建1500公里地鐵路網的目標，5年間，平均每年要修建300公里城市地鐵，1年幾乎相當于過去的40年。地鐵建設的快速發展也帶動了房產、商鋪、廣告等產業的發展，甚至催生了新的城市格局，其投資潛力不可小視。自2005年6～8月，杭州、沈陽、哈爾濱、成都先后宣布地鐵項目獲批開始，我國地鐵建設再次回暖。2006年10月14日，建設部副部長黃衛表示，今后5年我國規劃建設城市軌道交通約500-600公里，總投資約1700億元。我國已經成為世界上最大的軌道交通建設市場。眾所周知，利益是最有效的驅動力。但面對如此龐大的市場誘惑，這兩年卻并沒有更多的企業涉足這一領域。技術上看，牽引整流變壓器的門檻不太高。設備通常有10kV、20kV、35kV三個電壓等級；從整流脈波來分有12脈波和24脈波之分，其中24脈波整流回路對電網的諧波污染比12脈波降低50%左右容量有800kVA、城市軌道交通用牽引整流變壓器牽引整流變壓器市場現狀中央則已經44

2500kVA、3300kVA等幾種。而目前我國國內的干式變壓器生產企業大都已經處于一種微利的情況，資金情況不佳，大部分企業無法抽出力量進行更深入的研究（如對牽引整流變壓器、勵磁變壓器、核電用變壓器等高難度的產品研究），所以只有在干式變壓器行業內排名前幾位的企業才會涉足牽引整流變壓器。除了資金壓力外，進入這一行業的企業數目較少的另一個原因是準入門檻比較高。據了解，盡管一個地鐵項目整體投資比較大，從幾十億到幾百億不等，但分解到牽引整流變壓器這部分可能只有幾百萬到幾千萬的投資。項目投資方肯定不愿意因為投入如此小的設備的質量問題影響到整個工程的質量，因此只有擁有多項運行業績的生產企業才會被看中。這對起步較早的企業來說無疑是最大的優勢。由于建設前期投資資金需求量大、回收期長，我國城市軌道建設的主要資金來源還主要依賴政府投資和國家開發銀行貸款。這種融資結構導致一方面因為國家財力有限，使我國2500kVA、3300kVA等幾種。45

軌道交通建設投資速度相對較慢；另一方面大多軌道交通經營企業都處于虧損經營的狀態，政府補貼任務沉重。2002年10月，國務院曾決定對地鐵立項的事情先擱置不議，其中的一個原因就是地鐵建設高昂的資金來源主要是當地政府的財政收入，國家擔心一些城市為了“政績工程”盲目上馬地鐵項目。據了解，目前通過審批的幾大地鐵項目的設計已經定型，其他待審批項目還需要假以時日。一場戰爭已經結束，又一輪的戰役還未打響，牽引整流變壓器生產企業都在蓄勢待發。議，其中的一個原因就是地鐵建設高昂的資金來源主要是當地政府的財政收入，國家擔心一些城市為了“政績工程”盲目上馬地鐵項目。據了解，目前通過審批的幾大地鐵項目的設計已經定型，其他待審批項目還需要假以時日。一場戰爭已經結束，又一輪的戰役還未打響，牽引整流變壓器生產企業都在蓄勢待發。軌道交通建設投資速度相對較慢；另一方面大多軌道交通經營46牽引整流變壓器的應用城市軌道交通的直流供電系統從最早的城市軌道交通開始開始，由于當時的技術條件限制，所以列車均采用直流電動機提供動力城市軌道交通的供地鐵（輕軌）由設置在沿線的牽引變電站向列車饋送直流電，電壓有600伏、750伏、825伏、1000伏和1500伏等。前4種一般通過第三軌供電，1500伏的通過架空線供電。一般每公里建有一個牽引變電站。地鐵照明等由降壓變電站提供三相和單相交流電。隨著交變電流的發展，交流電動機技術的成熟，新列車逐漸采用交流電動機提供動力，但由于直流供電電流大適合軌道交通這樣的大流量線路，而高壓交流供電容易造成干擾，交流電動機所用交流也非工頻需通過變頻器將頻率提升到10kHz以上，所以供電系統仍然沿用了以前的直流供電模式。牽引整流變壓器的應用城市軌道交通的直流供電系統47牽引整流變壓器的應用牽引整流變壓器的工作原理1整流變壓器與普通變壓器的相同點

