节能减排是构建和谐文明社会的永恒主题。电气化铁路是“用电大户”，研制并推广应用节能牵引变压器是对我国“节能减排”战略的积极响应。我国变压器每年电能损耗约2500亿度，国家《变压器能效提升计划》明确规定：到2023年，高效节能变压器在网运行比例提高10%、当年新增占比75%以上。按照目前我国已投运电气化11万千米、每50千米一个20MVA变电所空载损耗下降5 kW计算，每年可节能9625万度。如推广到自耦变压器、配电变压器等产品，节能效果将更加显著。因此，在铁路建设和运行中采用节能型铁道用变压器将大大降低铁路运行能耗，产生巨大的经济效益。

自1831年发明变压器以来，大型变压器一直采用叠铁心结构，其固有的接缝与拐角是损耗高、噪声大的根本原因。卷铁心是采用硅钢片带料、连续卷制成封闭的形态，从原理上可以消除接缝与拐角的弊端，是变压器高效节能的主要技术途径，但大型卷铁心变压器必须攻克“理论建模、设计与制造”的难题。西南交通大学高仕斌教授研究团队在原铁道部科技研究开发计划重点项目“节能型牵引变压器研制”等多项重大课题支持下，瞄准“节能减排”国家战略，立足变压器结构创新，围绕低损耗、低噪声、强过载能力、强抗短路能力的高电压大容量的牵引变压器理论建模、设计技术、制造工艺等重大技术难题，开展系统的理论研究、技术创新与工程应用，创建了卷铁心涡流损耗计算方法，解决了“低损耗设计”难题；研发了专用工艺控制技术与工艺装备，突破了“高性能制造”瓶颈；提出大型卷铁心变压器针对性试验方法，保障了其制造与运行品质。以上研究成果已经集结于《大型卷铁心节能牵引变压器理论建模与制造工艺》一书中得以出版，该书获得了2023年国家出版基金的资助。

大型卷铁心节能牵引变压器的成功制造和运用，填补了世界范围内大型卷铁心变压器“设计—制造—试验”的空白，开启了轨道交通、电网、工企节能减排新模式，助推了“十四五”供给侧结构性改革中产业结构的绿色低碳升级。2014年12月28日，世界首台大型卷铁心变压器在瓦日线王家庄牵引变电所正式投入运行，至今在网运行稳定；2018年3月31日，北京—沈阳客运专线投运8台大型卷铁心牵引变压器（分别安装于阜新北、黑山北牵引变电所）、6台卷铁心自耦变压器（分别安装于新邱、下石土AT所和申德营子分区所），至今运行稳定。截至目前，高仕斌教授团队设计生产并投运了大型节能卷铁心变压器共计3736台，包括37台220kV牵引变压器（最大容量75MVA）、25台2×27.5kV自耦变压器（最大容量32MVA）、其他电压等级变压器3674台。按照220kV牵引变压器、2×27.5kV自耦变压器、其他电压等级变压器单台节电60万度/年、20万度/年、2万度/年计算，在网运行的节能卷铁心变压器节电总量约1亿度/年。大量的数据证明：大型卷铁心节能牵引变压器为轨道交通实施“节能减排”国家战略做出了表率，节能效果和社会效益显著。（作者：李芳芳）