應急電源變壓器運用中存在問題及改進建議

孟 華 上海鐵路局合肥車輛段

變壓器作為客車電力系統中重要的電氣設備之一，在應急電源充電機、整流器中得到普遍應用，隨著高鐵發展理念日益廣泛而深遠的影響，對客車電器精檢細修工藝和質量要求也越來越高，因此，運用檢修工作中必然要求變壓器檢修質量不斷提高和改進。

1 問題提出

1.1 我車間應急電源變壓器設備使用現狀

隨著上海動車客車段動車組開行規模日益擴大后轉屬，以及每年春運阜陽地區大量增開臨客等原因，我車間配屬客車應急電源型號日益多樣化（如：961、962、98、981、統一型、四合一柜、CCK79等），加之應急電源生產廠家不一（如：電子部十四所、南京浦鐵、南京華士、江蘇劍湖等），因此，應急電源的型號也很不統一，給車間安全管理卡控、檢修質量提高等帶來嚴峻挑戰。據統計，在我車間配屬的230余輛空調客車上，應急電源型號近十種，生產廠家有12家之多（不包括少數車型應急電源上沒標明廠家名稱的），加之應急電源存在立、臥、柜式等設計結構的差別，按通常一個應急電源使用充電、整流變壓器各一來算，我車間配屬客車應急電源用變壓器就有近500臺，而按照目前市場參考價，一臺應急電源用變壓器價格普遍在一千元左右，因此，管好用好變壓器設備，對車間安全質量、成本控制都具有非常重要的意義。圖1為運用常見幾種應急電源系列。

1.2 問題表現

據統計，我車間近兩年配屬客車應急電源發生故障中，變壓器產生問題占了一定比例。而筆者在庫內檢查中發現：有時一列入庫車上的應急電源系統中，充電機或整流器中變壓器存在異音、變色、積灰的竟達到近70%左右。而在目前的庫內作業中，由于人員少、時間緊、任務量大等客觀原因，現場作業者對應急電源的檢修往往是靜態外觀檢查及基本動態性能試驗，加之乘務員普遍途中兼職運轉車長，定時巡視車廂時由于超員、應急故障處理等因素，乘務員對應急電源變壓器設備的運行狀態做不到細致監控，加之目前使用的應急電源絕大多數為抽拔式裝置，讓乘務員運行途中打開該裝置給變壓器點溫，也不具可操作性。以上種種原因，都造成應急電源中變壓器的全面檢修只有等到廠修、段修時才進行。目前修程修制改革，廠、段修期一再延長，等到廠段修來檢修應急電源變壓器，一方面不利于預防運用中應急電源變壓器產生的安全質量問題，一方面脫離了運用環境，很可能錯過了預防關聯故障的有利時機。

圖1 常見幾種應急電源系列

2 原因分析

2.1 技術原因分析

2.1.1 變壓器工作原理

變壓器是運用電磁感應原理，以相同的頻率在兩個或兩個以上繞組之間變換交流電壓和電流而傳輸電能的一種電氣設備，是“電生磁、磁生電”現象的具體應用。

2.1.2變壓器故障主要特征

變壓器的故障從性質上一般分為熱故障和電故障兩類。熱故障表現為變壓器內部局部過熱、溫度升高、顏色變化等，這類故障尤其在夏季長時間、高溫大負載運行時集中反映。電故障表現為變壓器內部在電場作用下，內部絕緣性能下降或劣化等，具體表現見典型故障分析。

2.2 典型故障分析

2.2.1 絕緣故障

據統計，因各種類型的絕緣造成的故障占全部變壓器故障的85%以上。因此，保護變壓器的正常運行和加強對絕緣系統的維護檢查，很大程度上可以保證變壓器具有相對較長的使用壽命，而預防性和預知性維護是提高變壓器使用壽命和提高工作穩定性的關鍵。有關專業書籍指出，變壓器的壽命取決于絕緣的老化程度，而絕緣的老化又取決于運行的溫度。國際電工委員會（IEC）認為：A級絕緣的變壓器在80～140℃溫度范圍內，溫度每增加6℃，變壓器絕緣有效壽命降低的速度就會增加1倍，這就是6℃法則。雖然空調客車應急電源未必達到這么高的環境或工作溫度，但也從一個側面表明高溫對變壓器性能的不利影響。因此，要加強高溫季節、大負載對應急電源變壓器的絕緣檢測及檢修。

2.2.2 變壓器噪聲

變壓器的噪聲與其電氣性能和機械性能一樣，是一項重要的技術指標。研究表明，變壓器的噪聲完全取決于鐵心的振動，而鐵心的振動又與變壓器的材質、絕緣層、制造工藝等諸多因素緊密相關。監控變壓器噪聲水平應成為細化技術檢修的作業內容可以引入噪聲水平監控設備，對變壓器噪聲等級進行判斷或界定，對噪聲等級明顯超出標準值的變壓器及時予以更換，以防給安全帶來更大的隱患。

2.3 管理意識有差距

在運用工作中，從管理者到一線職工，在理念還存在差距。部分管理者認為鑒定故障少就是工作干好了，而少數職工也存在著以處理故障多為成績的錯誤認識。把精力放在顯性故障處理“量”的積累上，忽視了對隱性故障的預判預防作為從事運用檢修工作的人員，應該對設備中元器件，尤其是重要元器件的運用狀態做到基本心里有數。

2.4 標準執行不嚴格

庫、乘作業執行標準不嚴格。庫檢方面，盡管作業指導書明確了應急電源裝置技術作業標準，但日常檢修中，庫檢簡化作業情況時有發生，在極個別職工身上甚至存在走馬觀花現象。乘務方面，盡管空調三合一臺帳（即《軸報溫度、各部溫升、空調機組工況運行記錄》）已把應急電源變壓器端子溫升列入巡視內容，但由于乘務員在局管內普遍代務運轉車長職能以及應急處理等工作，一定程度上使得乘務員巡視存在漏檢、隨意等行為，也造成忘填、錯填、補填、亂填等情況臺帳的發生，使庫乘互控流于形式，隱性故障長期“潛伏”。

3 改進建議

3.1 逐步統型設備

為規范管理，提高檢修質量，應逐步減少客車應急電源型號的種類，并形成全面的技術檢修資料指導一線作業，為進一步規范車間及班組基礎技術管理工作提供前提保證。

3.2 細化技術作業標準

在技術作業標準基礎上，進一步細化車間、班組技術檢修作業標準，除了保證電氣設備正常工作所需的清潔、通風、干燥等基本作業標準得到落實的前提下，針對惡劣天氣下，嘗試建立應急電源充電機、整流器各變壓器細化專項修臺帳，要求庫內保證專項修技檢時間，全面帶載試驗觀察，并對較常見的絕緣、噪聲等故障，引入對變壓器直流電阻、絕緣電阻值、空載及帶載試驗檢測等技術檢修手段予以卡控；督促乘務加強對重要時段，重點部位的巡視及點溫寫實，為進一步分析判斷變壓器運用性能提供依據。

3.3 嚴格相關作業過程控制

除了按既有崗位作業標準，認真督促職工做好日常檢查和定期專項檢查外，規范庫、乘全面交接，發生相關問題嚴肅分析，對庫、乘都容易出現麻痹或互相推諉問題，實行連帶考核；同時要加強相關作業環節管理控制，避免發電車帶載斷電、游車狀態下盲目供電等人為因素，導致對變壓器等核心元器件產生慢性損傷乃至最終損毀。

3.4 開展專題培訓攻關

成立由技術骨干領銜，針對變壓器故障開展故障前期征兆預判、內部工作機理分析、處理故障一般步驟、動態試驗監控等專項攻關活動，提高一線骨干的業務技能，形成以點帶面，以期達到逐步提升職工隊伍整體隊伍素質之目的。

4 結束語

當前，高鐵發展方興未艾，而蘊含在高鐵發展中的科學管理理念，對我們從事普通客車檢修的各級管理者來講，也是值得深思和借鑒的。我們國家動車事業能在短短幾年里，有如此飛速發展，靠的是科學發展的理念，精益求精的態度，嚴格標準的管理。因此，我們搞客車檢修人員也應抓住這一有利時機，乘勢而上，充分博采動車管理理念之長處，提高認識，認真對待車輛運用設備配件中的普遍性、傾向性問題，用心經營，精細管理，細化卡控措施，防患未然。