Trafo Kereta Api (Traction Transformer): Jenis & Kegunaan

Trafo Kereta Api (Traction Transformer): Apa Itu, Jenis, dan Cara Kerja

Apa itu atrafo kereta api? Anda juga akan mendengarnya disebut trafo traksi. Pada dasarnya, ini adalah perangkat yang membuat tenaga listrik dapat digunakan untuk kereta api dan infrastruktur yang mendukungnya. Tempat tinggalnya penting,-itu terletak di agardu traksimengumpankan saluran udara atau rel ketiga dari jaringan, atau dibaut ke kereta itu sendiri (lokomotif atau EMU), di mana ia menurunkan tegangan overhead yang sangat besar sehingga konverter traksi, motor, dan semua alat bantu onboard benar-benar dapat menggunakannya.

Sekarang, ada satu hal: ini bukan-transformator daya taman Anda. Sistem tenaga kereta api mengalami-kelebihan beban yang parah, peralihan yang konstan, getaran yang tiada henti, dan harmonik dari elektronika daya yang dapat membuat trafo biasa menangis. Jadi trafo kereta api dibangun lebih tangguh, lebih cerdas, dan dengan serangkaian prioritas yang berbeda.

Sederhananya, trafo kereta api (traksi) adalah trafo listrik yang dirancang khusus untuk elektrifikasi kereta api. Pekerjaan utamanya? Ambil tegangan tinggi dan jatuhkan ke sesuatu yang dapat digunakan oleh peralatan traksi. Namun ini bukan hanya tentang konversi tegangan-tetapi juga menyediakan isolasi listrik, berfungsi baik dengan sistem perlindungan, dan harus menangani semua kondisi pengoperasian buruk seperti beban siklik, harmonik, dan tekanan mekanis yang menyertai wilayah tersebut.

Mereka biasanya muncul di dua tempat utama:

1) Trafo Gardu Traksi (Jaringan-Samping)

Yang ini terletak di antara jaringan publik dan jaringan kereta api. Pertunjukannya meliputi:

 Menurunkan tegangan dari tingkat transmisi (pikirkan 66–220 kV) ke tingkat pasokan kereta api25 kV AC.

 Memberi makan satu atau lebih bagian saluran udara.

 Mendukung skema perlindungan dan pengendalian sehingga kesalahan tidak menyebabkan down seluruh sistem.

Di sebagian besar jalur kereta AC, Anda akan menemukan gardu induk ini ditempatkan di sepanjang rute untuk menjaga voltase tetap terkendali saat kereta mengambil daya.

2) Trafo Traksi di Pesawat (Kereta-Samping)

Ini yang akan Anda temukan di kereta listrik AC (25 kV AC atau 15 kV ACjaringan). Secara elektrik, rantai ini berada di antara pantograf dan konverter traksi-sehingga rantainya terlihat seperti:

Pantograf → Pemutus Arus Utama → Transformator Traksi → Konverter Traksi → Motor Traksi.

Tugas utamanya:

 Menurunkan tegangan saluran udara ke tingkat yang dapat ditangani oleh elektronika daya.

 Memberikan beberapa keluaran sekunder-tidak hanya untuk traksi, tetapi juga untuk HVAC, kompresor, pengisi daya baterai, penerangan, dan daya kontrol.

Perlu diperhatikan: tidak semua kereta listrik memilikinya.sistem DC(lebih lanjut tentang itu di bawah) seringkali tidak memerlukan trafo onboard dalam arti yang sama.

Pada intinya, ituinduksi elektromagnetikmelakukan pekerjaan berat:

Gulungan primer menerima-AC tegangan tinggi.

Inti magnet memasangkan energi tersebut ke satu atau lebih belitan sekunder.

Gulungan sekunder menghasilkan tegangan lebih rendah tetapi arus lebih tinggi.

Namun, dalam penggunaan kereta api, desainnya harus memenuhi:

 Perubahan beban yang cepat (percepatan kereta api menarik banyak arus).

 Kelebihan-jangka pendek.

 HarmonisaDanarus non-sinusoidaldari konverter traksi tersebut.

 Perputaran termal-suhu naik dan turun sepanjang hari seiring perubahan permintaan layanan.

Desain trafo kereta api terikat erat dengan tegangan dan frekuensi sistem. Berikut ikhtisar singkatnya:

1) Trafo Traksi-Fase Tunggal (Kereta AC)

Sebagian besar jalur kereta AC beroperasi secara efektif dengan-suplai overhead satu fase. Trafo terpasang di sini biasanya memiliki:

 Fase utama-tunggal.

 Beberapa gulungan sekunder (traksi + bantu).

 Koordinasi insulasi khusus untuk menangani lonjakan saluran udara dan kejadian peralihan.

2) Transformator Tugas Multi-Pemunutan / Konverter-

Kereta modern mengandalkanIGBT-pengonversi berbasis. Jadi gulungan sekunder disusun menjadi:

 Memberi makanpenyearah/invertersecara efisien.

 Kurangi riak dan tingkatkan kinerja konverter.

 Menanganipemanasan harmonislebih baik-karena harmonik benar-benar memusingkan.

