关于机车牵引变压器检测与维修探讨

关于机车牵引变压器检测与维修探讨

作者：黄赛英

来源：《中国科技博览》2014年第03期

摘要：城市轨道车辆是轨道交通中运送乘客的重要工具，车辆的数量、品种、质量和技术水平直接影响城市轨道交通发展规模和速度，而轨道车辆的牵引检修质量直接影响到轨道机车的行车安全。而目前我国的城市轨道车辆牵引变压器检测与维修有待提高，才能在快速发展中的城市轨道车辆提供安全保障。因此，对于牵引变压器的检修的探讨具有重要意义。

关键词：城市轨道机车；牵引变压器；检修；

中图分类号：TM922.73

一、电力机车牵引变压器检修的意义

城市轨道机车具有运输能力大的功效，在牵引系统方面可以使用微机控制等新技术及新材料。但机车牵引变压器在运行中可能会受到振动，当边绕组发生短路故障时各绕组承受相当大的短路作用力。

长期运行的变压器，由于受到电磁力、热应力、电腐蚀、运行震动、机械损伤、受潮、化学腐蚀等影响，会导致变压器发生各种故障和隐患，为了保证变压器安全运行，对不符合规定和要求的部件和零件应及时更换和修复，对检测和检查发现的隐患部位要定期检修。

因此，为了保证机车正常工作，延长机车使用期限，对机车牵引变压器进行日常保养和检修是十分必要的。电力机车投入运用一段时间后，要按照修程及时在机务段或修理厂对电力机车的牵引变压器进行必要的保养和检修，以恢复变压器的性能，保证变压器的运用技术状态，满足铁路运输安全可靠的需要。

二、大功率电力机车牵引变压器的工作原理和特点

作为电力机车心脏的牵引变压器是牵引电传动系统的重要部件。以HXD3C型电力机车为例：受电弓从铁路电网将额定25 000 V的单相交流电引入变压器，变压器二次绕组分别完成对主变流器、辅助变流器、列车供电柜的供电。在机车电制动状态时，牵引电机工作在发电机状态，主变流器整流逆变后通过主变压器将电能回馈到铁路供电网。主变压器的冷却方式为当代比较先进的变压器油强迫导向风冷（0DAF）的方式，利用氮气使得变压器油与空气完全隔离，减缓了变压器油的老化，增加了变压器的使用寿命。

三、大功率电力机车牵引变压器的保养和维护

牵引变压器外观及牵引变压器的油流继电器、压力释放阀、温度继电器等保护装置部件，不应有损坏，如有发现渗、漏油需更换密封垫；牵引变压器的密封性，牵引变压器油箱及冷却系统连接管路、以及油泵、高低压套管、蝶阀、活门，储油柜上的油标等附件，不应有渗漏发生，如有渗、漏油需更换渗漏处的密封垫；所有与主变压器连接的电缆，外部绝缘不应有损伤，接线端子连接处的紧固件应安装牢靠，无松动；接线箱内接线柱上电缆的连接状态，应紧固牢靠，无松动，接线箱内部不应有雨水进入。主变压器油泵，接通工频电源时应无异常噪声及渗漏发生；主变压器及其部件的安装螺栓，应安装牢靠，无松动；从油箱底部的注放油阀处采取变压器油样，进行化验、分析，每年至少一次。

四、大功率电力机车牵引变压器的检修

牵引变压器的检修不仅要恢复原有产品的机械强度、电气性能、耐热强度等各种性能，还要对变压器潜伏性故障或隐性故障进行分析、判断、处理和修复。

在变压器的检修中，器身解体与组装、油处理、注油、干燥等关键工序实施的优劣，直接关系到变压器的检修质量，更重要的是直接关系到变压器的安全运行。器身是变压器的核心部分，不论在制造还是在检修中，工艺要求相当严格。在变压器检修中应用煤油汽相干燥设备干燥器身，是一个新的设计理念，它不但可以起到干燥器身和线圈的作用，同时通过介质循环冷凝，还可以对器身和线圈起到清洗作用，使检修过的变压器器身和线圈的技术参数接近新造，有效提升了检修质量、提高了检修效率，缩短了检修周期、降低了检修能耗，改善了现场污染情况，同时简化了检修工序。煤油汽相干燥设备在变压器检修过程中的应用，在今后的大功率电力机车牵引变压器的第二个二年检、六年检等批量吊芯大修中具有十分重要的意义。在检修过程中，应严格地遵守检修的工艺纪律，达到其质量要求。

通过对主变压器外观检查工艺，主变压器试验工艺，主变压器绝缘油的处理工艺，主变压器开盖吊芯工艺，主变压器箱体检修工艺，变压器器身检查，变压器器身检修工艺，检修后总装配工艺的实施，保证变压器检修的产品质量。

五、努力提高大功率牵引变压器保养与检修质量对确保行车安全、维护运输生产秩序具有十分重要的意义。为此，结合工作实际，对大功率牵引变压器日常保养与检修的方法与途径，谈一点粗浅的认识。

（一）夯实基础工作、实现规范管理是提高大功率牵引变压器保养与检修质量的前提条件

牵引主变压器质量的高低，在其本身质量、性能确定以后，主要取决于“使用保养过程”和“检修过程”的控制。要实现这两个控制，就需要靠严格的制度和科学的管理。由于“保养”和“检修”是两个动态的工作过程，所以实现规范管理，必须从规范检修人员的作业行为抓起。所有检修作业要按工艺、技术等要求，做到程序化、文明化、机械化修车，使大修、中修、小修、辅修等所有修程严格按作业流程记名作业。

（二）注重细节，抓住关键问题，提高大功率牵引变压器保养与检修效率与质量

（1）注重对牵引变压器电气性能试验数据的关注。牵引变压器检修过程中，需进行入厂试验、线圈干燥前的半成品试验、出厂试验等。变压器入场试验包括绕组直流电阻测量、绕组电压比测量和绕组绝缘电阻测量，半成品试验包括电压比测量、联结组测定，出厂试验除了绕组直流电阻测量、绕组电压比测量和绕组绝缘电阻测量还包括工频耐压和感应耐压试验。当牵引变压器试验数据即使符合要求，但数据的偏离与其他变压器相比较表现异常时，要引起足够的重视，要进一步分析引起异常的原因，排除可能存在的隐患。例如在一次检修变压器的出厂试验数据中，测量直流电阻折算温度后偏离标准值5%，虽然技术要求范围是10%，但正常情况下变压器直流电阻都在4%左右，经过分析和查找原因后，将引线连接部位重新压接，再次测量直流电阻时，数据在4%，排查了隐患。

（2）注重牵引变压器的油样化验数据分析。油色谱分析是检测变压器内部隐患、预防事故发生的有效途径，灵敏度高，与其他试验配合能提高对变压器故障分析的准确性，而且不受外界因素的影响，可定期对变压器内部绝缘状况进行监测，确保变压器安全稳定运行。通过对油样化验的数据的对比分析，可以高效的进行内部故障诊断，提高检修效率与质量。

我国目前轨道交通方面，技术上和建设质量上都达到了世界的领先水平。同时一流的机车制造技术平台需要一流的检修技术平台传承和发展，通过对机车的保养、检修，进一步验证机车的先进性、成熟性，为我国城市轨道运输事业的发展保驾护航。