电力机车主变压器故障诊断
电力机车牵引变压器故障诊断技术初探
电力机车牵引变压器故障诊断技术初探摘要：牵引变压器属于电力机车的关键大部件，具备电压升降变换、功率传输与电力分配的功能。
其稳定，安全运行关系到整个系统供电的可靠性，是机车运行的可靠性与高效性的基础。
就当前的情况而言，电力机车中电气系统中发生故障是十分常见的。
究其原因，主要是针对电力机车故障诊断的检测手段还有所欠缺，预防性维护检修工作不到位，同时，大多数故障只能够在机车动态运行期间才能够被发现，缺少有力的预防措施。
牵引变压器造价高昂，要求相关从业人员明确故障发生的诱因并充分利用电力机车牵引变压器故障诊断技术，及时消除故障点，使得电力机车能够安全稳定地运行。
本文主要针对牵引变压器不同故障类型，对故障产生原因、故障的处理技术进行分析与论述，文章仅供参考。
关键词:电力机车、牵引变压器故障、技术分析引言一般情况下，电力机车牵引变压器在运行期间容易受到各种不确定因素的影响，发生故障。
为有效解决故障问题，工作人员应当结合电力机车数字化、智能化、网络化的发展趋势，立足于电力机车牵引变压器的结构分析和系统定位，对各类信息、数据进行及时、准确、全面地分析、研究和判断，确定故障的类型。
在此基础上，要制定符合实际情况的故障解决方案以及维护保养计划，确保牵引变压器能够正常运行，实现电力机车的设计价值，满足社会大众对于电力机车的需求。
1.变压器故障类型及产生原因1.1线圈绕组故障绕组故障是常见的故障类型，在系统运行过程中，线圈、引出线压接处等特殊区域容易出现故障，出现该故障的原因主要体现如下。
第一，变压器长期处于潮湿环境中，潮气或渗透到油箱内部，结露之后，在变压器运行过程中随着绝缘油散布线圈绕组周围，导致其绝缘性能下降。
第二，线圈铜导线表面的尖端运行期间会出现短路问题，进而会产生较大的电动力，导致匝层间短路或绕组发生变化。
第三，绕组及引线与套管导电杆的连接处螺栓松动，运行期间产生局部放电现象，严重时可发生击穿，存在较大的安全隐患。
HXD3型电力机车主变压器常见故障分析及处理
HXD3 型电力机车主变压器常见故障分析及处理摘要：主变压器是电力机车的心脏，承担着整车供电的重任，主变压器的正常运行关系到电力机车的行车安全。
本文对电力机车主变压器检修过程中常见故障进行分析并提出解决方案，保证电力机车主变压器检修及运用的安全性和可靠性。
关键词：电力机车、主变压器、故障分析0前言我国铁路发展迅速，大功率电力机车已然成为普速列车和货运机车的主流。
截止2020年底电力机车数量占比全国铁路机车62.7%。
主变压器作为电力机车的核心部件，在检修过程中对故障点分析及处理尤为重要。
1、HXD3机车主变压器结构及原理HXD3型电力机车主变压器，主要由箱体、器身、套管、油箱及附属件组成。
主变压器为全密封结构，采用真空注油方式，通过氮气箱与储油箱之间的管路连接，对变压器运行过程中的油位进行调节，同时起到隔绝空气运用，减缓主变压器油劣化过程。
并采用强迫油循环风冷方式进行主变油冷却。
主变压器器身由铁芯、绕组及绝缘件等组成。
通过原边绕组与次边绕组的变比将从接触网接收的25kV高压电转化为机车各设备运行要求的电压等级，从而为整车提供动力。
2、主变压器检修常见故障及处理2.1低压套管烧损、老化低压套管由树脂伞裙和接线端子组成，树脂伞裙可以增大爬电距离，防止接线端子与变压器箱盖发生放电现象；接线端子为铜镀银材质，通过机车主电路大线与主变流柜连接。
在对主变压器C6修检修过程中，发现低压套管存在烧损现象，故障原因分析及处理如下：1.机车运用晃动及检修过程中拆装导致大线连接处螺栓松动，致使变流柜大线与铜接线端子接触不良，接触电阻变大导致低压套管发热氧化发黑，严重时发生放电、烧损节瘤；同时机车运用中套管表面脏污受潮导致绝缘降低，漏电流增加也会使套管发热老化。
此时需对套管进行清洁，可采用打磨镀银处理，严重者需更换套管，在日常运用中保证安装螺栓紧固到位、力矩符合要求，定期检查可杜绝此类现象。
2）机车运行过程中线路故障，导致电流过大，低压套管发热氧化发黑、烧损节瘤。
电力机车主变压器故障诊断技术分析
电力机车主变压器故障诊断技术分析摘要：随着城市化和工业化进程加快，电力机车已成为公共交通的重要出行方式。
电力机车主变压器是作为其关键装置之一，通过将高压交流电源转换成适用于电力机车的低压直流电源，为电力机车提供稳定的电力支持。
但电力机车主变压器在长期使用中容易出现各种故障，如短路、绝缘损坏等问题，制约电力机车的正常运行和使用寿命。
因此，发展适用于电力机车主变压器的故障诊断技术已成为值得讨论的领域。
就此，文章结合电力机车主变压器的相关故障诊断技术进行分析，旨在为技术人员提供指导建议。
关键词：电力机车；主变压器；故障诊断前言电力机车主变压器是电力机车牵引系统中最重要的零部件之一，其正常运行状态对于保证机车的可靠性和安全性具有重要的意义。
如果主变压器出现故障，将会对机车的行车安全带来严重的影响，甚至会导致不良的后果。
因此，对为了提升电力机车主变压器的故障诊断和处理效率，要分析电力机车主变压器存在的故障问题，提出相应的故障诊断技术措施，进一步保障电力机车主变压器的正常运行。
1电力机车主变压器概述电力机车的主变压器主要是安装在机车上的牵引变压器，其功能是实现接触网电压的转换，接触网上的电压为25kv（额定电压，实际存在上下浮动），而电力机车上的各种用电设备多运行在较低的电压上，因而需借主变实现降压。
1.1主变压器的结构与接线原理因电力机车是移动性交通工具，其运行过程中的负荷过大、震荡过大，电力机车上的主变压器和一般形式的变压器是并不相同的，电力机车在运行过程中受到的外部冲击和震荡，必然会影响车载变压器的正常运行状态。
国内电力机车上的变压器按照绕组和铁芯的相对位置差异分为壳式和芯式两种类型，虽然存在一定的差异，但结构上基本一致。
电力机车主变的核心组成包括绕组、铁芯、变压器油、冷却系统以及油箱等。
电力机车主变上的故障通常由各个组成部分所引起。
由于主变压器是牵引机车行驶的设备，会给电力机车提供动能负荷，所以电力机车的主变压器供电的接触网也会时刻发生变化。
电力机车主变压器常见故障原因分析及预防措施
正 常情 况下 变压 器油 的氧化过 程进 行 的很 慢 ， 但 当变压器线圈发生局部过热、放 电、击穿 ，以及铁 心过热、接地等各种故 障时 ，故 障点 的热能会使烃 类化合物的键 断裂 而产生低分子烃类或氢气 。变 压器 内部存在的放 电、过热等故障还会导致故障区 附近的固体绝缘材料产生裂解 ，使纤维素断键 ，形 成碳的化合物 ，如 ＣＯ、ＣＯ 。综上所述 ，变压器油中 会溶解 有氢 气 （Ｈ ）、一氧 化碳 （ＣＯ）、二氧 化碳 （ＣＯ：）、甲烷 （Ｃｔｔ ）、乙烷 （Ｃ：Ｉ｛ ）、乙烯 （Ｃ Ｈ ）、乙 炔（ｃ Ｈ ）等微量气体 ，这些 气体为特性气 体 ，其中 把 烷 、乙烷 、乙烯 和 乙炔 含 量 的总 和称 为 总 烃 。 这些 气 体 的含量 与施 加于 这些 材料 上 的热 应 力 、电
２ 变压器 故障原因分析及故障处置
