随着世界经济的飞速发展,人们的生活水平日益提高,较之过去有了更多的出行要求,而高速列车是最为方便、快捷且环保的一种出行方式,因此世界各国都大力发展高速铁路,列车行驶的速度也作为评价一个国家铁路实力的标准。列车行驶的速度越高对车载设备的要求也就越高,因此在列车高速化的同时也提出了车载变压器轻量化的诉求,而高温超导材料的应用为变压器轻量化提供了一种思路。总的来说各国对高温超导牵引变压器技术的研究还不是很成熟,目前都停留在样机的阶段,题目依托课题室变压器项目致力于研发一台6.6MVA高速列车用牵引变压器并最终上车试验。本文依据常规变压器的设计流程结合超导材料的电磁特性给出了一个初步结构,其间涵盖了超导绕组所用带材选择、绕组绕制方式确定、等效电阻计算、短路阻抗工程算法以及以变压器效率为方向的热预算。在完成初步的结构设计之后绕制了一个320VA的小容量变压器,搭建临界电流和交流损耗测试平台对该变压器进行试验测试,测得的临界电流值作为后续仿真计算的参数放入模型中,测得的交流损耗与仿真计算值对比相互验证。考虑超导材料的各向异性给出其临界电流的计算方法,针对高温超导变压器所绕线圈提出用单带传输损耗Norris模型结合超导线圈特点计算其交流损耗的思路。然后基于COMSOL有限元软件对高温超导变压器建模计算其电磁场分布以及交流损耗值,其间涵盖了对超导绕组二维轴对称模型的均质化处理、对低压侧Roebel电缆的等效处理、对变压器铁芯的简化考虑等,据此给出了铁磁性材料以及绕组排列参数对交流损耗的影响。为满足项目对于变压器效率的要求,在变压器绕组端部添加导磁环并对导磁环的结构对交流损耗的影响做了深入分析。最后以L049₄3结构为基础,对其添加最佳导磁环结构计算其交流损耗,满足设计要求。