變壓器器身裝配后絕緣電阻不合格的分析研究

皮政清

（南車株洲電機有限公司，湖南 株洲 412001）

變壓器器身裝配后絕緣電阻不合格的分析研究

皮政清

（南車株洲電機有限公司，湖南 株洲 412001）

以和諧型交流機車用牽引變壓器為例，在變壓器器身裝配后，為了產(chǎn)品良好的運行性能，應進行絕緣電阻測量，并對絕緣電阻不合格現(xiàn)象進行分析研究，制定應對措施和解決問題的方案，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化器身裝配工藝奠定了一定的基礎。

變壓器；絕緣電阻；分析研究

牽引變壓器是火車動力系統(tǒng)最主要的電氣設備之一，是傳遞能量的電器[1]。在牽引變壓器制造過程中，絕緣電阻的好壞關系到變壓器的電氣性能和壽命[2]。由于受眾多因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)絕緣電阻不合格的現(xiàn)象。絕緣電阻偏低是制造企業(yè)經(jīng)常遇到且比較難處理的產(chǎn)品質(zhì)量問題[3]。筆者通過在工作中對牽引變壓器器身裝配后絕緣電阻偏低現(xiàn)象的分析研究，查找絕緣電阻不合格的原因，對此進行了探索性的分析研究工作，并制定了應對措施和解決問題的方案。

1 問題查找及原因分析

牽引變壓器在制造過程中，在器身裝配后引線制作前，一般采用5 000 V的電子兆歐表進行一系列的絕緣電阻的測量。筆者通過工作中遇到的絕緣電阻不合格的問題，較為常見且較難解決的問題可以歸納為以下三類：

1.1 鐵心鋼夾板與上夾件之間存在放電現(xiàn)象

變壓器器身裝配后，鐵心鋼夾板與上夾件之間應是完全接觸，絕緣電阻為零。和諧型交流機車用TBQ35型牽引變壓器在器身裝配后測量絕緣電阻時，常見的為鐵心鋼夾板與上夾件之間有放電現(xiàn)象。經(jīng)過對放電原理的分析研究，導致其放電的原因為：

（1）鐵心鋼夾板與上夾件之間為點接觸，并非完全的面接觸；

（2）鐵心鋼夾板與上夾件之間未接觸，存在較小的縫隙。

1.2 鐵心鋼夾板與下夾件之間絕緣電阻偏低的現(xiàn)象

牽引變壓器的鐵心是用Araldite 2014膠封堵鐵心間隙。器身裝配后測量鐵心鋼夾板與下夾件間的絕緣電阻，應大于10兆歐以上，可測量時發(fā)現(xiàn)其絕緣電阻偏低，只有零點幾兆歐或幾兆歐，這一現(xiàn)象在冬天及潮濕的天氣里尤其可見。經(jīng)過分析研究，導致絕緣電阻偏低的原因為：天氣潮濕及Araldite2014膠凝固時間較短，導致Araldite 2014膠中含有水分并未完全凝固，絕緣電阻測量時出現(xiàn)偏低現(xiàn)象。

1.3 鐵心鋼夾板與下夾件之間絕緣電阻為零的現(xiàn)象

器身裝配后測量鐵心鋼夾板與下夾件間的絕緣電阻，應大于10兆歐以上。和諧型交流機車用TBQ32型牽引變壓器在器身裝配后測量絕緣電阻時，出現(xiàn)過好幾次鐵心鋼夾板與下夾件之間的絕緣電阻為零的現(xiàn)象。鐵心鋼夾板與下夾件之間是用Nomex紙絕緣隔開，分析導致絕緣電阻為零的原因為：

（1）鐵心鋼夾板與下夾件之間的Nomex紙絕緣被刺穿，導致鐵心鋼夾板與下夾件之間接觸；

（2）上下夾件之間的拉螺桿處絕緣未安裝好，導致拉螺桿與下夾件之間無絕緣，呈現(xiàn)接通的現(xiàn)象。

2 處理方案及處理情況

為了找到處理絕緣電阻不合格的有效方法，在工作中經(jīng)過探討分析，從原理上對絕緣電阻進行分析研究，并經(jīng)過現(xiàn)場工作實際論證，找出能快速處理器身裝配后絕緣電阻不合格這一問題的處理方案。