２．１ 放 电性 故 障 电力 机 车 主变 压 器 在 ２５ ｋＶ工 频 电压 下 的正
常运行寿命长短与其 绝缘介质 中有无局部放 电存 在密切联系。放电越弱 ，则正常运行寿命越长。局 部放 电对 绝 缘介 质 的破坏 主要 有如 下几 个方 面 ：
（１）电粒子冲击 绝缘介质 ，破坏其分子结构 ， 如纤维碎裂 ，因而绝缘介质受到损伤。并且 由于带 电粒子的撞击作 用 ，使绝缘 介质 出现局部 温度升 高，从而易引起绝缘层过热 ，严重 时就会 出现碳化 （见 图 １）。
在油浸式变压器中 ，变压器油是最基本的绝缘 材 料之 一 。变压 器油 具有 绝缘 、冷 却 、防潮 、灭 弧 等 作用 ，油品的质量直接影响变压器 的使用效果。变 压 器 油 的主要 成 分 有 环 烷烃 、烷 烃 、芳 香 烃 及 混 入 的杂质 ，各 种杂 质 特 别 是 水 分 和 气 体 ，对 油 的 耐 电 强度影 响很 大 。
电力变压器故障诊断及检修
电力变压器故障诊断及检修电力变压器是电力系统中的重要设备，其正常运行对于保障电网的稳定运行至关重要。
由于长时间运行、环境因素、设备老化等原因，电力变压器可能会出现各种故障，需要进行及时的诊断和检修工作。
电力变压器故障的诊断可以通过以下几个方面来进行：1. 外部检查：首先需要对变压器的外部进行检查，包括观察变压器外表有无异常情况，如有渗漏、烧焦等现象。
还需要检查变压器的附属设备如冷却系统、保护装置等是否正常运行，有无损坏。
2. 内部检查：内部检查需要对变压器的内部进行详细检查，包括检查油位、油色、气体指示剂等，以了解变压器的基本情况。
还需要通过断开设备进行对内部绕组、绝缘、接线和连接器等进行检查，查看是否有烧毁、短路等问题。
3. 试验测量：针对变压器进行各种试验和测量，包括绝缘电阻、局部放电、短路阻抗、油浸变压器电流互感器检测等，以获取详细的变压器运行情况。
这些试验和测量可以帮助确认变压器的故障类型和程度。
根据诊断结果，对于发现的故障进行相应的检修。
一般来说，变压器的检修可以包括以下几个方面：1. 绝缘处理：对于发现的绝缘损坏，可以进行绝缘处理，包括清洗绝缘材料、涂覆绝缘油等。
对于严重损坏的绝缘材料，可能需要更换。
2. 内部维修：对于内部的绕组、接线等损坏，可以进行维修、更换。
对于一些小故障，可以通过焊接、缠绕等方法进行修复。
3. 油浸变压器处理：对于油浸变压器，可以根据故障情况进行油处理，包括油的过滤、更换、加热等。
同时还需对冷却系统、油泵、阀门等进行检修和清洗。
4. 附属设备处理：对于变压器的附属设备如冷却系统、保护装置等，如果发现故障，需要进行相应的检修和更换。
电力变压器的故障诊断和检修工作对于保障电网的稳定运行非常重要。
通过外部检查、内部检查和试验测量可以获得详细的故障情况，然后对发现的故障进行相应的维修和处理。
只有做好这些工作，才能确保电力变压器的正常运行，提高电网的可靠性和稳定性。
SS4G型电力机车主变压器故障分析
SS4G型电力机车主变压器故障分析SS4G型电力机车主变压器故障分析科技信息工程技术SS4G型电力机车主变压器故喧分析沈阳铁路机械学校潘德永[摘要]主变压器是电力机车的心脏部件,做好主变压器的故障分析能够在很大程度上保证电力机车的机车质量.本文从SS4G型电力机车型号为TBQ--4923/25主变压器的基本结构,常见故障,预防主变压器损对于SS4G型坏的主要措施等方面进行了阐述,电力机车的运用和检修工作提出了建设性的建议.[关键词]主变压器故障损坏预防一,TBC卜-4923/25主变压器基本结构TB0-_4923/25主变压器是一种一体式变压器,除包含有主变压器外,还含有平波电抗器和四个滤波电抗器,它们装在一个油箱里,共用一个冷却系统.主变压器由下油箱,上油箱,变压器身,油保护装置,冷却系统,其他附属装置等组成.其主体部分变压器器身由铁心,线圈,绝缘件等组成.二,常见故障l,变压器漏油,油位不符合要求,油温高,变压器油化验指标不符合要求.漏油处所主要有箱体钢板存在砂眼,砂眼在运行中受振动及变压器油晃动冲击穿孔,引起漏油;箱体间箱沿密封胶圈老化,未压装好,或紧固螺母未紧到位而引起箱体间密封胶圈处漏油;各接线端子密封件,油路密封件老化或压偏引起漏油等.在现场就曾发生过SS4G7008机车更换完油泵,油路密封件压偏引起严重漏油形成机破的教训(注:所有密封胶圈均为耐油橡胶).在变压器油表中放入一个红色的玻璃球,用于指示油位,油表旁边有刻度:+40"12,+2O?,一30~C,这些刻度是指主变压器未工作时,在环境温度分别是+40?,+20~C,一30?时,储油柜里的油应具有的油位,由于漏油或添加变压器油时不注意会引起油位不符合要求.之所以要按规定添加变压器油是因为储油柜设计为:在高温(+4O?)并在变压器持续运行时,油不溢出储油柜;在低温(一25?)且变压器不工作时,储油柜中应有油.变压器的油位与油温是对应的,如果冷态油位合适而油温持续上涨屠油温表)引起油位上涨,主要原因是油冷却系统出现问题.原因有变压器风机反转,机车侧墙滤网堵塞变压器风机进风量不足,冷却器芯子的波纹形散热片被灰尘等脏东西堵塞影响散热效果,也有蝶阀处于半关闭引起抽循环不畅等原因.变压器油温高多发生在炎热的夏季, 因为在冬季还可以靠主变医器的外壳来散热.变压器油化验项目主要有11项,主要指标有3项:耐压?30KV, 闭iSI闪点?137?,水分<25ppm,耐压值是考验绝缘性能的,闭口闪点是考验不易燃烧性的.水分含量超标会引起绝缘不良,在实际生产中, 变压器油内含水引起变压器油不达标现象发生较多.除了检验以上三个主要指标以外,还可以对烧损或发生故障的变压器油进行色谱分析,分析出油内非正常成分,通过非正常成分来源找出故障原因.2,变压器外围电路故障.变压器是通过各铜排连线与引线端子相连的,外围电路故障引起机车电路不正常工作,有时外围电路的故障有时也会引起主变压器内部故障.外围电路故障主要有:铜排随接螺丝松动,在大电流下引起烧损;铜排支架松动引起铜排震动裂损或距离近放电烧损;铜排变形引起距离近放电,或铜线辫距离近放电,按照电压等级一般要求铜排,线辫距离在20mm以上;雨水进入连通铜排间或铜排对地放电;铁丝,工具等物品遗留在变压器上,运行中滑落到带电导线附件引起短路,接地等故障;电流传感器引线(电子电路)与铜排间磨损放电等.也有主变压器的原边端子A连接的高压电流互感器对车体放电,x端子接线接磨断股烧损的现象.3,变压器内部接地.变压器器身通过绝缘材料与油箱绝缘,同时在变压器内部使用了一些金属螺丝,螺栓,垫片和绝缘螺丝等.由于厂家检修工艺执行不到位,变压器在长期运行中,受机车振动影响,变压器油流作用以及电磁力作用,安装螺丝出现松动,脱落,一方面减少了器身与油箱间绝缘距离,引起接地;另一方面也可能是变压器绕组放电,烧损,变形.变压器较为严重的破损是绕组放电,烧损,变形,放电的原因之一是变压器油不清洁(杂质一般随油流运动,在流速较缓处沉淀下来),在变压器绕组绝缘包扎不良或未包绝缘处如果沉积物较多,就会发生绕组对铁心放电,破坏变压器油绝缘性能的瞬间还会产生对箱体放电,放电点附件线圈绝缘就会烧损.