電力機車變壓器油流繼電器故障分析及改進措施

馮立國

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116000)

電力機車變壓器油流繼電器故障分析及改進措施

馮立國

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116000)

以電力機車制造與維護工作中變壓器油流繼電器相關工作為基礎，分析了產生電力機車變壓器油流繼電器故障的主要原因，提供了改進措施和方法，對確保油流繼電器運行穩定和準確，實現電力機車的安全運轉，進行了深層次思考。

電力機車；變壓器；油流；繼電器

1 電力機車變壓器油流繼電器的技術工作原理

油流繼電器通過油管中流動的油來驅動油流繼電器的葉片，使葉片進行動作，繼電器根據葉片動作狀態來判斷油流情況是否正常。當油流繼電器葉片動作不正常時，則表示變壓器油流動異常，此時觸發故障信號，進行變壓器故障保護，當變壓器正常工作后啟動油泵，變壓器油從變壓器流經冷卻塔再在油泵的驅動下循環流動到變壓器中幫助變壓器散熱，當變壓器油流經油流繼電器時帶動油流繼電器的葉片，實現散熱效果，穩定繼電器的工作狀態。

2 電力機車變壓器油流繼電器產生故障的原因分析

2.1 油流繼電器故障的基礎信息和數據不完整

當前，我國在電力機車生產和制造上已經經歷了3個主要階段，曾經制造、生產、組裝的企業多達14個，在歷史與現實條件制約下變壓器油流繼電器的設計思想、系統結構、功能定位、運行條件等方面存在相當大的差異和區別，這就造成不同地域、不同生產企業、不同種類電力機車在運行中變壓器油流繼電器出現的故障和問題千差萬別，產生故障解決上的系統性和整體性障礙，提高了分析電力機車變壓器油流繼電器故障的難度，也對維護和保養電力機車、處理變壓器油流繼電器運行問題造成了困難。

2.2 電力機車變壓器油流溫度和油管流量參數不合理

從電力機車維護單位提供的反饋和變壓器油流繼電器保養的經驗中，可以發現油流溫度和油管流量有著穩定而直接的聯系，如果電力機車變壓器在溫度過低的情況下運行，油流則會因油脂黏滯性增加而出現繼電器的誤動作和故障。特別是我國南北溫度差異和東西高度落差非常明顯和顯著的條件下，油流流量的穩定控制就成為難題，進而出現運行不連續、動作不準確、功能不健全等問題，產生電力機車變壓器油流繼電器的故障。

2.3 電力機車變壓器油流溫度控制不準確

變壓器油流繼電器的穩定性、連續性、準確性工作與油流溫度的科學調整和系統性調節有著直接關系，如果在環境溫度、機車負載、牽引增加、冷卻風機功率增大等條件下，則會引起變壓器油出現溫度上的驟然升高，變壓器油流出現流量、功率上不足和下降的問題，則會出現油脂在系統上的分離現象，高溫度的油脂漂浮在系統上層，出現溫度上的階梯，導致繼電器感知性和功能性下降，在溫度過低、上坡運行、功率增加等內外因素的影響下，直接導致電力機車變壓器油流溫度失控，進而出現油流繼電器出現誤動作和不動作，造成電力機車變壓器故障。

2.4 電力機車變壓器油流繼電器穩定性不高

電力機車變壓器油流繼電器工作需要穩定的電流作為前提，而在電力機車長時間運轉、溫度變化劇烈等內外因素影響下，機車各種零部件和系統結構會產生老化、形變、變性等一系列現象，表現在變壓器油流繼電系統上會出現繼電器的接地故障、缺相問題和斷路現象，導致電力機車的短路保護開關、變壓器油流繼電器斷路開關、繼電器開關產生保護性動作，切斷變壓器油流繼電器的電力供應，使電力機車變壓器處于電路上的斷開狀態，直接導致電力機車停運，造成軌道運輸事故。