3) Autotransformator Dalam Sistem 2×25 kV

Beberapa25 persegi panjangjaringan menggunakan a2×25 kVskema autotransformator untuk mengurangi penurunan dan rugi-rugi tegangan dalam jangka panjang. Dalam pengaturan ini:

Sistem overhead menggunakan konduktor pengumpan dan catenary pada potensi yang berbeda.

Autotransformator ditempatkan di sepanjang rute untuk menstabilkan tegangan dan mengatur arus balik.

Untuk lebih jelasnya: ini bukan trafo traksi yang terpasang-melainkan bagian darinyaarsitektur pasokan.

4) Trafo Onboard Tipe-Berisi Vs Kering-Oli

Tergantung pada desain kereta dan preferensi operator, Anda akan melihat:

Minyak-terisi:Perpindahan panas yang hebat, ringkas untuk ratingnya, tetapi Anda memerlukan pengendalian dan pengendalian kebakaran/lingkungan.

Jenis-kering/cetakan resin:Tidak ada cairan, risiko tumpahan lebih rendah, namun seringkali lebih besar/berat dan pendinginan harus dilakukan{0}}secara tepat.

Pilihan yang "tepat" bergantung pada standar, ruang, aliran udara,-sasaran keselamatan kebakaran, dan seberapa banyak pemeliharaan yang ingin Anda lakukan dalam jangka panjang.

Trafo kereta api dibangun untuk kehidupan yang lebih kasar. Inilah yang membedakannya:

Desainnya bervariasi, tetapi trafo kereta api pada umumnya meliputi:

Inti dan belitan:Dioptimalkan untuk efisiensi, kinerja termal, dan pemanasan harmonis.

Sistem isolasi:Dibuat agar tahan terhadap-tekanan impuls tegangan tinggi dan-penuaan jangka panjang.

Bushing/terminasi:Cukup kuat untuk getaran dan siklus termal.

Sistem pendingin:Radiator, kipas, pompa, atau{0}}saluran udara paksa bergantung pada jenisnya.

Instrumentasi:Sensor suhu, perangkat-tingkat/tekanan oli (untuk-pengisian oli), dan antarmuka pemantauan.

Struktur pemasangan:Dirancang untuk memenuhi spesifikasi guncangan dan getaran kereta api.

Saat para insinyur duduk untuk menentukan atau membandingkan trafo kereta api, inilah yang mereka lihat:

Menjaga trafo ini tetap sehat berarti melakukan pemantauan dan pengujian secara berkala. Praktik umum meliputi:

 Inspeksi visual (kebocoran, kontaminasi, kondisi pendinginan).

 Pemeriksaan tahanan isolasi dan tahanan belitan.

 Ternyata pengujian rasio.

 Pemantauan suhu dan tren.

 Uji oli untuk-unit berisi oli (kelembaban, kekuatan dielektrik, keasaman).

 Analisis gas terlarut (DGA) jika memungkinkan-sangat bagus untuk mendeteksi kesalahan internal secara dini.

 Pengujian pelepasan sebagian dalam beberapa program diagnostik.

Program biasanya diatur oleh standar operator kereta api dan peraturan nasional-tentunya mengutamakan keselamatan.

Beberapa sakit kepala yang sering terjadi:

Terlalu panasdari tugas kelebihan beban, kegagalan pendinginan, atau kerugian harmonik.

Penuaan isolasidipercepat oleh panas, kelembaban, dan tekanan listrik.

Koneksi longgaratau kerusakan akibat getaran dan siklus termal.

Kegagalan bushing/terminasi-pelacakan, kontaminasi, tekanan mekanis.

Degradasi minyak(oksidasi, masuknya uap air) dalam-desain berisi minyak.

Kiat profesional:-pemantauan berbasis tren-mengamati perubahan dari waktu ke waktu-jauh lebih berguna dibandingkan hasil pengujian tunggal.

Apakah semua kereta listrik memiliki trafo traksi?
Tidak. Kereta AC biasanya begitu. Banyak sistem DC yang tidak menggunakan trafo traksi terpasang dengan cara yang sama-meskipun sistem tersebut masih memiliki peralatan konversi.

Apa perbedaan antara trafo traksi dan trafo biasa?
Trafo traksi bertujuan-dibangun untuk tugas kereta api-getaran, beban berlebih, perubahan beban cepat, harmonik. Trafo industri normal tidak dirancang untuk penyalahgunaan semacam itu.

Apa itu trafo gardu traksi?
Ini adalah trafo di gardu induk yang menurunkan tegangan jaringan ke tegangan suplai kereta api (misalnya, 25 kV AC) dan menyuplai bagian saluran udara.

Trafo jalur kereta api-atau trafo traksi, jika Anda mau-adalah peralatan khusus yang sangat penting untuk jalur kereta api berlistrik. Baik itu menyalurkan jaringan dari gardu induk atau naik kereta untuk menurunkan tegangan, desainnya adalah tentang menangani hal-hal sulit: siklus kelebihan beban, harmonik, getaran, ruang sempit, dan standar keselamatan yang ketat. Jika Anda menentukan, mempertahankan, atau hanya mencoba memaksimalkan manfaatnya, Anda sebaiknya bersandar pada standar internasional dan-persyaratan teknis khusus perkeretaapian. Ini bukan sekedar trafo-itu adalah trafo yang pernah ada di gym.

Hubungi sekarang