如果硅机组二极管或晶闸管击穿,而机车上的保护装置不动作或动作迟缓,如熔断器不跳开,过流保护不动作等就会使变压器两组线圈在巨大电动力的作用下互相作用,挤靠在一起,同时线圈缠绕松劲度发生变化.线圈间的焊接使用银铜焊,焊接不好在大电流下同样会产生虚接,放电烧损.三,预防变压器损坏的主要技术措施1,保证变压器油的油位,油温,油质.按规定填加变压器油,尤其注意的是在东北地区变压器油使用45#油,日常注意检查干燥剂颜色,更换变粉红或红色的干燥剂,油箱体及各接缝,接头外观无漏油处所.日常检查变压器油色应该是无色透明的,机车小修时化验变压器油的品质,中修时放出变压器油使用真空滤油机进行过滤,滤掉油内杂质.每次检修过程清洗空气滤网,保证变压器风机吸风正常,中修时清扫冷却器芯子的波纹形散热片,保证散热片通风良好,更换变压器风机时检查转向符合要求,管路蝶阀开闭良好.2,保证外围电路作用良好.各引出铜排平直,铜排间距在20ram以上,支架牢固;铜排连接及铜排与接线端子连接紧固,电流传感器等其他带电体与铜捧间无偏磨放电;硅机组二极管,晶闸管无短路烧损,熔断器作用良好,中修时检测均流特性良好,要求两并联管子之间均流系数大于85%,防止两个管子中的一个流过电流过大而短路;变压器室车顶无漏雨,附近无遗留工具,铁丝等杂物.3,新造机车,大中修时加强内部检修和检测,发生故障时准确判断处理.变压器器身的主要检修方法为用充有干净,清洁的变压器油油枪冲洗器身各部,并用棉布擦试各部分.外观检查各绕组及器身,线圈绝缘无破损,过热,线圈层问无异物,各绝缘无变色,灼痕,器身清洁无残留物;接线片无折断,裂纹,器身焊接部分无开焊,用开I:1扳手对称均匀紧固器身紧固螺栓,压钉,胶木螺母.另外在主变压器的检修和运用过程中,一定要注意器身吊出后注意防潮和防止异物进入,器身放回后加油后不能马上加载,必须让器身在油中充分浸泡,让油循环后排出其中气体.对SS4G型电力机车的主变压器的故障判断分析是一种对机车电器有一个整体了解,对变压器结构较为熟悉,并积累了一定经验基础上的综合判断.主变压器是电力机车的心脏部件,做好主变压器的故障分析在很大程度上能够保证电力机车的机车质量.(上接第292页)包起来,切断冷桥.窗台板常做成砖砌挑窗台板等. 寒冷地区的外墙若采用导热系数小的新型保温材料,砌筑的砂浆用普通砂浆砌筑时,灰缝处因热阻不足也容易形成冷桥,此时应该改善砌筑砂浆的保温性能,使用导热系数小的保温砂浆,如水玻璃矿渣砂浆 (水玻璃+砂+磨细矿渣)等代替普通砂浆,减少灰缝厚度,提高砌筑精度.六,设置"温度阻尼区"所谓"温度阻尼区"就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次像热闸一样阻止外冷风的直接渗透,减少外墙,外窗的热损失.例如:在住宅中,将北阳台的外墙,外窗全部用封闭阳台封闭起来; 外门设防风门斗,防止冷风倒灌;屋顶采用坡屋顶,设置阁楼;住宅中的楼梯间设成封闭式的,对屋顶上人孔采用封闭处理等措施均能收到良好的均能效果.当然,节能建筑设计涉及的面很广,除上述几方面外,还包括多方面的因素.如适当减少南向阳台的设置,因为每层南向阳台均产生对下一户的冬季日辐射的遮挡;充分利用太阳能,设置各种类型的太阳能集热设施和装置等,并且建筑节能与结构,给排水,供暖,通风和电气等各个专业均紧密相关.因此,实现建筑节能是一项重大的系统工程,它需要各个环节,各个部门,各个专业的相互配合,共同努力,取得共识,才能实现节能目标.参考文献[1]谢塘开.浅议建筑节能设计.建筑知识,2001(3) [2]宋春华.选择资源节约型发展模式.建筑,2004(1) [3]民用建筑节能设计标准JGJ26[4]全国民用建筑工程设计技术措施.中国建筑标准设计研究院 2005虫...——293...——。
电力变压器故障诊断及检修
电力变压器故障诊断及检修电力变压器作为电力系统中重要的设备，其故障对系统运行会产生严重的影响，甚至可能造成设备损坏和停电事故。
电力变压器的故障诊断及检修工作显得尤为重要。
本文将重点介绍电力变压器故障的诊断方法和检修流程，以便广大电力工程师和电气维修人员能够更好地了解和处理变压器故障。
一、变压器故障的识别电力变压器故障主要有绝缘击穿、绕组短路、接地故障、油泄漏等，这些故障在实际运行中可能表现为温度升高、噪音增大、油温异常等现象。
变压器故障的识别需要依靠仪器设备和操作经验相结合，下面分别介绍几种常见的诊断方法：1. 热感诊断变压器故障的热感诊断是通过测量变压器的温度来判断其工作是否正常。
在实际运行中，变压器的各部分都会有一定程度的温升，如果某个部分的温升明显高于其他部分，就可能存在故障。
这时可以通过红外热像仪对变压器进行扫描，观察是否有异常的热点，从而判断可能存在的故障。
2. 声频诊断变压器故障常常会伴随有异常的声音，例如绕组短路时会出现较大的短路电流和噪音。
此时可以通过超声波探测仪对变压器进行测试，检测是否有异常的声音，从而判断变压器是否存在故障。
3. 油质检测变压器内部的油质也可以反映出变压器的运行状况。
通过对变压器油质的采样检测，可以了解油质的电气性能、化学性能是否正常，从而判断变压器是否存在故障。
4. 电气参数监测当变压器出现故障时，需要及时进行检修，以避免进一步损坏或事故发生。
检修变压器需要严格按照相关规程和标准进行，下面给出一般的变压器故障检修流程：1. 停电与验电在进行变压器检修之前，首先需要对变压器进行停电操作，并且进行验电工作，确保变压器已经从电力系统中隔离，并且不存在残余电荷。
2. 拆卸与清洁拆卸变压器外罩，对变压器进行清洗和清理，清除表面的杂物和油渍等。
清洁后需要对变压器进行检查，观察是否有明显的损坏或异常。
3. 绝缘测量对变压器的绝缘进行测量，检查绝缘电阻和介损因数等参数，以判断绝缘是否正常。
SS4型电力机车主变压器绕组故障的检测及诊断
SS4型电力机车主变压器绕组故障的检测及诊断摘要：从SS4G电力机车主电路和辅助电路的基本原理入手，分析了主电路包括:高压供电电路、整流调压电路、牵引供电电路、馈电制动电路、PFC电路和保护电路；辅助电路包括单相和三相供电系统的基本原理，三相负载电路和保护电路。
介绍了现有故障诊断系统的基本分类，着重分析了专家系统和神经网络故障诊断系统的基本原理组成，以及两种故障诊断系统的优缺点，并制定了组合诊断的策略。
关键词：SS4型电力机车；主变压器绕组；故障的检测；诊断；电力机车电气系统的故障诊断研究已变成保证机车安全运行、减少机破事故发生的一个丞待解决的课题。
因此，以“SS4G型电力机车故障诊断系统”为研究对象，针对机车主辅电路常见故障，结合已有的经验提取故障特征，通过深入研究，寻求更可靠的诊断策略，构建诊断思路并设计应用软件界面模型。
一．电力机车故障诊断方法的沿革在机车运转任务越来越重的今天，运行中故障不可避免地发生，不论是故障类型还是故障设备都在发生着变化，部分故障如果没有效的控制就会造成巨大损失甚至会给社会带来严重后果，对故障诊断系统的深入研究已经是机务部门迫在眉睫的课题。
机车故障诊断系统最具障碍，也是最困难的一点就是，诊断对象是一个实时变化、动态的系统。