針對鐵心鋼夾板與上夾件之間有放電現(xiàn)象這一問題，首先采用的是查看鐵心鋼夾板與上夾件接觸處是否存在毛刺，而導致它們之間的接觸為點接觸。如果存在毛刺，是由于毛刺而引起的放電現(xiàn)象，應拆開上夾件，去除鐵心鋼夾板上或者上夾件接觸處的毛刺；再看鐵心鋼夾板與上夾件之間接觸處是否有縫隙，如果有，這一般是由于上夾件上穿心螺桿及上夾件兩端連接螺栓未擰緊到位。合理減少上夾件兩端連接螺栓處的調(diào)整墊數(shù)量，按規(guī)定的扭矩把穿心螺桿和兩端連接螺栓擰緊到位，使鐵心鋼夾板與上夾件之間接觸良好，就能很好解決鐵心鋼夾板與上夾件之間的放電問題。

針對鐵心鋼夾板與下夾件之間絕緣電阻偏低這一現(xiàn)象，主要是由于鐵心封堵用Araldite2014膠未完全凝固就進行了器身裝配。這只需在引線制作后回爐進行器身干燥，再重新用兆歐表進行測量，Araldite 2014膠中的水分充分揮發(fā)，絕緣電阻即可滿足試驗大綱要求。在生產(chǎn)過程中，為了能讓Araldite 2014膠能完全凝固而不影響鐵心鋼夾板與下夾件之間的絕緣電阻，線圈套裝所需的鐵心在器身裝配前一天就進行打膠封堵，使Araldite 2014膠能有足夠的時間來充分凝固。

鐵心鋼夾板與下夾件之間的絕緣電阻為零這一問題是較難也較為復雜的，牽涉的因素很多，如配件質(zhì)量問題、工藝操作及器身吊運不當?shù)?，都有可能引起這一問題。首先采用5 000 V的電子兆歐表測量鐵心鋼夾板與下夾件之間的絕緣電阻，因電壓較高，會在其絕緣破損的位置產(chǎn)生放電，有哧哧的放電聲音，聽其響聲，先判斷出絕緣破損點的位置。如果聲音出現(xiàn)在鐵心鋼夾板與下夾件之間接觸處，可能是鐵心鋼夾板或下夾件接觸處有毛刺，或者在操作過程中由于不慎鐵心鋼夾板與上夾件之間掉入了鐵屑，破壞了之間的Nomex紙絕緣?？捎酶邏弘妬頍龤鼈冎g較小的毛刺或鐵屑，如果毛刺或鐵屑較大，則需要拆開下夾件，手工清除毛刺或鐵屑，再在鐵心鋼夾板與下夾件之間塞入一張Nomex紙板，加強其絕緣。如果聲音出現(xiàn)在下夾件與拉螺桿安裝位置處，則絕緣破損發(fā)生在此處。檢查上下夾件拉螺桿上的絕緣套管是否損壞或拉螺桿絲扣上的毛刺是否在螺母擰緊過程中掉入了絕緣套裝中，而導致拉螺桿與下夾件之間呈現(xiàn)接通，鐵心鋼夾板與下夾件之間的絕緣電阻為零的現(xiàn)象。更換損壞的絕緣套管或去除拉螺桿絲扣上的毛刺，就能解決鐵心鋼夾板與下夾件之間絕緣電阻為零的問題。

3 結(jié)束語

在實際生產(chǎn)工作中，經(jīng)常會遇到器身裝配后絕緣電阻不合格的問題。通過對其絕緣電阻進行分析研究，我們不僅要能快速查找原因并制定處理方案，還要在日常工作中采取一系列措施來預防這一問題，提高牽引變壓器的絕緣強度，保證其安全運行的可靠性。

[1]湯蘊璆，史 乃.電機學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2]錢 暉，馮 斌.變壓器絕緣下降原因分析及處理[J].湖南電力，2013，33（2）:4-6.

[3]李勝營，仝太江，陳燕玲，等.變壓器制造中絕緣電阻偏低原因分析[J].變壓器，2010，47（5）：13-15.

Analysis and Research of the Unqualified Insulation Resistance on Post-installation Transformer Body

PIZheng-qing
(CSR Zhuzhou Electric Co.，Ltd，Zhuzhou Hunan 412001，China)

With the harmonious type AC locomotive traction transformer as an example,in the assembly of the transformer body,in order to run performance of the products should be good,insulation resistance measurement,analysis and study of the insulation resistance and unqualified phenomenon,formulate corresponding measures and solutions to the problem,in order to improve the product quality,the optimizer body assembly process and lay a foundation.

transformer；insulation resistance；analysisand research

TM 405

B

1672-545X（2014）04-0018-02

2014-01-04

皮政清(1985—)，男，湖南益陽人，主要從事牽引變壓器制造工藝工作。