行業首創！國產時速600公里高速磁浮有了專用“心臟”
6月28日，中國首套時速600公里高速磁浮專用牽引變壓器在中國中鐵電氣化局保定軌道交通產業園下線，并于當天裝車運往青島四方磁浮列車試驗線現場。這標志著中國高速磁浮牽引供電設備研制取得突破性進展，時速600公里高速磁浮擁有了自己的專用“心臟”。
“時速600公里磁浮牽引供電系統采用“交-直-交”變流電力傳動技術，經過‘輸入—整流—逆變—輸出’，將35kV工頻電源轉化為可變頻率電源，為列車提供可靠電能。”中國中鐵電氣化局工業公司項目總工柴淑穎說。
時速600公里高速磁浮是國家“十三五”重點攻關研發課題“先進軌道交通”重點專項，中國中鐵專門為此立項“高速磁浮專用變壓器的研究”課題。
“此次自主研發的磁浮專用牽引變壓器，由一臺整流輸入變壓器和一臺牽引輸出變壓器組成，是磁浮牽引供電系統中的關鍵設備，在研制過程攻克了多項技術難題。”柴淑穎說，這是行業內首創輸入電流、阻抗電壓及輸出容量 (6370kVA)滿足變頻要求(0~356Hz)技術，國外還沒有這種技術。
牽引變壓器項目的關鍵就是輸入和輸出電流，通過整流，變成時速600公里磁浮需要的電源，給列車提供源源不斷的動力。
整流輸入變壓器負責從35千伏外部電網取電，并將其降壓為3千伏的交流電，起到降壓、整流、隔離的作用。“項目采用了磁屏蔽技術，阻抗電壓高、電流大，可以有效降低雜散損耗和渦流損耗，提高供電效率。” 柴淑穎說。
牽引輸出變壓器負責驅動磁浮列車前進，具備電抗器輸出和變壓器輸出的“雙重工作模式”，可滿足列車不同時速下0～356Hz變化頻率的電源要求。
由于電源頻率隨列車時速頻繁變化，對變壓器的勵磁、阻抗、損耗、噪聲、溫升等重要參數提出了高要求。項目技術人員采用計算機模擬仿真，構建了變壓器參數模型，通過電場分析和模擬試驗，最終確定了在高速磁浮列車運行中變壓器的各項參數和特性，為產品的科學研制打下了堅實基礎。
據介紹，整套高速磁浮牽引變壓器從研發到下線，歷經兩年時間，獲中國計量認證，同時也通過了中國合格評定國家認可委員會實驗室的例行試驗、型式試驗和特殊試驗檢測，滿足供電系統相關要求。
全國變壓器標準化技術委員會委員、變壓器行業專家顧問由振忠認為，時速600公里高速磁浮牽引變壓器，具有適應變頻工況及變壓變流牽引供電的性能特點，具備自主知識產權和國產化批量生產能力，為中國高速磁浮牽引供電系統發展提供了重要產品及重大技術支撐。
科技日報記者 矯陽
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