在这个系统中部件类型多，故障的特征形式多样多变，故障与故障之间有交叉，动态性极强，在这样一个结构复杂的多层次的动态系统中进行全面准确的诊断是面临的一个难题。
解决这一难题唯一的方法是开放的选择诊断方法，兼容并包，不能单一地依靠一种方法诊断目前已认知的故障类型。
从目前各国诊断技术的应用来看，电力机车故障诊断技术已经走向了检测诊断一体化、在线与离线结合诊断、并结合智能诊断技术等。
各种诊断技术的发展与革新也将现有的各种故障诊断方法划分为三大类：基于动态数学模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法。
其中基于动态数学模型的方法包括：参数估计法、状态估计法等。
SS4型电力机车主变压器的检测分析与故障诊断
SS4型电力机车主变压器的检测分析及故障诊断学院名称：专业名称：年级班别：姓名：指导教师：目录摘要 (3)1. SS4型电力机车主变压器的特点以及组成 (3)1.1 SS4型电力机车主变压器特点: (3)1.2 SS4型电力机车主变压器的组成 (5)2. SS4型电力机车主变压器运行检修概况及色谱分析检测情况 (6)2.1 SS4型电力机车主变压器运行检修概况 (6)2.2 色谱分析检测情况 (7)3 变压器油箱内电器设备故障的诊断及处理检查 (7)3.1 故障发展趋势分析 (7)3.2 故障性质的诊断、处理及检查 (8)4 结束语 (9)4.1 SS4型电力机车主变压器油箱内电器故障诊断的特殊性及讨论 (9)4.2 强化油中溶解气体分析（DGA）跟踪检测工作 (9)参考文献： (10)摘要主变压器(又称为牵引变压器),是交-直流传动电力机车中的重要电器设备,用来将接触网上取得的单相工频交流25KV高压电降为机车各电路所需的电压.主变压器的工作原理与普通单相降压电力变压器基本相同,但由于其工作条件特殊,特别是为了满足机车调压,整流电路的特殊要求,故在主变压器的设计及结构型式上均有自身的特点.目前，采用溶解气体分析法（简称DGA）检测变压器油中溶解气体，对主变压器运行状态进行诊断是维护变压器安全的重要手段。
以前的资料介绍过SS1、SS3型机车主变压器内部故障的诊断实例。
但是，对于应用较多、结构相对复杂的SS4型电力机车主变压器故障的诊断实例未见过报道。
本文就是基于这样的原因，首先阐述了SS4型电力动车主变压器的特点及组成，然后叙述了SS4型电力机车变压器运行检修概况及色谱分析检测情况，然后再阐述变压器油箱内电器设备故障的诊断及处理检查，最后得出SS4型电力机车主变压器油箱内电器故障诊断的特殊性及讨论.关键词：主变压器溶解气体色谱分析1.SS4型电力机车主变压器的特点以及组成1.1 SS4型电力机车主变压器特点:(1)绕组多为满足机车调压及辅助设备用电的需要,主变压器除同侧高压绕组外,二次侧低压绕组有:牵引绕组,辅助绕组,励磁绕组及采暖绕组等多个绕组,有的绕组还有多个抽头.为保证各绕组之间耦合程度适当,有些绕组还需交叉布置,这就给绕组的绕制和装配带来一定的难度.(2)电压波动范围大我国干线电气化铁道接触网的额定电压为()KV,即允许电网电压在19-29KV 范围内波动,这就要求主变压器的铁心和绕组绝缘结构设计应留有足够的裕量,磁路的磁通密度不能过高,以满足高网压下正常工作的要求.(3)负载变化大随着机车运行条件的变化,主变压器的负载变化范围很大,这就要求主变压器应能承受较大的负载变化,并具有一定的过载能力,以保证机车可靠运行.(4)耐振动机车运行中产生的冲击和振动将不可避免地传给主变压器,这就要求主变压器各部件应具有足够的机械强度,所有连接紧固件应有防松装置.(5)对阻抗电压要求高因主变压器二次侧绕组有较高的短路故障机率,故绕组抽头间的阻抗电压不能太小,以满足机车对调压整流电路和短路保护的要求.(6)重量轻,体积小,用铜多为满足机车总体布置及减轻自重的需要,主变压器与同容量的电力变压器相比,应具有较轻的重量和较小的体积.这就要求主变压器在设计上采用钢导线,高导磁率的冷轧电工钢片,强迫油循环冷却;工艺上采用真空干燥,真空注油等措施,来减轻重量和缩小体积.由于变压器绕组多,容量大,故用钢量特别多.通常,一般电力变压器的铜重与铁重之比为1:4左右;而主变压器一般为1:2,有的甚至达到1:1.用钢量多不但使主变压器造价高,而且还使冷却困难,冷却器庞大,这不利于变压器的轻量化.1.2 SS4型电力机车主变压器的组成主变压器由器身,油箱,保护装置,冷却系统和出线装置等部件组成.(1) 器身由铁心,绕组(线圈),器身绝缘和引线装置等组成.(2) 油箱是油浸式主变压器的外壳,变压器的器身就放在充满变压器油的油箱内.对油箱的基本要求是:(1)在保证内部必要的绝缘距离条件下,尽可能减小体积,以节约用油;(2)应具有必要的真空强度,以便在检修时能利用油箱进行真空干燥;(3)油箱外部各种附件的布置应便于安装和维护.变压器的器身放在充满变压器油的油箱中.由于主变压器与平波电抗器共用油箱,下油箱形状呈凸字形,大腔用于安装主变压器的器身,小腔用于安装平波电抗器.两腔之间设置一块铝板,用以隔磁.下油箱由钢板焊接而成.在油箱壁上焊有吊攀,用以起吊整台变压器,油箱壁上焊有安装板,安装板上有安装孔,用螺栓通过橡胶垫把变压器固定在车体上.箱壁四周焊有一些加强筋板.箱壁上装有压力释放阀,以便迅速排出箱内过高的压力.另外,在箱壁上还开有冷却系统的进出口管道,油冷却器就安装或固定在箱壁上.油箱上装有油管,用于接通油路.在油箱壁的下部装有50活门和一个油样活门,50活门用于注油,滤油和放油;油样活门用于取油样,以对变压器油进行化验.油箱壁上装有压力释放阀.箱底的钢板上设置多个定位钉,以对变压器,平波电抗器定位.箱底上设有放油塞,用于放净箱底残存的变压器油.箱壁多处开有长方形孔,上部的方孔是安装出线装置用的,下部的方孔是作为手孔用的,用于平波电抗器的底部安装.(3) 变压器油是从石油中提炼出来的优质矿物油.在油浸式变压器中,变压器油既是一种绝缘介质,又是一种冷却介质.因此,对变压器油的要求是:介质绝缘强度高,粘度低,网点高,凝固点低,酸值低,灰粉等杂质及水分少.变压器油中只要含少量水分和杂质就会使绝缘强度大为降低(含0.004%水分时,绝缘强度降低约50%).此外,变压器油在较高温度下长期与空气中的氧接触时会逐渐老化,在油中生成不传热的悬浮物,堵塞油道,并使酸值增加,绝缘强度降低,这对变压器的安全运行是十分不利的.(4) 主变压器运行中产生的所有损耗将转变为热能,使各部件的温度升高,当主变压器温升超过规定的限值,将使绝缘损坏,直接影响主变压器的使用寿命(20～30年).因此,主变压器必须具有相应的散热能力.(5) 主变压器各绕组的引线从油箱内引至油箱外时,必须采用出线装置,以便使带电的导线与接地的油箱绝缘.2. SS4型电力机车主变压器运行检修概况及色谱分析检测情况2.1 SS4型电力机车主变压器运行检修概况这里介绍的SS4型电力机车是铁道部株洲电力机车工厂1993年7月生产的SS4号机车。
电力机车主变压器常见故障的分析及处理
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 ， 至危 甚
