电力机车主变压器
交流传动电力机车主电路对牵引变压器的影响及防治措施初探
交流传动电力机车主电路对牵引变压器的影响及防治措施初探[摘要]：交流传动电力机车的主逆变器，由于功率开关器件的频繁动作，不可避免地会产生谐波，高次谐波对牵引变压器短路阻抗有较大的影响；交流传动机车的再生制动，会引起网压的波动和网压上升。
这些在交流牵引中比较突出的问题，都可能引起的牵引变压器牵引绕组过励磁以及直流磁化。
在设计牵引变压器时需要进行分析并给出相应的解决方法。
[关键词]：牵引变压器电力机车交流传动主变流器中图分类号：u264 文献标识码：u 文章编号：1009-914x（2012）26- 0332 -011 引言交流传动电力机车牵引电路所采用的“四象限变流器+逆变器”的交—直—交电气传动方式，一方面要求牵引变压器具有储能作用，通过频繁的开关动作，来保持中间电压的恒定；另一方面在电力机车实施再生制动时，将牵引电动机的电能反馈给电网。
这两方面的作用，会给牵引变压器的运行带来影响：前者，由于四象限变流器的频繁动作，在牵引变压器绕组中将产生高次谐波，直接危及绕组的绝缘；后者，由于实施再生制动，电能由负载反馈电网，必然导致电网电压上升，更有甚者，有可能超过网压最高值（29kv），使主变一次侧绕组陷入较恶劣的电磁环境。
因此主变在结构设计和材料选择上，需采取相应的措施，以保证主变工作的可靠性。
2 牵引绕组电流的高次谐波及防治在交流传动机车中，牵引变压器的牵引绕组以四象限变流器作为负载。
四象限变流器工作于脉冲状态，即使采用正弦脉宽调制（spwm），但由于四象限变流器的容量较大，使得变流元件的调制频率受到较大的限制。
采用可关断晶闸管（gto），调制频率为200～450hz时，牵引绕组输出电流波形畸变较为严重，高次谐波的损耗大，甚至与基波涡流损耗相同。
谐波损耗可分为绕组电阻损耗和涡流损耗两部分，其中高次谐波涡流损耗占较大的比重。
计算高次谐波产生的涡流损耗过程比较复杂，不仅要考虑铁心材料的非线性，还要考虑各次谐波的相位差、频率以及相应导线的透入深度等。
韶山7E型机车主变压器油温高的原因分析及措施
变压器风机对板翅式 散热器进行强制对流散热冷却 ，以便达到
控 制主 变 压器 温 度的 目的 。 ２ ． ２板 翅 式冷 却 器的 冷却 及技 术 参数
该 板 翅 式 冷 却器 采 用全 铝 合 金 材 质 ，散 热 趔 片 在 结 构 上 采
用叉排方式 ，以便提高散热效率 。板翅式冷却器的热量传递途 径为 ：高温变压器油将热 量传递给散热器壳体 ，然后散热 器壳 体将热量传递给 散热 器翅 片 ，最后通过高速流过翅片表面的冷
定 范 围以 内 。
其次 ，在 确认了主变压器内部没有异常之后 ，又通过对变 压器油泵线路和主变风机线路检查后确认线路没有异常 ，然后 对油泵和风机 的输 入电压和稳定运行 后的电流 ，油流方向和风
机 风 向进行 观 察 ，也未 发 现异 常 。
Ｓ Ｓ ７ Ｅ 型 电 力机 车 主 变 压 器 型 号 为 Ｊ Ｄ Ｆ Ｐ ３ — ９ １ ８ （ ） ／ ２ ５ ，内装 １ 台 主 变 压 器 ，６ ６牵 引 电机 平波 电抗 器 ，２ ６供 电 电抗 器 ，４ 台辅 助
２ 主 变压 器 油温 高 的故 障 查找
２ ． １ Ｓ Ｓ ７ Ｅ 机 车主 变压 器及散 热 系统 简介
放 阀以及泄油管进 行初步检查并未发现压 力释放阀存在动作现
