高速铁路的发展水平是一个国家技术水平和综合国力的体现。伴随着世界工业化进程的快速发展,急需加快周转效率和降低运输成本,以上因素推动了我国高速铁路技术的快速发展。牵引主变压器是高速动车组动力源总成的核心部件,是整个牵引系统中实现电压等级转化,并把电网电能按照系统要求进行二次电能分配的关键部件,其质量状态及性能参数直接影响动车组系统能否安全、高效运营。阐述了高速动车组牵引主变压器的设计过程,从铁芯和线圈电磁参数、短路阻抗、损耗计算、温升计算、绝缘系统等方面进行了详细设计。另外,根据电磁感应原理、技术输入条件和安装空间要求,对牵引主变压器设计开发流程、电磁场分析等环节进行了研究,采取Ansoft Maxwell 3D电磁分析软件进行电磁场计算,使用CATIA3D软件对牵引主变压器进行3D造型和装配验证,并在样机生产之前进行FEA有限元分析,提升了牵引变压器一次设计成功率和优化设计。该方法大大节约其设计开发周期,提升了对市场快速反应和竞争能力。根据所计算参数、优化数据方案以及变压器3D零部件图纸,组织牵引变压器实物样机生产,并进行例行和型式试验,通过对计算数据与实验数据的对比分析,证明了本文所采取的计算方法和计算数据与试验数据误差较小,满足了动车组牵引变压器的工程设计需要。所使用等效单匝电感法计算变压器的复合短路阻抗,有效的解决了多绕组牵引变压器建模复杂和复合短路阻抗计算困难的问题,该方法是基于等效单匝电感理论在牵引变压器等效电路模型基础上,利用矩阵方程及其变换方程计算出多绕组牵引变压器短路阻抗的方法。其原理是通过等效单匝电感矩阵方程计算出所有各个绕组之间的短路阻抗,结合牵引变压器已知条件关系,通用Matlab计算程序一次性求解出复合短路阻抗值。试验结果表明本文提到的方法具有较高的计算精度,满足工程设计的需要。