电力机车主变压器故障处理的探讨.docVIP

西安铁路职业技术学院大学毕业设 设计题目：电力机车主变压器故障处理的探讨院 (系)： 电气工程系 专 业： 铁道机车车辆 姓 名： 刘占滨 指导教师： 王安明 2011年 4 月 10 日 关于电力机车主变压器故障处理的探讨 摘 要：电力机车主变压器是交流电力机车上的一个重要部件，其运行的可靠和持续性是机车的行车安全的保证。电力机车主变压器的运行条件相对恶劣从电力机车主变压器多年来运行的状况来看，主变压器的故障率虽然不高，是一旦出现故障就会造成很大损失。本文主要从变压器的实际理论出发，阐述了变压器的一些常见故障，其中针对主变压器的渗漏问题进行系统分析，提出了故障的处理方法。 关键词：电力机车主变压器；变压器渗漏；故障处理 铁路运输是我国经济运行的大动脉，在我国交通体系中占有重要的地位。随着国民经济的迅速发展，我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐。但行车安全是铁路运输的永恒主题，铁路提速后对机车的安全性提出了更高更严的要求。机车主变压器是电力机车的心脏部分，它的好坏直接影响到机车的行车安全。从电力机车主变压器多年来运行的状况来看，主变压器的故障率虽然不高，可是一旦出现故障就会造成很大损失。 近年来,电力机车主变压器多次出现渗漏油故障,特别是有些新造的电力机车主变压器也发生了该现象。主变压器渗漏油不仅污染机车内部电缆及设备影响变压器及相关设备的外观,造成不必要的损失;而且迫使主变压器不得不停电检修,造成一定的社会影响甚至危及行车安全。所以,如何解决渗漏油问题是提高主变压器质量的关键项点之一。 一、机车主变压器的概况 （1）机车主变压器的作用与运行条件 电力机车主变压器是交流电力机车上的一个重要部件，用来把接触网上取得的25kV高电压变换为供给牵引电动机及其他电机、电器工作所适合的电压，其工作原理与普通电力变压器相同。主变压器安装在交流馈电的电力机车动车上，把馈电电源变换为适当的主电路电源和辅助电路电源，为了能自由地改变电压，使之适用于牵引电动机，交流电气化的初期，变压器的原边或次边绕组设有抽头，可使电压在一定的范围内变化，以实现牵引电动机的电压控制(即速度控制)。后来采用半导体器件控制牵引电动机电压，为此要把次边绕组分成具有一定电压的2个绕组，向半导体变流器供电。辅助电源从变压器第3绕组获取。 由于机车主变压器工作在电力机车上，因此电力机车在运行过程中所具有的一系列特点，必然要在主变压器的实际工作中反映出来，结果就造成了主变压器具有不同于普通变压器的工作条件和特点。主变压器的工作条件及特点，主要表现在以下几个方面: 1、经常受到机械冲击和连续而强烈地机械振动; 2、外型尺寸和重量有较严格限制(因为机车车体内安放电气设备的空 间极为有限，而且机车轴重也有一定的规范); 3、接触网波动范围比较大，牵引负荷变化也比较大; 4、受大气过电压和操作过电压的作用，同时低压侧有较高的短路或率; 5、当采用改变主变压器输出电压的方法来调节机车速度时，主变压器的绕组需要安排较多的抽头数目，以便进行调压。 综上所述，主变压器的工作条件与普通电力变压器截然不同，它的工作条件和工作环境是相当恶劣的。 电力机车主变压器运行条件特殊，接触网电压变化大，机车额定工作电压25kV，正常的工作电压20~29kV，允许偏差+16%和-20%，故障运行电压为19kV。在实际运行中，接触网首端电压有时达到31kV，机车再生制动时，网压可达到32kV。而电力变压器网压变化率只有±5%。与一般变压器相比，主变压器的馈电电压变动范围大;另外，馈电的分段处有电力中断，同时还伴有相位变化，所以主变压器常受到大的电冲击。 机车运行时要求无流通过分相区，接触网分相距离一般为20~40km。牵引变压器要经常断开和接通。当列车平均速度为80km/h时，机车主变压器约15~ 30min投切一次。当列车平均速度为200kn/ h时，则10~ 20min就要投切一次。 （2）变压器基本结构 主变压器的基本结构有芯式和壳式两类。芯式结构或壳式结构是指变压器铁芯与绕组的相对位置而言。在我国，芯式变压器在应用上占有优势。 从变压器结构方面来说，通常分为六大部分即绕组、铁心、引线、器身、油箱和总装。机车主变压器也是由这几部分组成的。其中绕组、引线、器身和总装(涉及外绝缘)四大部分直接与绝缘有紧密的联系，铁心和油箱也涉及到绝缘问题。另外，绝缘问题无论是在变压器制造过程中，还是在变压器运行中，往往都是最敏感，最直观表现出来，所以电力变压器各部件的绝缘成为变压器制造厂家和使用部门最为关注，最为重视的问题。 （3）运行中的常见故障类型 1、按故障发生