象 ，然 后 通 过 对 变 压器 油样 进 行 化验 ，确 认主 变 内部 没 有 发 生 放 电 ，最 后 对 变压 器 的空 载 电流 进行 测量 ，发 现 空 载 电 流 在 规
２ ． ３轴 流通 风机 技 术参 数
电动 机 型号 风量
风压 转速
限 （ ９ ０℃ ）时亮灯并发 出断开机车主断路器指令分开主断起到 保护作用 。正是 由于这套油温保护装置作用 ，西 安机 务段配属
浅析SS3型电力机车主变压器阻抗电压
问题 的提 出 我厂 在检 修Ｓ Ｓ ３ 型 电力机 车 ６ ０ ０ ６ 主变 压器 时 ， 组 装完 成后 ， 短路 试验 测试 中发 现 主变压 器 二 次侧 的牵 引绕 组 阻抗 电压 和辅 助绕 组 阻抗 电压分 别 为 ｌ ８ ． ６ ４ ％和４ ． １ ４ ％， 而Ⅸ 韶 山３ 型 电力 机车大 修 规程＊ 中对 于 阻抗 电压 的规定 范 围为 ： 牵 引 绕组 阻抗 电压 ： ｌ ３ ． ５ ８ ％－ １ ４ ． ９ ３ ８ ％； 辅 助 绕组 阻抗 电压 ： ２ ． １ ２ ％－ ２ ． ３ ３ ２ ％ 测量值 比标 准值范 围超 出较 多 ， 其它 测量参 数都 符合 技术要 求 。 验收 人员 因为 阻抗 电压 数值偏 大 问题 未 同意此主变 压器交 出 ， 在当 时生产任 务很 紧张的 情况 下 ， 对 生产 制 约较 大 。 二， 阻抗 电压 的物 理意 义 牵 引变压器 阻抗 电压 的物 理意义是 将主变压 器的 二次绕组 短路 ， 使一次 绕 组 电压 慢 慢加大 ， 当二 次绕组 的短 路 电流 达到 二次 绕组 的额定 电流 时 ， 一次 绕 组 所施 加 的 电压 （ 短路 电压 ） 与一 次侧 绕组额 定 电压 比值 的百 分数 。
科 学论 坛
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ Ｃｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
●Ｉ
浅析 Ｓ Ｓ ３民
（ 唐山 轨道 客车 有 限责任 公 司 ） ［ 摘 要］ 本文 通过 对ｓ ｓ ３ 电力 机车 主 变压 器 阻抗 电压 的分析 和 探讨 ， 发 现在 机车 牵 引工 况下 ， 阻抗 电压 是主 变压 器 二次 侧 回路也 就是 机 车主 回路 和辅 助 回 路 出现 短 路故 障时 ， 保 护机 车 回路各 用 电器 ， 进 而确保 机 车行 车安 全的 重要 性能 指标 。 ［ 关键 词】 主 变压 器 阻抗 电压 短路 试验 短 路 阻抗 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ３ ９ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ ３ －０ ２ ４ ７ － ０ １
利用色谱分析技术诊断机车主变压器潜伏性高温故障
１ 概 述
电力机车主 变压器 的常规 电气试 验虽然 能检测 和监
视其 内部故 障 ，但是 由于受到诸多条件 的限制 不能发现 机车运行状态 中变压 器 内部早期潜伏性故 障 ，如局部过 热、 较低能量放电等。 而利 用油液监测 分析技 术对变压 器 油进行理化分析及油 中溶解气体 组分及含量 的检验是 目 前铁路 电力机车运用过程 中诊 断主变压器等设备 早期 潜 伏性故 障十分有效 的手段 ，并 且利用油液分析技 术判 断 故障灵敏度高 ， 机车不需要停运 ， 仅取 少量油样 即可检 测 变压器内部是否存在潜伏性故 障及 引起 故障 的原 因和故