1）外觀相似從外觀上來看，都是一種靜止的電氣設備。

2）結構類似從結構上來看，整流變壓器的器身也是由繞在共同鐵心上的兩個或兩個以上的線圈組成的。

3）原理相同從工作原理上來看，可以看到整流變壓器和電力變壓器一樣，都是根據法拉第電磁感應定律，通過交變磁場把一次繞組和二次繞組聯系在一起，從而完成改變電壓、電流和傳遞電能的功能。2整流變壓器與普通變壓器的不同點（1）對等效相數的要求為了提高電能的質量，整流變壓器的輸出波形不像電力變壓器，在一個周期內只有三個正弦波，而是根據網側電壓和裝機容量確定每臺變壓器在一個周期內的脈波數，大型整流變壓器的脈波數牽引整流變壓器的應用牽引整流變壓器的工作原理1整流變壓器與普48牽引整流變壓器的應用至少為6個，最多可達12個，以滿足水電部1984年頒發的《電力系統諧波管理暫行規定》的要求。所謂等效相數即為一個周期內的脈波數P0。P0=6，就是等效相數為6。（2）表現在輸出電壓方面的差異1）稱呼上的差異由于和整流器的緊密結合，整流變壓器的輸出電壓稱為閥側電壓。其名稱起于硅二級管的單相導電性。當整流臂的正極點位比負極高時，整流變壓器的輸出電壓大于零；當整流臂的正極點位比負極低時，整流變壓器的輸出電壓等于零，其作用猶如閘閥一樣。根據國家標準GB2900.15-82規定，所謂額定閥側電壓定義為同一換相組閥側繞組中相繼換相的兩相端子之間，對應于額定分接的空載電壓。該值應能在額定工作條件下保證整流器的額定直流電壓。

2）計算方法上的差異由于整流裝置的負載電流的波形各異，其輸出電流的計算方法不僅與電力變壓器有很大不同，而且不同的整流電路，其計算方法也不一樣。牽引整流變壓器的應用至少為6個，最多可達12個，以滿足水電部49牽引整流變壓器的應用(3)調壓的目的和范圍上的差異一般而言，電力變壓器的輸出電壓值要求為不變值。為達此目的，電力變壓器的電壓調節范圍取決于電網電壓的波動范圍。而整流變壓器，不僅要像電力變壓器一樣，為彌補電網電壓波動而引起的直流電壓的變化，而且還由于負載本身的需要，整流變壓器的閥側電壓必須能在一個較大的范圍內進行調整。

牽引整流變壓器的特點結構形式基本同于電力變壓器。通常采用無勵磁調壓，調壓范圍為±5%，目的是為了順應交流電網的電壓波動。主要用于礦山或城市軌道電力機車的直流電網。牽引整流變壓器的應用(3)調壓的目的和范圍上的差異一50牽引整流變壓器的工作原理為什么要采用12相、24脈的變壓器組牽引整流變的工作主要是將網側的工頻電網電壓轉換成高頻正弦波，通過整流器等一系列整流設備得到近似于直流的電源。為了改善整流裝置的高次諧波對電網、通訊等系統的影響，對于大功率整流裝置，人們已越來越追求更多的整流相數，如12相甚至更多的相數。相數越多，產生的諧波量就越小。隨著我國城市建設的不斷發展，這種多相多脈波的牽引整流變壓器將在城市快速軌道交通供電設備中得到廣泛應用和發展。綜合成本等因素考慮，可以預言，采用由分裂式變壓器組成的12脈波或24脈波的整流系統將成為我國軌道交通牽引整流變電站的主流設備。牽引整流變壓器的工作原理為什么要采用12相、24脈的變壓器組51諧波含量對比十二脈波整流二十四脈波整流諧波階次諧波比例（％）諧波階次諧波比例（％）1100.001100.0020.0020.0030.4530.0640.0040.0050.4350.0660.0060.0070.5470.5480.0080.0090.5690.56100.00100.00119.07111.19120.00120.00137.66131.01140.00140.00150.35150.35160.00160.00170.33170.33180.00180.00190.66190.09200.00200.00210.68210.09220.00220.00234.30234.30240.00240.00253.94253.94諧波總量13.31％諧波總量6.11％

由計算結果可知：二十四相整流電流諧波總量6.11％比十二相整流諧波總量13.31％減少了50％以上；此外，二十四相整流的電流諧波頻率高（23，25次諧波），可以降低工程濾波費用。

諧波含量對比十二脈波整流二十四脈波整流諧波階次諧波比例（％52牽引整流變壓器的工作原理牽引整流變壓器移向原理

1.1三相橋式整流整流原理采用三相雙線圈變壓器（如Dy11，Yy0），與三相橋式整流器一起，實現將三相交流電源整流輸出六脈波直流電源，其電路原理圖如圖這種整流方式，其變壓器與整流器結構較簡單，但對電網產生諧波分量較大。牽引整流變壓器的工作原理牽引整流變壓器移向原理這種整流方式，53城市軌道交通用牽引整流變壓器課件54

低壓a相電流波形經過整流器后得到的輸出Ud波形低壓a相電流波形經過整流器后得到的輸552.2十二相（十二脈波）整流選擇兩組三相變壓器—整流器系統，使兩組變壓器二次電壓之間相差30°電角度，其直流電壓脈沖分量也相差30°電角度，將兩組橋式整流器輸出并聯運行，即可實現將三相交流電源整流輸出十二脈波直流的等效十二相整流。其電路原理圖如圖2.2十二相（十二脈波）整流56直流輸出Ud波形一個周期內有12個脈波直流輸出Ud波形一個周期內有12個脈波573.3二十四相（二十四脈波）整流

