摘要: 牵引变压器是牵引供电系统的心脏，是电气化铁路中最关键和最昂贵的供电设备，其运行状态决定了牵引供电系统的安全稳定。牵引变压器的寿命主要由绝缘寿命决定，温度决定了绝缘老化速率的快慢，而水分同样会加速绝缘老化，是除温度以外的“头号敌人”。... 展开 牵引变压器是牵引供电系统的心脏，是电气化铁路中最关键和最昂贵的供电设备，其运行状态决定了牵引供电系统的安全稳定。牵引变压器的寿命主要由绝缘寿命决定，温度决定了绝缘老化速率的快慢，而水分同样会加速绝缘老化，是除温度以外的“头号敌人”。由于牵引变压器平均负荷率低，但当列车经过时绕组温度会瞬时上升，其内部的温度场分布极不均匀，长期处于冲击负荷的作用下，油纸绝缘的老化速率分布极不均匀，同时，变压器内部的油纸绝缘中的水分分布亦不均匀。因此本文针对冲击负荷对牵引变压器温度场和热老化特性进行了研究，同时探究了老化对水分扩散的影响规律，对更好的评估牵引变压器的剩余寿命具有重要的工程意义。 首先根据试验变压器饼式绕组的结构特点，搭建了试验变压器低压绕组的二维数值仿真模型，且与试验变压器的温升试验值完成了对比验证，研究了不同冲击条件下绕组温度场的分布特征，分析了冲击负荷的负荷率、冲击持续时间和冲击间隔时间对绕组热点温升的影响规律。 其次设计了加速冲击热老化试验，搭建了加速冲击热老化试验平台，测试得到了不同冲击条件下绝缘纸聚合度的变化情况，分析了冲击负荷对绝缘纸热老化速率与使用寿命的影响，并确定了冲击条件对老化速率的客观权重评价。 最后测试了不同温度、不同老化程度和不同厚度下绝缘纸中的暂态水分含量和稳态水分含量，并结合有限元仿真模型获得了不同条件下油纸绝缘中水分扩散的扩散因子和平衡时间常数，分析了老化对油纸绝缘中水分扩散的影响。 收起