乙炔 、 总烃 的相对 产气速率 非常小 ， 甚至为负值 ， 以判 可 断故 障的绝缘 部位 高温不 是很 明显 。但是 ，在 ３月 ｌ ６ Ｅ ～３ ２ ｌ 问 ， ｌ 月 ８Ｅ期 氢气 、 乙炔 、 总烃的相对产 气速率 非 常大 ， 远远大于 １％， ０ 由此 可以 明确判断绝缘老化及 高温 故 障存在 ， 并且故障点可能在线圈部 位。
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第３ ０卷
第 ６期
电力 机 车 与 城 轨 车辆
Ｅ／ｃｔｉ＂Ｌｏ ｏ ｔｖ ｓ ＆ Ｍ ａ ｓ ａｎ ｉ Ｖｅ ｅ ｅ ｅ ｒ ￣ ｃ ｍｏ ｉｅ ｓ Ｔｒ ｓ ｔ ｈｉｌ ｓ
Ｖ０｜ ０ ． １３ Ｎｏ ６ ＮＯ ． ｔ ２ ０７ Ｖ ２０ｈ， ０
摘
要： 文章介绍 了利用色谱分析技术诊断机车主变压器 内部潜伏性高温故障 的理论依 据 ，并列举 了一例通过对机
车主变压器油的化 验及 油中溶解气体 的色谱分 析 ， 准确预报 的 Ｓ ４ Ｓ 改型机车主变压器 内部潜伏性高温过热故障 。 关键词 ： 电力机车 ； 主变 压器 ； 变压器油 ； 色谱分析 ； 故障诊 断 ；潜伏性故 障
浅析电力机车变压器油中气体含量与变压器内部故障的关系
热性故障是由于有效热应力所造成的绝缘加速
劣化。一般所引起的热源处变压器油分解时 ，所产
生的特征气体主要是甲烷和乙烯 ，二者之和一般 占
总烃的 ８％ 以上 ，而且随着故障点温度的升高 ， ０ 乙
烯所 占的比例将增加 ； 其次是氢气和 乙烷 ； 通常热性 故障一般不产生乙炔 ， 但较严重过热时 ， 也会产生少 量乙炔 ， 当过热涉及固体绝缘材料时 ， 除产生上述气 体外 ， 还产生较大量的一氧化碳和二氧化碳。
尤 其是 匝 、层 间绝缘 故 障 ，一般 很 难 预测 ，最 终 以
当变 压器 内部 进水 受潮 时 ，除 油 中水 分 和 含湿 杂质 易形 成 “ 小桥 ” 或 者绝缘 中含有气 隙均 能局 部 放 电 ，除 产 生氢气 外 ，还 因为水 分 在 电场 作 用下 的 电解 作用 、水 与铁 的 化学 反 应 而 产 生 的 大 量 氢 气 ，
故 障 分析
方案及措 施 。
关 键词 变压 器油 气体含 量
在 电气 化机 务段用 的油 中 ，变压 器 油是 一 个 重 要 的油 品 ，它 在变压 器 内部 的主 要作 用 是 冷却 和 绝 缘 ，它一方 面要 使变 压器 的线 端 间 、线 圈 间及 线 圈 与箱 壁 间有 良好的绝缘 而不致 发 生 短 路或 电弧 ，将
・
４ｌ ・
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成铁 科技
２０ ０ ６年 第 ４期
２ 电性故 障
哪一种放电现象 ，只要有 固体绝缘介入时，都会产 生一氧 化碳 和二 氧 化碳 。
３． 受潮
电性故障是在高电应力作用下所造成 的绝缘劣 化。根据能量密度不同，分高能量放电、火花放电 及局部放 电等故 障类 型。电弧放 电常见 的是线 圈 匝、层间绝缘击穿 ，其次为引线断裂或对地闪络和 分 接开 关 飞 弧 等 故 障 ，这 种 故 障 产气 急 剧 、量 大 ，
