電力機車牽引變壓器故障分析

劉 帥

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

電力機車牽引變壓器故障分析

劉 帥

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

列舉了電力機車牽引變壓器常見故障，提出了處理電力機車牽引變壓器鐵芯、線圈、接地、機械等故障的方法，希望為更好地處理和解決電力機車牽引變壓器常見故障提供參考。

電力機車；牽引變壓器；機械故障

分析電力機車牽引變壓器的功能隱患和運行故障，要結合電力機車運行特點和牽引變壓器工作環境，從電力機車牽引變壓器的結構和功能兩方面入手，以實際運行方式為出發點，探尋故障成因的內在邏輯和外部影響，保障電力機車牽引變壓器的運行狀態，提出故障解決方法和應對策略，將保障工作落實在具體的檢測、維護等技術環節和工作細節中，以策略性的手段和針對性的技術實現電力機車牽引變壓器的穩定、連續、安全運行。

1 電力機車牽引變壓器常見故障

1.1 鐵芯故障

電力機車牽引變壓器在運行時的狀態與傳統變壓器存在較大的不同，過壓、過流等現象常見，特別是在運輸繁忙時，電力機車牽引變壓器存在過載的問題，這會影響電力機車牽引變壓器中鐵芯的實際磁通量，加大鐵芯漏磁出現問題的可能性，使電力機車牽引變壓器鐵芯溫度升高。

1.2 線圈故障

電力機車存在代際和功能上的差異，牽引變壓器中線圈的結構和形式也有很大的差別，特別是各類重型、現代化電力機車中線圈結構十分復雜，線圈形式多樣，從系統論的角度看，復雜多樣的形式必然導致多種線圈故障。比較典型的線圈故障有：電力機車牽引變壓器線圈繞制故障，這是由于線圈在繞制過程中出現材料、結構、數量、強度上的技術不足和參數錯誤，導致線圈過熱、破損，進而產生電力機車牽引變壓器故障。電力機車牽引變壓器線圈位置移動，這是由于在電力機車運行、牽引變壓器安裝或維護過程中，外部力量改變線圈的形狀、位置，造成線圈內電阻、電流的改變，在長時間大負荷的前提下，導致電力機車牽引變壓器線圈高溫、擊穿或燒毀。

1.3 接地故障

電力機車牽引變壓器需要良好的接地確保變壓器的功能，如果出現電力機車牽引變壓器接地故障，會直接導致運行狀態不穩定，甚至出現功能障礙，產生燒毀風險。由于電力機車牽引變壓器在系統上既有絕緣的技術要求，也有接地的技術結構，過于復雜的結構形式和多樣化的系統需求造成接地故障的產生。

1.4 機械故障

電力機車牽引變壓器的安裝和維護、日常保養等過程需要大量的人工操作，外部的機械力和不規范行為會造成電力機車牽引變壓器整體形變和細節改變，出現緊固部位不牢固、變壓器功能部位松動等問題，導致電力機車牽引變壓器擺動、漏油、形變等，既降低了運行的安全性，也難于適應電力機車實際運行的負荷需要，產生運輸生產安全問題和隱患。在長時間、超負荷運行中，一些連接件、螺栓、焊接部位會產生機械性疲勞和松動性損傷，造成整體密封不嚴、結構穩定性變差、震動和脫落等問題，既影響電力機車牽引變壓器的整體安全性和功能性，同時也給電力機車的運行帶來風險和隱患。

2 電力機車牽引變壓器故障處理

2.1 鐵芯故障的處理

針對常見的電力機車牽引變壓器鐵芯故障，技術人員要做好內外兩方面的技術控制和條件約束。一方面，技術人員要從外部條件入手，利用技術手段穩定電力機車牽引變壓器運行的電流和電壓，避免長期超負荷運行，確保電力機車牽引變壓器在額定電流和電壓下穩定運行。另一方面，技術人員要從電力機車牽引變壓器內部結構入手，改變電力機車牽引變壓器的工作狀態，配置適宜的分壓、分流設備，抵御過流和過載產生的鐵芯過熱問題。此外，要結合特征氣體的色譜分析，做好鐵芯運行狀態的監控，當特征氣體增加時，要提醒技術人員做好鐵芯的溫度控制，確保電力機車牽引變壓器的穩定工作狀態和實際功能。