制造 问题 等等 。
备结
２２ ．
制 ， 采用 带 油焊 接处 理 。带油 补 可
焊 应 在漏 油 不显 著 的情 况下 进行 ，
针 对 密封 垫渗 漏 ， 先检 查 密 应
一
般禁 止使 用气 焊 。 接选用 较 细 焊
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
维普资讯
电力机车主变压器常见故障的分析及处理
西安铁路局宝鸡机车检修 工厂 张 勇
曩键 耋 ： 耋 毫 耋 一
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
用的散障 中渗热进 遇漏等行 到、故了
厂标 准值 的 ３％ ， ０ 远超 过 了 中修 限
备 。 文 列举 近年 来我 厂 主变 压器 本
在 检 修 及 运 用 中 发 生 的一 些 典 型 故 障 ， 根据 故 障情况 和 原 因结 合 并
实 际 进 行 了分 析 ， 出了解 决 方法 提
和改 进建议 。
火 。施 焊 部 位 必 须 在 油 面 ２０ ｍ ０ｒ ａ
以下 。 焊 时采 用 断续 、 速 点焊 ， 施 快
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
hxd3电力机车主变压器常见故障研究 李强
hxd3电力机车主变压器常见故障研究李强摘要：客运高速化，货运重载化，是铁路发展的趋势。
随着这种趋势的发展，标准化动车组及大功率和谐型机车也就应运而生。
为顺应铁路重载运输发展需要，大连机车厂开始与加拿大庞巴迪公司开始展开多方面的技术合作，共同研发HXD3B型大功率交流货运电力机车。
文章对hxd3电力机车主变压器常见故障进行了研究分析，以供参考。
关键词：hxd3电力机车；主变压器；常见故障1 前言电力机车主变压器是机车电传动结构中的心脏部分，它的性能好坏直接影响到机车运行的安全。
以HXD3型电力机车为例，它采用FPWＲ1型主变压器，采取真空注氮，全密封结构。
从该型车自2010年配属济南机务段运行状况来看，尽管主变压器故障率不高，但是一旦出现故障就会造成重大的损失。
轻则可能会造成设备故障;重则会引发火情，危及正常的运输安全。
因此，分析机车变压器的故障原因，并采取相应的防范措施具有非常重要的意义。
2 HXD3B电力机车变压器功能简介机车变压器运行条件非常特殊，它需要在22.5-29KV这样高跨度的电压区间下实现电压的正常转换。
HXD3B型电力机车采用的是JQFP-11620/25型主变压器，它能将25KV电压转变成机车需要的多种等级电压，满足机车上的各种电器的正常工作。
当机车在制动状态下，它能够实现能量的反馈，将制动过程产生的能量回馈给接触网，实现能量的节约；机车在牵引状态下，主变压器将接触网提供的额定电压（25KV）通过降压转变成1500V传输给每个变流器柜中的2组网侧脉冲整流器（机车上共有3个变流器），但牵引电机要想实现正常运转还得经过中间直流回路及电机逆变器环节，同时由中间直流回路经辅助变流器向辅机供电。
机车主电路主要由网侧电路、主变压器、主变流器及牵引电动机等组成。
接触网电流通过受电弓PG1或PG2进入机车，经25kV高压电缆入车内并经高压柜内的高压隔离开关QS1或QS2和主断路器QF1相连，并依次穿过电流传感器TA1和TA2与主变压器TM的原边绕组A端子相连，经过主变压器原边，从X端子流出，再通过6个并联的回流接地装置EB1～EB6，从轮对回流至钢轨。
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
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电力机车主变压器故障诊断
电力机车主变压器故障诊断摘要：电力机车中的主变压器是其能量来源，被誉为电力机车的强大心脏，它的可靠安全运行对确保铁路运输的高效性及安全性意义重大。
基于此，本文将对电力机车主变压器故障诊断进行分析。
关键词：电力机车；主变压器；故障诊断1 机车主变压器的故障类型按照具体的分类标准，可以把油浸式变压器中的故障划分为不同种类。
比如可以按照传导介质从差别，分成磁路故障、电路故障以及油路故障。
按照形成故障的影响因素划分，涵盖了短路故障、绝缘故障以及接地故障。
按照不同的发生部位，则涵盖了铁心故障、绕组故障以及组部件故障(囊括了冷却系统故障及套管故障）。
根据性质划分，涵盖了电故障及热故障。
按照不同的严重程度，可以将热故障分为轻度过热(通常情况下少于150℃)、低温过热(维持在150℃到300℃)、中温过热(维持在300℃到700℃)、高温过热(通常情况下超过了700℃。
在此过程中，按照放电能量的不同密度，电故障涵盖了火花放电、局部放电以及高能电弧放电。
除此之外，还能够把其外部、内部、变压器渗漏、变压器出口短路以及油流带电等多种故障等。
因为变压器涵盖了较多的故障类型，所以一部分故障可能会出现不同的多种故障，比如机车中的主变压器发生了铁芯接地的故障，可以将其分成磁路故障或者局部过热故障；还能够将绕组匝间短路故障分析电故障或者热故障，也开会出现两者同时发生的现象。
通常情况下，针对相当数量的油浸式变压器来讲，在变压器内部出现了故障的情况下，一般都会发生放电性或者过热故障。
然而也有一部分变压器刚开始发生故障时未出现放电性或者过热故障。
2 电力机车主变压器故障诊断方式2.1 电力机车主变压器过热问题的诊断电力机车主变压器过热一般来源于两方面：一是电力机车主变压器冷却系统发生了故障。
系统中通风机运转不良，无法吸入足够的风量作为冷却剂，导致电力机车主变压器过热。
冷却系统中散热器的工作状态不稳定，特别是散热片堵塞、过滤网污损等问题会大大降低冷却系统的工作效率，不但无法有效起到散热效果，反而会因为代偿性能耗过大而产生新的热源积累，进而引发电力机车主变压器过热故障。
电力机车主变压器的故障诊断及科学处理
电力机车主变压器的故障诊断及科学处理摘要：为了提升电力机车主变压器的故障诊断和处理效率，确保电力机车主变压器的安全稳定运行，我们需要深入分析电力机车主变压器存在的故障问题，并提出相应的故障处理方法，从而保障电力机车主变压器的正常运行。
关键词：电力机车；主变压器；故障诊断；处理1电力机车主变压器温度过高问题的诊断和科学处理1.1电力机车主变压器温度过高的诊断和科学处理造成电力机车主变压器温度过高的原因主要分为两种：一种是电力机车主变压器冷却系统出现异常，系统内部的通风设备出现运行问题，吸入的风量太小，冷却效果不佳，从而导致电力机车主变压器的温度过高。
冷却系统内部的散热器运行不佳，尤其是散热片出现堵塞、过滤网出现污损问题，影响冷却系统的工作效率，使散热效果大打折扣，甚至会变相增加热源累积，造成电力机车主变压器的温度过高。
另一种是电力机车主变压器冷却系统维护工作不全面产生的故障。
一些企业在日常维护和保养工作中没能做好开盖检查、清洗叶片、滤网更换、规范清洁等相关操作，导致冷却系统出现杂物堵塞、通风不畅等问题，日积月累使电力机车主变压器冷却系统产生了过热问题。