电力机车主电路和辅助电路
补充1：各种励磁方式直流牵引电动机的特性分析
一、串励和并励牵引 电动机的特性比较
（比较速度特性） 1、自调节性能 串励：转速随负载的
增加下降很多。 并励：转速随负载的
增加下降很少。
结论：串励电动机的牵引力和速度 能够按机车运行条件自动进行调节， 在重载或上坡时，随机车速度的降 低，转矩自动增大，使机车发挥较 大牵引力；在轻载或平道运行时， 机车牵引力减少，使机车具有较高 的速度。
５、空转过程（28页）
空转—— 牵引时，牵引力大于轮 轨间的粘着力，轮轨间 发生相对滑动的现象。
滑行—— 制动时，制动力大于轮 轨间的粘着力，轮轨间 发生相对滑动的现象。
空转过程分析：
初始工作点为A，对应转速
为n1，AB为其自然机械特
性。当偶然原因使粘着系数
下降时，粘着牵引力曲线变为
① 电器控制
功能：完成电路和气路的开关及逻辑互锁；
特点：电动或气动的逻辑开关．
包括：继电器、电控阀、气动开关等。
近年来生产机车上的逻辑联锁已由逻辑控制 单元（LCU)完成。
② 电子控制
功能：配合主辅助电路完成机车的控制；
特点：弱电控制、控制复杂；
包括：给定积分器、特性控制、防空转／防 滑、移相控制、功率放大、脉冲变压器等 控制单元。
再生制动
定义：制动时将牵引电动机作发电机运行， 发出的电回馈给电网。
优点：具有巨大的节能效益。
缺点：功率因素低；谐波增加，对电网干 扰大；控制系统比较复杂；再生制动必须 采用全控桥，对触发系统的可靠性要求高； 电气制动时制动力集中作用于动轮，车辆 上将会产生横向作用力，对线路和机车提 出了更高的要求。
（1）集中供电
电力机车主变压器综合测试及故障诊断系统
关键 词 ： 压 器 ；Ｌ ； Ｄ 变 ＰＣＡ Ｏ
中图 分 类 号 ：Ｐ ７ １ ２７
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：６２ ０９ ２ｏ ）５— ０３ ４ １７ —７２ （０７ｏ ０ ９ —ｄａ ｎ ｓｓ ｓ ｓｅ ｆ ｒ ｈ ｉ ｎｅ ｒｔｄ ｔｓｓａ ｄ ｆ ｕｔ ｉｇ ｏ ｉ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｍａｎ ｔ
ｔ ｎ ｆ ｒ ｅｒｏ ｅ ｔｉ ｃ ｍｏｔ ｅ ａ ｒ ｓｏｒ ｎ ｆｅｌｃ ｒ ｌ ｏ ｃｏ ｉ ｖ
ＬＩ ＮＧ ｎ ， Ｙｕ １２ ＹＵ ｎ Ｍｉ ｇ— Ｙａ ｇ ｎ
（ ． ｈ ｏ ｏ Ｉ ｏ ａｉ ｃ ｎ ｅａ ｄ Ｅ ｇｎｅｉｇ ｅ ｔ ｌ ｏ ｔ Ｕ ｉ ｒ ｔ，Ｃ ａ ｇｈ １０ ３ ｈｎ ； １ Ｓ ｏｌ ｆ ｎ ｒ ｔ ｎＳ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉ ｒ ，Ｃ ｎ ａ Ｓ ｕ ｎｖ ｓ ｙ ｈ ｓａ ０ ８ ，Ｃ ｉａ ｃ ｆｍ ｏ ｅ ｅ ｎ ｒ ｈ ｅｉ ｎ ４ ２． ｏ ｐ ｔ Ｔ ａｈｎ ｅ ｔ ， ｈ ｇｈ ｎｖｒ ｔ，Ｃ ａｇｈ １０ ３ Ｃ ｉ ） Ｃ ｍ ｕ￣ ｅｃ ｉ Ｃ ｎｅ Ｃ ａ ｓ ａＵ ｉ ｓ ｙ ｈ ｓａ ０ ０ ， ｈｎ ｇ ｒ ｎ ｅｉ ｎ ４ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂａｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｒｌａ ｄ ｔｅ ｔｓｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｈ ｏ ｙ，ｔｅ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉｄｃ ｔｒ ，ｓ ｃ ｓｅｅ ｔ ｃ ｌ ｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｈ ｒｃ ｓ ｏ ｔｏ ｎ ｈ ｅ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｔｅ ｒ ｎ ｈ ｅ ｈ ｉｕ ｎ ｉａｏｓ ｕ ｈ ａ ｌｃｒ ａ ｉ ｐ ｒｏｍａ ｃ ｅ ｒ ｎ ｅ，ｓｃ ｒ ｙ ｐ ｒ ｒ ｎ ｃ ｄ Ｓ ｎ，ｏ ｍｉ—ｆ ｉｈ ｄ ａ ｄ ｆ ｉｈ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｈ ｉ ｒｎ ｆ ｌ ｌｒｏ ｌ ． ｆ ｅ ｕ ｉ ｆ ｍａ ｅ ａ Ｏ ｏ ｔ ｅ ｏ ｎ ｆｓ ｅ ｉ ｓ ｅ ｎ ｓ ｅ ｒｄ ｃｓｆｒｔｅ ｍａｎ ｔａ ｓｏｌｅ ｆｅｅ ｎ ｎ ｉ Ｔ ｃ ｔ ｃ ｌｅ ｍｏｉｅ ｗｅｅ ｔ ｓｅ ｉｈ ａ Ｐ ｒ ｏ ｏ ｔ ｒ ｅ ｔｄ ｗ ｔ ＬＣ．ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｎ ｔｕ ｎｓａ ｌ ａ ｅａｅ ｅ ｔｆｃｌｔ ｓａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏ ｎ ｒ ｉ ｖ ｎｅ ｌ ｅ ｔｉｓｒｍｅ ｔ ｗｅｌ ｓｒ ｌｔ ｔｓ ａ ｉｉ ｅ ｃ ｏ ｄｎ ｏ ｔ ｅｃ ｕ ｔ ｉ ｓ ｄ ｉ ｙ ｑ ａｉ ｐ ｃｆｃ ｔｏ ｕ ｔ ｓ ｅ ｉ ａｉｎ．Ｔｈ ｏｅ ｌ ｗａ ｄ ｌｒｚｄ ｉ ｅ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ．ＡＩ ｔｅ １ ｅ ｔｎ ｔｒｓ，ｗｈ ｃ ｌ ｙ ｉ ｅ ｓ ｆｗａ￣ ｓ ｍｏ ｕａ ｉｅ ｎ ｔｒ ｏ ｉ ｅｅ ｔｅ ｐ ｒ ｎ ｓ ｍ ｆ ｉ ｌ ｈ ２ ｔｓｉ ｇ ｉ ｎ ｅ ｉｈ
和谐3系列电力机车主变压器密封性的研究与油泄漏原因的分析
。科教 前沿０
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
２ ０ １ ３年
第５ 期
和谐 ３系列电力机车主变压器密封性的研究 与油泄漏原 因的分析
靖 相毅 （ 中国北方机车车辆工业集团公司 大连机车车辆有限公司电机电器厂 ， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ２ １ ）
间进行装配 １ ． ２ 管路 的密封 和谐 ３系列 电力机 车变压器 的各个 管路 间法 兰连接采用 的是耐 油性 橡胶密封垫 （ Ｎ Ｂ Ｒ ） ． 连接处 两法兰盘采用 一端光面 、 ～端带槽 形 式， 密封垫镶嵌在法兰沟槽当 中． 当两法兰盘完全贴紧 时． 密封垫 压缩 量约为 ３ ０ ％（ 见图 １ ）
