HXD1D型机车主变压器故障防治

HXD1D型机车主变压器故障防治

作者：佘朝海刘安龙

来源：《科技资讯》2021年第21期

摘要：HXD1D型机车主变压器为机车本身和牵引车辆提供转换后的电能，在机车上占据非常重要的作用，其包含很多附属保护装置，如油流继电器、温度传感器、压力释放阀、布赫继电器等，这些传感器起到保护主变压器始终处于正常工作状态的作用。在机车实际运用中，

该段发生了很多非主变压器本身故障，而附属保护装置起保护引发的机破，影响了机车的正常运行。该文就如何防治主变压器附属保护装置动作进行了研究。

关键词：HXD1D机车主变压器压力释放阀布赫繼电器机破

中图分类号：U269.6 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）07（c）-0053-03

Abstract： HXD1D locomotive main transformer provides converted electric energy for the locomotive itself and traction vehicles， and plays a very important role in the locomotive. It contains many auxiliary protection devices， such as oil flow relay， temperature sensor， pressure release valve， Bucher relay， etc. These sensors protect the main transformer from always working normally. In the actual application of the locomotive， many non main transformer faults have occurred in this section， and the auxiliary protection device has locomotive failure caused by protection， which affects the normal operation of the locomotive. This paper studies how to prevent the action of auxiliary protection device of main transformer.

Key Words： HXD1D locomotive; Main transformer; Pressure relief valve; Bucher relay; locomotive failure

HXD1D型机车是我国客运牵引动力主力机型之一，由中车株洲电力机车有限公司研制，为交流传动六轴7 200 kW，最高速度可达160 km/h。

主变压器型号为：TBQ44-9900/25型，用来把接触网上取得的25 kV高压电变换为各种类型低压电，以满足机车上牵引电机和其他辅助电气的工作需要。变压器为卧式安装，吊挂在车体下。主变压器为心式变压器。采用A级绝缘和普通矿物油[1]。由压力释放阀、油流继电器、电阻温度计、布赫继电器相互作用，为主变压器的安全可靠运用提供保护。

1 问题的提出

2016年2月27日，该段HXD1D0269机车因主变压力释放阀动作，主断合不上，影响列车1小时45分，造成机破。原因为主变压器压力释放阀开关连锁内部断路不通。

2016年3月1日，该段HXD1D0014机车因主变压力释放阀动作，主断合不上，影响列车54分，造成机破。原因为主变压器压力释放阀开关连锁内部断路不通。

2017年7月20日，该段HXD1D0006机车因主变压力释放阀动作，主断合不上，影响列车1小时33分，造成机破。原因为某检修段因主变压器排气范围执行不彻底，主变压器油二氧化碳含量较大，机车运行中主变压器油流动，油中所含的二氧化碳析出，导致主变油箱内部压力增大，超过主变压力释放阀动作值（70 kPa），压力释放阀动作。

2018年7月12日，该段HXD1D0003机车因布赫继电器警告，重庆换车，影响列车19分，造成机破。原因为某检修段因主变压器排气范围执行不彻底，造成气体进入布赫继电器，上浮球下沉，布赫继电器动作。

2 防治压力释放阀动作研究

压力释放阀作为变压器核心保护装置，它的作用是当变压器油箱内部因某种故障而使压力急剧增大、其压力达到标定值时，压力释放阀能迅速开启释放，从而防止变压器油箱破裂或爆炸[2]。

该段在2016年及2017年发生3件因压力释放阀动作引发的机破，这3件压力释放阀动作产生的原因，均不是因为主变压器内部绕组故障引发的压力释放阀动作。

分析这3起压力释放阀动作原因如下：（1）主变压器压力释放阀开关连锁内部断路导致动作。（2）更换油泵等部件后，空气进入主变压器，修程中主变压器排气不彻底，箱体上部气体过多，运行途中主变油内二氧化碳析出，主变压器器体内部压力过大导致压力释放阀动作。

2.1 主变压器压力释放阀开关连锁内部断路故障防治

针对HXD1D0269及HXD1D0014主变压器压力释放阀开关连锁内部断路。造成压力释放阀动作。该段进行了彻底研究，打开压力释放阀微动开关保护盖，发现内部较脏。该段又对其他HXD1D型机车压力释放阀微动开关进行了检查，发现部分压力释放阀微动开关内部较脏，部分微动开关内还有水迹[3]。原因为水从微动开关接线盒流入压力释放阀簧片，长期作用下，簧片失效，使压力释放阀开关连锁内部断路不通，见图1。

压力释放阀及其微动开关在安装设计上，容易进水，存在以下问题：（1）压力释放阀微动开关盖板防水性不强。（2）机械间处线槽未密封，水可从车体机械间线孔流入线管进入微动开关接线盒。

防治措施为如下改进：一是对压力释放阀微动开关保护盖进行了打胶密封防水处理;二是将进入压力释放阀的线管分叉处进行灌胶处理，防止从机械间流下的水进入接线盒;三是在机械间线槽处打胶。具体见图2、图3。执行上述3个措施后，压力释放阀微动开关接线盒内干净，水无法进入接线盒，也没有因压力释放阀开关连锁内部断路不通而引发机破。

2.2 主变压器内部气体过多防治

HXD1D0006机车为经过某检修段C5修程检修后走行28 000 km即发生压力释放阀动作而机破，通过对该故障进行调查分析，原因为主变压器油泵更换处理过程中，主变压器油泵及管