2.2 線圈故障的處理

電力機車牽引變壓器線圈是整個變壓器的核心部件，維護、維修和解決電力機車牽引變壓器線圈相關問題需要結合電力機車的類型、運行特點，要以各類型電力機車的技術設計和負載實際為出發點，穩定電力機車牽引變壓器線圈內部運行狀態，控制電力機車牽引變壓器外部運行環境，通過綜合技術手段處理線圈問題與故障，實現線圈的穩定、連續、安全運行。對于線圈繞制故障，技術人員要加強線圈的外部檢查，建立線圈技術檢測規范和方案，以技術資料為出發點，重點控制線圈的材料、結構、強度和數量等核心參數，避免線圈產生過熱、破損等問題。對于電力機車牽引變壓器的安裝和維護過程，要制定相應的技術標準和保障措施，減少人力和重型設備的使用，特別是線圈的安裝、維護和保養工作，更應全面規范，不得改變線圈的形狀、位置，杜絕外力導致的線圈短路、斷路等問題，防止發生電力機車牽引變壓器線圈燒毀、擊穿等問題。

2.3 接地故障的處理

接地故障是電力機車牽引變壓器主要的故障類型，既要對接地故障有著清晰的認知，也要從思想和技術上做好接地故障的控制和處理工作，以牽引變壓器常見接地故障分析為基礎，制定預防和解決接地故障的技術方案和實施方法。要做好電力機車牽引變壓器器身的接地處理，有效控制器身接地的電阻值，預防接地問題。要做好繞組間的電阻檢測，特別是高壓繞組和低壓繞組的阻值要控制在要求范圍內，對于電阻超出標準的問題，要從接地故障可能性分析入手，重新檢驗電力機車牽引變壓器的整體接地電阻值，實現有效接地，防止電力機車牽引變壓器因接地故障產生絕緣、受潮、高溫、擊穿等問題。在日常維護工作中，要重點檢查系統接地，清除接地部位的油污、垃圾和灰塵，確保接地電阻值達到技術需求。

2.4 機械故障的處理

機械故障的控制應從電力機車牽引變壓器運行和工作實際出發，要結合維護、保養等具體細節，強化日常環節和重點過程，這樣才能有效處理機械故障，清除機械故障隱患。一方面，要規范安裝、維護人員的技術操作過程和實際細節，確保在維護、保養、安裝等環節中不出現大的外力損傷，有效確保電力機車牽引變壓器的尺寸、外形和內部結構符合安全運行的技術要求。另一方面，要制定保養與維護工作的技術體系，重點針對連接件、焊接、螺栓螺母等部位加強檢驗，防止其產生機械性疲勞和松動性損傷，確保電力機車牽引變壓器整體處于結構穩定、密閉良好的狀態。在電力機車運行中，避免松動、震動、脫落等問題，確保電力機車牽引變壓器的運行穩定和安全。

3 結語

電力機車牽引變壓器是整個電力機車的功能部位，也是產生故障的常見部位，要結合電力機車的日常運行，進行故障分析，有效確定電力機車牽引變壓器的工作狀態，建立解析、判別、處理隱患和故障的方案與措施，保障其運行穩定和功能安全，提升電力機車牽引變壓器的運行能力和使用壽命，形成對鐵路運輸效率、安全目標實現的基礎性、系統性、技術性保障。

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Fault analysis of traction transformer for electric locomotive

LIU Shuai

(China Railway Dalian Locomotive & Rolling Stock Co., Ltd., Dalian 116021, China)

This paper introduces the common faults of electric locomotive traction transformer, and puts forward the method of handling faults such as iron core, coil, grounding and mechanical fault of electric locomotive traction transformer. It is hoped to provide a reference for better handling and solving common faults of electric locomotive traction transformer.

Electric locomotive; Traction transformer; Mechanical failure

2017-04-12

劉帥(1988-)，男，助理工程師，本科。

TM922.73

A

1674-8646(2017)12-0040-02