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牵引变压器一旦长期遭受幅值较高、频率较高的过电压侵袭，不仅会降低变压器的性能，影响电力机车运行，还会改变电力系统的参数，对系统产生不稳定因素。因此，充分研究牵引变压器投切过程过电压产生的机理和励磁涌流产生的机理并分析其对系统的危害，进而找到相应的措施抑制该过电压具有很大的经济意义。
本文首先根据单相双绕组变压器UMEC模型推导出单相多绕组变压器UMEC模型和三相三柱式变压器UMEC模型，根据单相多绕组变压器UMEC模型搭建Scott变压器的UMEC模型，并得出了Scott变压器绕组稳态和暂态下的电压电流的运算矩阵。接着介绍了牵引网的构成，并根据实际情况搭建仿真中需要的各个模块，根据各个模型中的实际参数进行了工程计算，并对计算结果进行了分析。
其次本文在分析了现有牵引供电系统仿真研究的基础上，针对以往研究牵引变压器空载合闸时没考虑断路器合闸的不同步性以及故障恢复时接触网对变压器一次侧过电压及励磁涌流的影响，采用PSCAD/EMTDC对各种接线牵引变压器的空载合闸和故障恢复情况建立了仿真模型并得到了它们的暂态仿真波形，再对波形进行了分析比较，通过比较仿真结果证明所建立的牵引供电系统仿真模型的正确性，该模型能够满足牵引供电系统的电气分析要求，同时对所产生的过电压及励磁涌流进行评估，并找出相应的抑制过电压的措施。