【 摘 要】 本文对和谐 ３系列 电力机 车主变压器的密封性 的研 究进行 了介 绍， 指 出了主变压 器在生产制造过程以及 实际使用 中出现 的泄漏
问题 的原 因并对其进行 了分析 ， 提 出了解决方法。
ｆ 关键词 】 和谐 ３系列 电力机车； 变压器 ； 密封性； 油泄漏 ０ 前 言
１ 主 变 压 器 密 封 性 研 究
１ ． １ 箱体 的密封性检查 变压器箱体是用来盛放变压器器身和变压器油 的容器 ． 一般 采用
钢板 和型钢焊接制成 和谐 ３系列 电力机车主变压器的箱体在制造时 采用氩弧 焊内外焊接 ． 箱体 在焊接后整体 充人氦气 ． 并采用氦气探 测 仪进行密封性检查 ． 检查合格无泄漏的变压器方可发到变压器装 配车
结 为 以漏 此处 泄漏 曾在 Ｓ Ｓ ４ Ｇ电力 机车主变 压器制造 过程 中 出现 频率较 大 和谐 ３系列 电力机车主变压器出现此问题的几率较小 ． 其 主要现 象 为箱盖 边缘处有油渗 出 、 箱盖安装螺 丝上有油迹 、 箱 盖密封垫与箱 沿接触缝 隙内存油等 。主要原 因为如下几点 ：
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1 引言
主变压器是电力机车牵引供电系统的核心设备, 也是保证牵引供电系统安全稳定运行的关键设备。
本文列举近年来我厂主变压器在检修及运用中发生的一些典型故障, 并根据故障情况和原因结合实际进行了分析, 提出了解决方法和改进建议。
2 主变压器漏油及处理方法
渗漏油故障是油浸式变压器的惯性故障之一, 变压器渗漏油不仅影响变压器及相关设备的外观, 还会污染机车内部电缆及设备, 迫使变压器不得不停电检修, 甚至危及行车安全。
因此, 解决渗漏油问题是提高主变压器质量的关键项之一。
电力机车主变压器渗漏油的部位主要有连接部位、密封垫的交接面和箱体及附件焊接部位。
2.1 渗漏油主要原因主变压器的渗漏原因是多种多样的, 主要表现在: 密封件的老化和密封件本身的产品质量不过关; 焊接质量不良; 安装工艺和安装操作不规范; 铸件有砂眼以及设
备结构不合理和制造问题等等。
2.2 处理方法针对密封垫渗漏, 应先检查密封垫是否有龟裂、断裂等现象; 同时检查紧固螺栓紧固是否良好、有无卡滞。
在SS4 机车主变压器上, 曾多次发现由于法兰与碟阀之间螺母选择不当致使影响密封垫无法压紧的情况。
如检查良好, 先均匀紧固连接螺栓; 紧固无效时, 应更换密封圈并重新上胶密封。
结构不良或密封方法不合理的部件, 如有些散热器、净油器联结法兰强度不够, 在拧紧螺栓时引起了变形, 应予以改造或更换; 同时应注意密封处的压接平面要光洁平整。
针对裂纹及焊接质量不良造成的漏油, 对存在的油污点, 先用小扁铲或钢丝刷清理, 再用汽油清洗并用绵丝擦净, 观察并找到渗漏点的准确位置。
如无法用眼睛观察到, 可以用粉笔涂抹在疑点, 观察粉笔湿润状态, 来确定准确渗漏点。
针对渗漏点,可采取补焊办法进行修复。
变压器油箱上部发现渗漏时, 只须排出少量的油即可焊接处理; 油箱下部发现渗漏时, 由于吊芯放油浪费太大且受现场条件限
制, 可采用带油焊接处理。
带油补焊应在漏油不显著的情况下进行, 一般禁止使用气焊。
焊接选用较细的焊条如422、425 焊条为宜。
补焊时应将施焊部位的油迹清除干净, 施焊过程中要注意防止穿透和着火。