1.2电力机车主变压器温度过高问题的科学处理工作人员应提前评估冷却系统的故障类型，认真检查冷却塔、通风设备和电机的运行情况，尤其使应检查系统内部的接地电阻数值，尽量降低由于短路、断路等造成的机械故障问题。
工作人员需及时更换存在问题的设备，从而有效提升电力机车主变压器的工作效率和安全性。
借助声音、温度等指标客观评估冷却系统的工作现状，应及时发现设备运行中的声音异常、温度异常等问题，快速鉴别叶片卡顿、运行啸声、轴承故障等常见问题，丰富维护经验和保养技巧。
要根据电力机车主变压器的技术规范和实际运行条件，针对性地做好冷却系统的保养工作，做好散热器表面的开盖检查，维护风道通畅性，及时更换散热滤网，定期清理系统堵塞物，保障电力机车主变压器的通风良好。
2电力机车主变压器信号传输故障的诊断和科学处理2.1电力机车主变压器信号传输故障的诊断电力机车主变压器信号传输系统的组成主要包含数据收集设备、传感设备、检测回路、网络等，比较常见的信号传输故障主要包含采集设备故障、传感设备失灵以及回路电阻过高等。
HXD3型电力机车主变压器常见故障分析
HXD3型电力机车主变压器常见故障分析摘要：HXD3型号的电力机车目前广泛应用于我国的交通运行中，但是其变压器常常出现过热和泄露等故障，影响日常的运行质量。
为了解决这些常见故障，本文主要针对HXD3型电力机车主变压器的基本情况进行简单介绍，之后就其常见过热原因和处理措施进行研究，同时探究了主变压器在使用过程中出现的泄露故障，并就如何解决提供几点参考建议，希望能够对机车的稳定运行提供一定的帮助。
关键词：HXD3型电力机车；主变压器；常见故障；解决措施一、HXD3型电力机车主变压器相关介绍和谐号自运行起其配备的主变压器就与常规的机车不同，传统机车一般配备开放式变压器，而HXD3型列车所使用的主变压器为全密封式。
在这类变压器中，将传统的内部储油柜和油枕改成了油箱直接连接氮气室，这是主变压器的一种创新型设计。
在这种设计下变压器内部的油和空气必须彻底隔离，不然容易导致绝缘性失效，变压器的使用寿命缩短，这是由于变压器中的油如果接触到外界的空气，那么就会吸收其中的水分，从而产生负面影响。
因此，这就要求HXD3型电力机车主变压器必须具备极高的密封性，同时全密封结构的变压器从根本上避免了频繁换油的行为，降低了维修费用，除此之外，全密封设计的变压器在注油时主要依赖真空注入的方式。
二、HXD3型电力机车主变压器出现过热故障的原因分析（一）HXD3型机车冷却系统出现障碍在机车运行过程中对变压器最主要的降温手段就是自身的冷却系统利用冷却风发挥作用，一般车顶侧壁都会预留一个通风窗，机车的冷却塔就利用这一窗口将风吸入车内，通过通风带循环降温，最先冷却的部位是冷却塔内部的散热器。
实现这一冷却循环的重要前提是通风要时刻保持畅通，如果冷却系统无法将风吸入，那么冷却功能就失效了，油路中所产生的热量持续累积，最终主变压器出现过热障碍。
一般来说，导致冷却系统出现故障的原因有两种，其一是塔内的通风机出现故障，即使通风良好，依然无法将冷却风吸入进来；其二则是冷却塔的散热器出现故障，如通风滤网堵塞导致吸收的冷却风数量不能满足降温需求、散热器的翅片堵塞造成过滤功率快速上升，冷却系统内部通风量出现异常。
电力机车主变压器常见故障原因分析及预防措施(叶鹏)(2)
电力机车主变压器常见故障原因分析及预防措施叶鹏李学锋（济南铁路局济南机务段技术科山东济南250023）摘要：通过对电力机车主变压器故障分类并进行分析研究，归纳总结引起变压器故障的几种原因，并提出预防措施。
关键词：主变压器故障原因预防1 问题提出电力机车主变压器是机车电传动结构中的心脏部分，它的性能好坏直接影响到机车运行的安全。
以HXD3型电力机车为例，它采用FPWR1型主变压器（见图1），采取真空注氮，全密封结构。
从该型车自2010年配属济南机务段运行状况来看，尽管主变压器故障率不高，但是一旦出现故障就会造成重大的损失。
轻则可能会造成设备故障,带来严重经济损失;重则会引发火情，严重危及正常的运输安全。
因此,研究分析机车变压器的故障原因,并采取相应的防范措施就具有非常重要的意义。
图1 FPWR1型主变压器2 现状分析常见的电力机车变压器故障起始原因多由其内部原因引起，如内部的装配、设备质量问题产生隐性绝缘层薄弱，绝缘油老化；线圈绕组的绝缘击穿、断线、变形；铁芯叠片之间绝缘不好，接地不好，铁芯两点或多点接地及铁芯螺栓绝缘击穿等。
由于HXD3型机车主变压器采用全密封结构，以上成因又多出现在其内部，因此给现场技术人员“修、管、用”带来极大的不便。
3 主变压器故障类型3.1按故障发生过程分类通过对近年来全路发生的电力机车变压器故障情况进行梳理，大致可按故障发生过程分为突发性、潜伏性故障两种类型。
3.1.1突发性故障主要包括异常电压（操作过电压、分相过电压及谐波过电压）引起的绝缘击穿；外部CI炸裂引起短路；事故引起的绕组变形、层间短路；自然灾害等。
3.1.2 由潜伏性故障发展而形成的故障主要包括变压器内部铁芯绝缘不良，铁芯叠片之间绝缘不良，铁芯穿芯螺栓的绝缘不良，由外界反复短路引起的绕组变形，过负荷引起的绝缘层老化，由于受潮游离放电引起绝缘材料、绝缘油老化。
3.2 按变压器故障性质分类通过对现场主变压器使用跟踪情况及对故障变压器返厂解体分析发现，按照变压器故障性质又可分为过热性故障、放电性故障、绝缘油故障等类型。
电力机车主变压器的故障诊断及分析处理
电力机车主变压器的故障诊断及分析处理摘要：电力机车主变压器通常用于将接触网上的高压电转换成适用机车内各类设备的低压电，变压器故障主要集中在管路系统漏油，冷却系统通风机卡滞，散热器堵塞，以及温度检测装置连接插头或者传感器失效等方面。
针对以上常见的变压器故障类型分析了具体的诊断方法，以下提出了处理相关故障的技术措施。
关键词：电力机车；主变压器；故障诊断；处理措施引言：电力机车主变对维持牵引动力具有非常重要的作用，在实际运行过程中主变上也会出现一些故障，并且有些故障的发生率较高，且大部分与主变的冷却系统、油路系统及其油温监测系统相关。
在日常管理中要结合变压器的特点以及管理数据，加强对常见故障因素的诊断和处理，提高变压器的可靠性。
一、电力机车主变压器结构电力机车的主变压器实际上就是安装在机车上的牵引变压器，其功能是实现接触网电压的转换，接触网上的电压为25kv（额定电压，实际存在上下浮动），而电力机车上的各种用电设备多运行在较低的电压上，因而需借主变实现降压。
国内电力机车上的变压其按照绕组和铁芯的相对位置差异分为壳式和芯式两种类型，虽然存在一定的差异，但结构上基本一致。
电力机车主变的核心组成包括绕组、铁芯、变压器油、冷却系统以及油箱等。
另外，电力机车牵引变压器上还设计了一系列继电保护装置，典型的如油流继电器、压力释放阀、信号温度计、油位表等[1]。
电力机车主变上的故障通常由各个组成部分所引起。
二、电力机车主变压器的常见故障及其诊断和处理（一）主变铁芯故障及其诊断处理①故障现象。
电力机车的主变压力器在正常运行时，由于绕组通电，因而会产生电场，并且这种电场覆盖了油箱、铁芯以及其他各种金属构件。
