电力机车主变压器故障诊断

电力机车主变压器故障诊断

张涛

呼和浩特铁路局集宁机务段 内蒙古乌兰察布市 012000

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。二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。

2.2 电力机车主变压器渗油诊断

电力机车主变压器渗油问题一般出现在运行和维护中，特别是电力机车经过长时间、大负荷工作后容易出现。渗油的原因主要有三个：一是电力机车主变压器管路系统的连接存在问题，特别是法兰盘和管路紧固过程中出现密封胶垫密闭不严、连接件之间过度挤压，长时间、大负荷工作状态下易出现薄弱部位，导致油品渗漏。二是电力机车主变压器管路在焊接过程中留有砂眼、裂缝等，运行中由于油压过高、腐蚀性物质侵蚀等原因出现薄弱部位的恶化现象，最终形成电力机车主变压器管路上的漏点，引发渗油问题。三是电力机车主变压器管路由于震动和应力产生物理性疲劳，在弯角处、变径处等关键位置出现金属疲劳和材料老化，在较大的压力和长时间运行后出现破损和开裂，导致主变压器渗油问题。

3 电力机车主变压器故障的有效对策

3.1 做好短路事故事前预防措施

在一定程度上引发电力机车变压器短路事故出现的因素有很多种，但是相关人员可以从事前进行预防。电力机车变压器生产厂家在进行实际生产时，可以去考虑变压器的抗机械以及抗短路能力，在变压器实际生产过程中，就优化变压器的使用性能。电力机车企业在购买变压器设备并投入使用之前可以对变压器进行相应的测试，试验的方式主要包含了变压器内部材质，性能参数以及结构等方面的试验，这样能够在一定程度上保证变压器设备能够在实际运行中满足相关具体要求。此外，在事前预防变压器短路中还可以进行防范，比如安装继电保护器等设备。在电力机车变压器实际运行过程中，若是出现短路情况，那么继电保护器就会自动切断电源，这样能够预防变压器短路所带来的后续问题。

3.2 变压器事故处理过程中注意观察内部部件的异常情况

电力机车变压器在出现短路故障之后的检查时间是通常较长的，要检测所有的零部件是否能够正常的运行，在短路事故处理结束之后还是需要相关人员进行具体的热油循环等相关措施进行试验，若是都没有什么问题，那么就能够进行正常的运行工作了。在电力机车变压器技术维修过程中还需要保证高低压线圈，引出线，变压绕组以及电源开关等部件的正常。此外还需要防止变压器周围不能受潮，变压器若是受潮那么其是非常容易遭受到短路情况或者是产生漏电情况的，这样不仅是会直接导致变压器自身的零部件出现损坏等情况，严重时还会造成生命安全事故的出现。

3.3 注意线圈绝缘性能方面的保护以及材料性能方面的保护

在电力机车变压器短路故障处理过程当中，相关技术人员必须要在一定程度上去保证线圈绝缘配件的绝缘性能，在优化对其性能的相关测试，要避免内部出现漏电或者是连电等相关问题的出现，这样能够在一定程度上去促进变压器设备的正常稳定运行，从而直接提升整个机车电力系统运行的稳定性和安全性。并且在实际安装过程中必须要使用较高要求的材料，并且还需要注意变压器的安装位置，必须要在干燥的地方，这样能够保证变压器的使用寿命。在变压器材料性能方面的保护主要说的是，在处理电力机车变压器短路故障过程中，必须要注重绕组的材料以及相关的性能使用，在变压器绕组材料的实际选择过程中必须要结合变压器的各项参数数据的实际情况，这样能够让电力机车变压器的整体机构更为协调，并且还能够保证其科学合理的运行，与此同时，在变压器绕组材料的选择使用期间还必须要保证抗机械和抗短路强度，从而从整体上提升变压器的实际使用效率。

3.4 电力机车主变压器渗油处理

应本着及时发现、迅速处理的原则妥善处理，避免油品渗漏造成电力机车主变压器运行的不稳定，延长电力机车主变压器的使用寿命。对于电力机车主变压器连接环节上存在的渗油问题，应采取检视方法确定渗油部位和性质，紧固法兰件、密封胶垫，如果经过紧固后依然存在渗油现象，则要排出电力机车主变压器的油，再对密封胶垫、法兰盘、连接器件进行更换，进行密封部位的紧固处理，最后将油品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，首先要排出电力机车主变压器的油品，通过检视和仪器检查确定焊接薄弱部位，拆卸后进行补焊或加强处理，做好相应紧固和密封后，重新加注变压器油，在加压、加温的基础上确定薄弱部位的状况，有效解决焊接薄弱部位的渗油问题。

3 结束语

总而言之，在对电力机车变压器短路、过热等故障情况进行分析中，采取相应的处理方法以及预防措施，并且严格的按照电力机车变压器正常安全稳定的运行，这样对于电力机车变压器系统的正常运行有着极为重要的积极作用，充分做好，事故前的预防措施和对事故之后变压器内部零部件的检测以及对线圈绝缘层的保护，能够有效的提升电力机车变电设备的稳定运行效率，从而提升电力机车的安全稳定性。

参考文献：

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