施焊部位必须在油面200mm 以下。
施焊时采用断续、快速点焊, 燃弧时间应控制在10s 一20s 之内, 绝对不允许长时间连续焊接。
补焊渗漏油较严重的孔隙时, 可先用铁线等堵塞或铆后再施焊; 在靠近密封橡胶垫圈或其它易损部件附近施焊时, 应采取冷却和保护措施。
3 散热器堵塞造成的油温升高故障及处理方法
除SS1、SS3 和SS6 机车主变压器外, 其他机车主变压器均采用了铝制箱式散热器。
我厂检修的SS7 系列电力机车从2006 年开始, 多次接到主变压器油温报警的质量信息, 特别是西安机务段的SS7E 机车变压器, 有多台运行温度曾达到90℃。
3.1 油温高主要原因经过对故障变压器散热器检
研究与探讨查发现, 原因主要有两方面。
一部分散热器由于风路翅片间隙设计较小( 片间为矩形孔, 规格为10.5mm×2.5mm), 散热片间堵塞严重, 检查发现堵塞物主要是破裂的滤尘网, 由于机车上盖安装的散热风道滤尘网强度不高, 破裂后卡滞在散热片间, 影响了散热器通风量; 另一部分散热器的上部翅片大面积倒塌, 堵塞了翅片之间的间隙, 使散热器通风量减少, 影响散热效果。
3.2 处理方法我厂结合中修对原有滤尘网进行了改造加固, 在原有的滤尘网上下加装了强度较高的钢制滤尘网, 避免原滤尘网受力破裂; 针对箱式散热器上侧倒塌的散热片, 利用扁嘴钳将其修复垂直, 保证通风顺畅。
此外, 建议运用段定期对滤尘网进行清扫。
4 通过直流电阻测量发现的器身问题
测量主变压器绕组直流电阻值是正常检修、例行试验等过程中的基本项目之一, 也是发生故障之后的重要检查项目。
我厂在2006 年7 月对一台SS4 主变压器进行中修正常检查时, 测量其某绕组直流电组大于出厂标准值的30%, 远超过了中修限度的5%。
随后进行吊芯检查, 将器身从油箱中吊出后, 经过检查, 发现 A 柱与X 柱绕组短接点外包绝缘有发黑现象; 剥开外包绝缘, 发现引出头焊接部位由于虚焊存在间隙, 有轻微放电现象。
重新打磨处理进行焊接后, 直流电组恢复正常。
此次故障的检出, 进一步证实了测量主变压器直流电阻的必要性。
5 感应耐压试验击穿故障及处理方法
主变压器的感应耐压试验是保证变压器质量标准的一项重要试验。
变压器绕组的匝间、层间、段间及相间绝缘的绝缘感应耐压试验, 是变压器绝缘试验中的重要项目。
2006 年我厂已有三台主变压器在做例行试验时, 发生了感应耐压击穿故障。
5.1 故障原因我们通过对故障变压器高压绕组进行1.8kV 的无油耐压试验,
找到了故障点及故障原因。
由于变压器外牵引绕组绕制及组装需要, 在其绝缘筒上部圆周上钻有8 个直径8mm 的孔, 组装完毕后用木楔填满并进行了涂漆处理。
由于部分填补处处理不当造成绝缘薄弱, 而高压绕组首头部分与外牵引绕组电位差较大, 长时间运行后绝缘老化, 在此处发生了击穿现象。
5.2 处理方法对绝缘筒缝隙处打磨处理, 用环氧树脂对其进行填补, 填补后涂绝缘漆; 对烧损的铜线进行短接处理, 焊接部位需做外包绝缘处理。
6 结束语
在实际检修与运用中, 变压器还有一些其他的故障出现, 如匝间短路、绕组开路、接地等。
牵引变压器故障后, 往往会给运行单位在经济上、安全上带来较大损失, 同时由于其较一般电力变压器运行环境恶劣得多, 故障几率也远大于电力变压器。
因此, 牵引变压器故障的正确分析、处理和预防将一直是我们工程技术人员长期研究的课题。