3 改進電力機車變壓器油流繼電器維護保養的措施和方法

3.1 建立運行故障的數據與信息資源庫

無論是電力機車生產企業還是變壓器油流繼電器維修保養單位都應該建立起各種類型電力機車與各種種類變壓器油流繼電器故障數據和信息的基礎型資源庫，廣泛進行電力機車變壓器油流繼電器事故問題的收集、存儲、加工和整理，全面、系統、科學地記錄電力機車變壓器油流繼電器故障，解決故障分析中數據不全、問題處理中信息不完整的實際問題，通過大數據技術和網絡系統構建電力機車變壓器油流繼電器生產、維修、保障的信息基礎體系，有效支持電力機車生產和維護，更高效地保障變壓器油流繼電器的保養和維修。

3.2 優化變壓器油流溫度和油管流量的參數

電力機車變壓器油流繼電器的穩定運行依賴電力機車變壓器油流溫度和油管流量的系統性、準確性調整和控制，由于油脂在不同溫度、不同壓力下表現出來的物理性能具有很大差別，因此要根據電力機車變壓器油流繼電器的運行條件和環境狀況進行參數上的優化和調整，對于分析信息和重點參數要找到更廣范圍的適應數據，保障油流溫度和油管參數處于穩定變壓器油流繼電器運行的區域內，確保電力機車變壓器油流繼電器能夠正常工作，實現電力機車變壓器的高效、穩定運行，達到穩定電力機車動力輸出和安全生產的目標。

3.3 優化變壓器油流溫度循環控制系統

在電力機車變壓器運行中應該根據油流的流動、系統結構和繼電器運行實際進行油溫的調整、交換和控制，這是穩定變壓器油脂溫度、優化變壓器油脂工作性能、提升繼電器運行穩定性和準確性的基礎和目標。要根據環境溫度、機車負載、牽引增加等實際情況做好變壓器油脂溫度的參數調整，特別在溫度過低、冷卻風機功率增大、上坡運行、輸出功率增加等特殊條件下，更應該調整電力機車變壓器油流循環的參數，實現對電力機車變壓器油流更為準確地控制，達到穩定電力機車變壓器油流的循環速度和效果，提升變壓器油流溫度控制的連續性和系統性，實現電力機車變壓器油流繼電器功能的穩定、準確地運行和動作。

3.4 提升電力機車變壓器油流繼電器電流穩定性

穩定電力機車變壓器油流繼電器的電力供應，提升變壓器油流繼電器供電系統的穩定性是確保電力機車安全運轉，保障變壓器油流繼電器功能恒定的基礎和前提。在電力機車生產、安裝和維護工作中要考慮到變壓器油流繼電器的運行特點，結合電力機車變壓器油流繼電器工作環境和電路特點做好零部件、電力系統、關鍵線路的檢驗、排查工作，預防電器、電路的老化、形變、變性等現象，保障變壓器油流繼電器的工作狀態和運行環境，實現對電力機車復合和運轉的保障。

4 結語

電力機車變壓器油流繼電器的安裝、維護和保養工作要圍繞系統信號、油脂溫度等相關因素的調整和控制加以展開，有效解決電力機車變壓器油流繼電器在大功率、低溫和長時間負荷狀態下產生故障的問題，形成化解電力機車實際運行中變壓器油流繼電器故障的處理策略和體系，確保變壓器油流繼電器的穩定，實現電力機車高效率、連續性、安全性運行。

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Faultanalysisandimprovementmeasuresofelectriclocomotivetransformeroil-flowrelays

FENG Li-guo

(CNR Dalian Locomotive and Rolling Stock Co., Ltd., Dalian 116000, China)

Based on the related work of transformer oil-flow relay in the manufacture and maintenance of electric locomotive, the main causes of the fault of electric oil-flow relay in electric locomotive are analyzed and the measures are provided to ensure its stable and accurate operation, and deep thinking was carried out to achieve the safe operation of electric locomotive.

Electric locomotive; Transformer; Oil-flow; Relay

U264.36

B

1674-8646(2017)21-0058-02

2017-07-28

馮立國(1986-)，男，學士，助理工程師。