但各个区域的电场强度存在很大的差异，因而需在铁芯上设计接地，否则会引发强烈的放电作用。
变压器的绝缘性能将受到严重影响，尤其是变压器绝缘油。
铁芯故障主要分为两类，其一是施工工艺造成短路。
其二是金属软管、不锈钢软管多点接地，这种情况下会造成铁芯局部烧毁，通过观察即可判断。
SS4型电力机车主变压器的检测分析及故障诊断
SS4型电力机车主变压器的检测分析及故障诊断学院名称：专业名称：年级班别：姓名：指导教师：目录摘要 31. SS4型电力机车主变压器的特点以及组成 31.1 SS4型电力机车主变压器特点: 31.2 SS4型电力机车主变压器的组成 42. SS4型电力机车主变压器运行检修概况及色谱分析检测情况 5 2.1 SS4型电力机车主变压器运行检修概况 52.2 色谱分析检测情况 53 变压器油箱内电器设备故障的诊断及处理检查 63.1 故障发展趋势分析 63.2 故障性质的诊断、处理及检查 64 结束语 74.1 SS4型电力机车主变压器油箱内电器故障诊断的特殊性及讨论 74.2 强化油中溶解气体分析（DGA）跟踪检测工作 7参考文献： 8摘要主变压器(又称为牵引变压器),是交-直流传动电力机车中的重要电器设备,用来将接触网上取得的单相工频交流25KV高压电降为机车各电路所需的电压.主变压器的工作原理与普通单相降压电力变压器基本相同,但由于其工作条件特殊,特别是为了满足机车调压,整流电路的特殊要求,故在主变压器的设计及结构型式上均有自身的特点.目前，采用溶解气体分析法（简称DGA）检测变压器油中溶解气体，对主变压器运行状态进行诊断是维护变压器安全的重要手段。
以前的资料介绍过SS1、SS3型机车主变压器内部故障的诊断实例。
但是，对于应用较多、结构相对复杂的SS4型电力机车主变压器故障的诊断实例未见过报道。
本文就是基于这样的原因，首先阐述了SS4型电力动车主变压器的特点及组成，然后叙述了SS4型电力机车变压器运行检修概况及色谱分析检测情况，然后再阐述变压器油箱内电器设备故障的诊断及处理检查，最后得出SS4型电力机车主变压器油箱内电器故障诊断的特殊性及讨论.关键词：主变压器溶解气体色谱分析1. SS4型电力机车主变压器的特点以及组成1.1 SS4型电力机车主变压器特点:(1)绕组多为满足机车调压及辅助设备用电的需要,主变压器除同侧高压绕组外,二次侧低压绕组有:牵引绕组,辅助绕组,励磁绕组及采暖绕组等多个绕组,有的绕组还有多个抽头.为保证各绕组之间耦合程度适当,有些绕组还需交叉布置,这就给绕组的绕制和装配带来一定的难度.(2)电压波动范围大我国干线电气化铁道接触网的额定电压为()KV,即允许电网电压在 19-29KV范围内波动,这就要求主变压器的铁心和绕组绝缘结构设计应留有足够的裕量,磁路的磁通密度不能过高,以满足高网压下正常工作的要求.(3)负载变化大随着机车运行条件的变化,主变压器的负载变化范围很大,这就要求主变压器应能承受较大的负载变化,并具有一定的过载能力,以保证机车可靠运行.(4)耐振动机车运行中产生的冲击和振动将不可避免地传给主变压器,这就要求主变压器各部件应具有足够的机械强度,所有连接紧固件应有防松装置.(5)对阻抗电压要求高因主变压器二次侧绕组有较高的短路故障机率,故绕组抽头间的阻抗电压不能太小,以满足机车对调压整流电路和短路保护的要求.(6)重量轻,体积小,用铜多为满足机车总体布置及减轻自重的需要,主变压器与同容量的电力变压器相比,应具有较轻的重量和较小的体积.这就要求主变压器在设计上采用钢导线,高导磁率的冷轧电工钢片,强迫油循环冷却;工艺上采用真空干燥,真空注油等措施,来减轻重量和缩小体积.由于变压器绕组多,容量大,故用钢量特别多.通常,一般电力变压器的铜重与铁重之比为1:4左右;而主变压器一般为1:2,有的甚至达到1:1.用钢量多不但使主变压器造价高,而且还使冷却困难,冷却器庞大,这不利于变压器的轻量化.1.2 SS4型电力机车主变压器的组成主变压器由器身,油箱,保护装置,冷却系统和出线装置等部件组成.(1) 器身由铁心,绕组(线圈),器身绝缘和引线装置等组成.(2) 油箱是油浸式主变压器的外壳,变压器的器身就放在充满变压器油的油箱内.对油箱的基本要求是:(1)在保证内部必要的绝缘距离条件下,尽可能减小体积,以节约用油;(2)应具有必要的真空强度,以便在检修时能利用油箱进行真空干燥;(3)油箱外部各种附件的布置应便于安装和维护.变压器的器身放在充满变压器油的油箱中.由于主变压器与平波电抗器共用油箱,下油箱形状呈凸字形,大腔用于安装主变压器的器身,小腔用于安装平波电抗器.两腔之间设置一块铝板,用以隔磁.下油箱由钢板焊接而成.在油箱壁上焊有吊攀,用以起吊整台变压器,油箱壁上焊有安装板,安装板上有安装孔,用螺栓通过橡胶垫把变压器固定在车体上.箱壁四周焊有一些加强筋板.箱壁上装有压力释放阀,以便迅速排出箱内过高的压力.另外,在箱壁上还开有冷却系统的进出口管道,油冷却器就安装或固定在箱壁上.油箱上装有油管,用于接通油路.在油箱壁的下部装有50活门和一个油样活门,50活门用于注油,滤油和放油;油样活门用于取油样,以对变压器油进行化验.油箱壁上装有压力释放阀.箱底的钢板上设置多个定位钉,以对变压器,平波电抗器定位.箱底上设有放油塞,用于放净箱底残存的变压器油.箱壁多处开有长方形孔,上部的方孔是安装出线装置用的,下部的方孔是作为手孔用的,用于平波电抗器的底部安装.(3) 变压器油是从石油中提炼出来的优质矿物油.在油浸式变压器中,变压器油既是一种绝缘介质,又是一种冷却介质.因此,对变压器油的要求是:介质绝缘强度高,粘度低,网点高,凝固点低,酸值低,灰粉等杂质及水分少.变压器油中只要含少量水分和杂质就会使绝缘强度大为降低(含 0.004%水分时,绝缘强度降低约50%).此外,变压器油在较高温度下长期与空气中的氧接触时会逐渐老化,在油中生成不传热的悬浮物,堵塞油道,并使酸值增加,绝缘强度降低,这对变压器的安全运行是十分不利的.(4) 主变压器运行中产生的所有损耗将转变为热能,使各部件的温度升高,当主变压器温升超过规定的限值,将使绝缘损坏,直接影响主变压器的使用寿命(20～30年).因此,主变压器必须具有相应的散热能力.(5) 主变压器各绕组的引线从油箱内引至油箱外时,必须采用出线装置,以便使带电的导线与接地的油箱绝缘.2. SS4型电力机车主变压器运行检修概况及色谱分析检测情况2.1 SS4型电力机车主变压器运行检修概况这里介绍的SS4型电力机车是铁道部株洲电力机车工厂1993年7月生产的SS4号机车。
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电力机车主变压器故障诊断
摘要：电力机车主变压器作为电力机车的核心部件，承担着保证机车正常连
续运行的重要责任，电力机车主变压器的故障与否已成为决定客货运输顺利高效
的重要因素之一。
关键词：电力机车；主变压器；故障；诊断；处理
电力机车主变压器运行中会受各种因素影响，需结合数字化、智能化、网络