軸向雙分裂12相24脈波地鐵牽引整流變壓器，其網側為一個不分裂的繞組，分成上下兩個支路，兩支路并聯聯結。兩組閥側繞組沿軸向布置于同一鐵心柱上，其本身并沒有串聯或并聯，而是將其頭尾各自采用y聯結和d聯結分別引出，分裂成兩個支路。這種閥側繞組分裂為兩個支路，布置在同一鐵心柱上的軸向雙分裂結構的變壓器繞組，可以使閥側兩個支路并聯運行，同時向負載供電，即同時各向一組三相橋式整流器供電。閥側繞組一組采用y聯結，另一組采用d聯結，使它們的線電壓有效值接近。變壓器閥側繞組同名端線電壓的相位差為2π/12（電角度為30°），這就形成每周期含有12脈波的6相整流系統。如果有兩臺這樣的變壓器，一臺移相+7.5°，另一臺移相-7.5°，兩臺變壓器組成一套移相變壓器組，這就形成了12相24脈波的移相整流變壓器，其閥側同名端線電壓的相位差是2π/24（電角度為15°）。3.3二十四相（二十四脈波）整流58移相原理前面所述的整流電路是最基本的整流電路，這些整流電路的脈波數最大只能到6.對于大功率整流設備，為了提高功率因數，減小網側諧波電流，必須提高整流設備的脈波數。為此可以采用移相角的方法來實現。移相的目的是使整流變壓器二次繞組的同名端之間有個相位移，從而可以提高整流設備的脈波數。移相方式分為星角移相，移相繞組移相和移相自耦變壓器移相等三種，星角移相適合于小容量變壓器的移相，移相自耦變壓器移相適用于60kV及以上電壓等級移相，所以我公司的牽引整流變壓器采用移相繞組移相的方式。而移相繞組移相為一次側移相移相繞組和主繞組聯接方式有三種，即曲折形、六邊形和外延三角形。通過繞組結構容量的比較，延邊三角形比曲折形和六邊形均節省材料。我公司的牽引整流變壓器的移相繞組采用延邊三角形的方式。移相原理59一臺變壓器網側的內三角連接成左行（超前7.5o記為+7.5o）的接線；另一臺變壓器網側的內三角連接成右行（滯后7.5o記為-7.5o）的接線；ABCA1YB1C1XZABCC1B1A1ZYX7.5o52.5o移相繞組主繞組右行接線一臺變壓器網側的內三角連接成左行（超前7.5o記為+7.60左行接線ABCA1YB1C1XZABCC1B1A1ZYX52.5o7.5o左行接線ABCA1YB1C1XZAB61城市軌道交通用牽引整流變壓器課件62城市軌道交通用牽引整流變壓器課件63城市軌道交通用牽引整流變壓器課件64城市軌道交通用牽引整流變壓器課件6524脈地鐵整流變壓器繞組布置圖鐵心①yL.V④dL.V②H.V③H.V移相繞組主繞組主繞組單臺24脈地鐵整流變壓器繞組布置圖鐵心①④②③移相繞組主繞組6624脈波牽引整流變壓器接線圖24脈波牽引整67經過整流器后得到的輸出Ud波形經過整流器后得68城市軌道交通用牽引整流變壓器課件69城市軌道交通用牽引整流變壓器課件70城市軌道交通用牽引整流變壓器課件71城市軌道交通用牽引整流變壓器課件72城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的一般客戶要求及國內常用規格(一)可靠性要求特高1.無備用；2.在運行時不能停電；3.諧波分量多，空載時電壓會升高;4.負荷變動大；5.要求過載能力特強；6.輸出電壓誤差要求小；7.變壓器設計難度高，制造要求高。(二)安全性要求特高1.不能發生火險；2.通風、照明不能停。國內常用的規格電壓:高壓(網側）:35(33)±2×2.5%kV低壓(閥側）：大約600~1200V容量范圍：1600-5000kVA變壓器組合：兩臺組成12相24脈聯結組標號：a):Dyd-11-0(+7.5°)/Dyd-1-2(-7.5°)b):Dyd-5-0(+7.5°)/Dyd-7-2(-7.5°)城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的一般客戶要求及73城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的負載特性

負載標準工作制等級

城市軌道快速交通牽引整流變壓器，其負載的標準工作制等級為VI級即：

100%連續運行； 150%運行2小時； 300%運行1分鐘。300%150%100%1分鐘2小時連續0城市軌道用牽引整流變壓器的市場牽引整流變壓器的負載特性30074城市軌道用牽引整流變壓器的市場我公司產品的技術參數及一些優缺點ZQSCB系列產品（牽引整流變壓器）的鐵芯材料采用日本新日鐵公司30ZH120高導磁晶粒取向硅鋼片，45°全斜接縫，五級步進疊