化发展趋势，基于电力机车主变压器结构分析及系统定位，对各种信息和数据及时、准确、全面分析及判断，在有效确定电力机车主变压器故障类型及位置前提下，提供维修保养对策及方法,保证主变压器正常运行，实现电力机车设计指标
及工作目标，更好地满足当前铁路大提速及大发展的实际要求与需要。
一、机车主变压器特点
电力机车主变压器为适应其特殊应用条件，其在变压器铁芯结构、绕组分布、绕组匝数、铁芯最大磁密度等设计时都与一般电力变压器有很大不同，因此其在
正常、故障状态所表现出来的表征也不同。
1、电力机车主变压器是单相多绕组变压器，而一般电力变压器多为三相变
压器。
2、电力机车在运行中必然受机械冲击和连续而强烈地机械振动，因而电力
机车主变压器除受变压器本身电磁作用力外，还受机车运行机械冲击。
3、电力机车主变压器以四相限变流器或整流器作为负载，其正常工作时电
流具有较大高次谐波分量。
因此为降低铁芯损耗，其铁芯设计时采用的最大磁密
度比一般电力变压器值要低一些。
4、电力机车主变压器通风散热条件有限。
我国电力机车用主变压器经历了
从车内立式安装到车下安装的过程，但不论哪种安装形式，其始终处于室外、灰
尘严重环境中运行，使机车主变压器通风冷却装置易处于环境温度高、散热片被灰尘覆盖等影响通风散热条件下运行。
因此，电力机车主变压器的工作条件、机械结构等都与普通电力变压器截然不同。
虽然机车主变压器及电力变压器是一种电压等级变换装置，具有相同工作原理，但电力变压器研究成果并不能直接应用于机车主变压器。
二、电力机车主变压器运行中常见故障分类
1、根据故障位置分类。
①故障发生在变压器外部。
油箱故障是由于焊接时质量不达标，密封填圈差；电压分接开关传动装置故障是由于机械操作和控制部分的问题；冷却装置故障是由于风扇、控制设备和输油泵等出现问题；附件故障是由于绝缘套管、油位计、温度计和各种继电器等的问题。
②变压器内部故障。
绕组问题是因绝缘层被破坏，导致断线和变形；铁芯问题是叠片间的绝缘效果和接地效果不够好，当铁芯两点或多点接地时，铁芯螺栓绝缘被击穿。
实际上，内部装配配金具存在的问题是控制中因电压分节开关不到位，引线绝缘相对薄弱，绝缘油老化。
2、根据故障性质分类。
变压器内部故障包括过热、渗油等。
加速变压器不能继续使用的根本原因是绝缘老化，致使变压器逐渐失去了原有的机械、绝缘性能，易出现局部放电，使绝缘工频、冲击击穿强度处于下降状态，也使变压器使用寿命逐渐缩短。
三、电力机车主变压器过热问题诊断与处理
1、诊断。
电力机车主变压器过热一般来源于：①电力机车主变压器冷却系统故障。
系统中的通风机运转不良，不能吸收足够的风量作为冷却剂，导致电力机车主变压器过热。
冷却系统中散热器工作状态不稳定，尤其是散热片堵塞、过滤网污损等问题会降低冷却系统工作效率，不能有效发挥散热效果，而且会因代偿性能的过度消耗而产生新热源积累，从而导致电力机车主变压器过热故障。
②电力机车主变压器冷却系统维护不全引起的故障。
一些企业在日常维护保养中未做好开盖检查、叶片清洗、滤网更换、标准化清洁等相关操作，导致冷却系统杂
物堵塞、通风不良等，随着时间的推移，电力机车主变压器的冷却系统出现过热
问题。
2、处理。
先判断冷却系统的故障类型，检查冷却塔、通风机和电机的工作
状态，特别是系统中的接地电阻阻值，以避免因短路、断路和三相不平衡引起的
机械性故障。
必须更换有问题的设备，以保证电力机车主变压器在短时间内解决
问题，为电力机车主变压器高效率、高安全运行奠定基础。
应通过声音和温度判
断来确定冷却系统工作状态，尤其是区分异常声音、振动与温度的能力，快速识
别叶片卡顿、运行啸声和轴承故障等常见问题，丰富维护经验及保养技能。
根据
电力机车主变压器技术规范及实际运行情况，对冷却系统进行保养，对散热器表
面进行开盖检查，保持风道的畅通，及时更换散热滤网，定期清理系统堵塞物，
确保电力机车车主变压器通风良好。
四、电力机车主变压器信号传输问题诊断及处理
1、诊断。
电力机车主变压器信号传输系统由数据采集器、传感器、检测回
路等器件及网络组成，信号传输问题主要表现为采集器故障、传感器失灵和高回
路电阻，也可分为感应故障及模块连接故障。
作为电力机车主变压器信号传输起
始点，传感器过热误报和电阻异常等是常见的故障类型。
其原因主要受信号传输、接地质量和接触牢固度的影响。
加强对电力机车主变压器传感器的检测，能有效
防止信号传输问题。
对于电力机车主变压器信号传输骨干网而言，模块间连接不
良是导致传输故障的主要因素，由于各功能模块在设计技术、功能区域、适应范
围等的差异，在形成信号模块体系中存在连接、性能不兼容与不匹配，导致信号
传输中模块间紧固、连接问题。
2、处理。
要采取从整体到部分、从外到内的原则，明确信号传输问题的表
象及实质，提出有针对性的解决方案，在最短时间内排除信号传输故障。
应整体
断电，并使用高精度自动万用表或欧姆表检测信号网络系统的电阻值，以确定信
号传输问题的范围，明确数据和信号间偏差的原因，并有效提高信号传输问题的
处理效率。
应检查并检测故障部位，以获得故障组件及零部件的电阻值，应通过
开箱检查及端子测量相结合的方式检查功能部件的运行状态与连接情况，对接触
不良、紧固不良、损坏的线路应重新紧固或更换，并应重新检查电信号及电阻值，
以稳定信号传输质量。
若传感器及回路有故障，必须更换。
更换时，注意更换部
件及电线的技术参数和运行要求，尽量使用统一的标准零部件，并反复检验核心
数值，确保零部件及网络符合电力机车主变压器信号传输要求及规范。
五、电力机车主变压器渗油问题诊断及处理
1、诊断。
电力机车主变压器渗油问题发生在运维过程中，特别是在长时间、大负荷工作后，常发生漏油现象。
漏油原因为：①电力机车主变压器管路系统连
接存在问题，尤其是法兰盘及管路紧固中，密封胶垫密封不严，连接件间过度挤压，在长时间、大负荷工作状态下，易出现薄弱部位，导致油品渗漏。
②电力机
车主变压器管路在焊接中存在砂眼和裂缝等,运行中因油压高、腐蚀性物质腐蚀
等原因，导致薄弱部位的恶化现象，最终在电力机车主变压器管路上形成漏点，
造成渗油问题。
③由于振动及应力产生的物理性疲劳，电力机车主变压器管道在
拐角和变径等关键部位出现金属疲劳及材料老化，高压与长期运行后出现破损及
开裂,导致主变压器渗油。
2、处理。
应本着及时发现、迅速处理原则，妥善处理，避免因漏油导致电
力机车主变压器运行不稳定，延长电力机车主变压器使用寿命。
针对电力机车主
变压器连接环节的渗油问题，采用检视方法确定渗油位置及性质，紧固法兰件和
密封胶垫,若紧固后仍存在渗油现象，应将电力机车主变压器的油排出，然后更
换密封垫、法兰盘和连接器件，拧紧密封件，最后将油注入电力机车主变压器内部。
对于电力机车主变压器焊接部位存在的焊接缺陷，应先将电力机车主变压器
的油排出，通过检视仪器检查确定焊接薄弱部位，拆卸后补焊或加强处理，做好
相应紧固及密封后重新注入变压器油，并在加压和加温基础上确定薄弱部位状况，有效解决焊接薄弱部位的渗油问题。
参考文献：
[1]呼明.电力机车主变压器的故障诊断及分析处理[J].山东工业技
术,2016(02)．
[2]冯立国.电力机车主变压器故障诊断[J].黑龙江科学，2021(06).。