HXD2C型機車變壓器油溫高故障的分析與解決方案

李國旗

摘要：目前，HXD2C型電力機車普遍存在變壓器散熱器及復合冷卻塔濾網過臟，容易造成變壓器油溫過高，變壓器油溫超過規定溫度后就會使機車降功運行或者發生機車牽引封鎖的問題，容易發生設備故障，給運輸安全生產埋下了嚴重的質量隱患。為了徹底解決導致HXD2C型機車變壓器油溫高的根本原因，提出了相對合理的解決方案，為機車安全運輸提供了有力保障。

關鍵詞：HXD2C型電力機車;牽引封鎖;變壓器油溫;壓水霧清洗槍

0? 引言

侯馬北機務段自2014年10月份以來，主要使用HXD2C型機車擔當南同蒲線牽引任務，截止目前為止共計有40臺HXD2C型機車投入使用。每年進入暑期以后，隨著氣溫的逐漸升高，因主變壓器油溫高造成的機車牽引封鎖故障呈現上升趨勢。當主變壓器油溫高于95℃時，將會造成機車功率降低30%運行，當變壓器油溫高于105℃時，將會造成機車功率降低50%運行，當主變壓器油溫高于115℃時，主斷路器將自動斷開，機車將發生牽引封鎖故障，這樣就會影響到機車在的正常運行，既增加了機車發生機破、臨修的概率，同時也加大了檢修作業量，也嚴重影響了列車運行和機車周轉秩序。為了徹底查清楚導致變壓器油溫過高的原因，針對HXD2C型機車存在的此類慣性故障問題，在不影響機車運轉的情況下，通過不斷的摸索，制定了解決HXD2C型機車變壓器油溫高的技術措施。

1? 原因分析

2016年七月份針對HXD2C型機車變壓器油溫高的問題，查找引起HXD2C型機車變壓器油溫高的原因，依據HXD2C型機車變壓器冷卻系統工作原理及工作環境，查找引起變壓器油溫高的主要因素，當變壓器冷卻系統工作時，電機帶動冷卻風扇轉動，從車頂吸進冷卻空氣，首先吹向水散熱器，然后經過油散熱器，在散熱器中與水、油進行交換，吸收水、油介質中的熱量，使水、油冷卻到要求的溫度。被加熱后的冷卻空氣排到車架下的大氣環境中。通過對HXD2C型機車變壓器油泵的性能檢測、油管路漏泄檢查、復合冷卻塔風機的性能檢查及風機風量檢測，最終確定造成變壓器油溫高的根本原因主要表現在兩個方面。一是變壓器散熱器翅片內被臟污堵塞;二是復合冷卻塔濾網過臟堵塞，導致通風不暢。

2? 解決措施

2.1 根據變壓器散熱器翅片被污臟堵塞程度的不同，采用不同的方法對變壓器散熱器的空氣側進行清洗

①蒸汽噴洗：污臟較輕時可采用蒸汽噴洗，這種方法效果較好且操作簡便。清洗時用蒸汽與水的混合液沖洗散熱器表面，壓力為500kPa，壓力水流的方向應與散熱器空氣翅片中空氣流道的方向平行，壓力噴嘴應距離散熱器翅片表面80-100mm。

②洗滌劑清洗：用濃度為1-2%的金屬洗滌劑或洗衣粉水溶液浸泡散熱器，液溫在80-100℃。待浸泡一段時間后，用毛刷刷洗散熱器翅片表面，最好使散熱器不停震動或上下浮動，這樣污垢更容易脫落。

③高效除油劑清洗：用NH-360高效除油劑或一般空調機等清洗用除油劑，按具體的使用說明配制成水溶液后浸泡散熱器，液溫在80-100℃。待浸泡一段時間后，用毛刷刷洗散熱器翅片表面，最好使散熱器不停震動或上下浮動，這樣污垢更容易脫落。

④草酸清洗：散熱器污臟較嚴重時，可用4%脂肪醇硫酸鈉和2%草酸的水溶液浸泡散熱器，液溫為60-80℃，同時使散熱器不停震動或上、下浮動。

通過對以上四種方法反復論證，結合我段生產實際，最后確定使用蒸汽噴洗清洗變壓器散熱器翅片。按照蒸汽噴洗方法的要求，需要將水進行霧化處理。通過調查研究，檢修車間利用現有的生產條件和設備設施，通過多次試驗，制作了一套能將水霧化的設備（高壓水霧清洗搶），噴洗水壓不大于500kPa，壓力水流的方向應與散熱器空氣流道方向一致，噴洗壓力噴嘴應距離散熱器翅片表面80-100mm。噴洗完后，全頻工況下，復合冷卻散熱器風機運轉3至5分鐘，確保復合冷卻散熱器表面及風道內水分全部吹干，使用該設備對變壓器散熱器翅片進行清洗，既能保障變壓器散熱器翅片的清洗效果，又能防止水流過于集中對散熱器翅片造成的傷害，起到了很好的效果。

2.2 針對HXD2C型機車復合冷卻塔濾網過臟的問題進行討論，并確定了整治方案

根據HXD2C型電力機車保養相關制度，復合冷卻塔濾網應每月清掃一次，而實際情況是，我段所擔當區段的大氣環境惡劣，特別是夏季時節開始的柳絮、楊絮，容易造成濾網在較短時間發生堵塞，嚴重影響復合冷卻塔的散熱效果，從而導致機車牽引封鎖故障頻發，給運輸生產秩序帶來較大的安全隱患。為了從根本上解決此類故障，通過對復合冷卻塔檢查孔蓋設計構造的研究，以及通過對機檢作業人員作業流程進行跟蹤寫實，發現原裝復合冷卻塔檢查孔蓋用8條16mm的緊固螺栓固定，每次清掃作業工序復雜，拆裝耗時較長，且需配備專職作業人員多，因頻繁拆裝極易造成螺栓孔絲扣扣體破壞，增加了機車整備停時，容易造成機車晚出庫問題的發生。為了解決存在的問題，通過對復合冷卻塔工作原理的分析及檢修整備生產實際情況，提出對原車安裝的檢查孔蓋進行改造，方便工作人員清掃更換濾網，拆除原復合冷卻塔檢查孔蓋，利用原復合冷卻塔檢查孔蓋的固定螺孔，將新檢查孔蓋螺絲孔做成橢圓形的，孔徑為16*13mm，避免因各機車檢查孔安裝位置有偏差造成的需重新打眼的問題，確保改造的復合冷卻塔檢查孔蓋能安裝在原位置，復合冷卻塔檢查孔蓋內側防塵墊為膠皮的，膠皮厚度為3mm，鎖閉器為雙把手，保證在鎖閉狀態下受力均衡，平整度及鎖閉器作用良好，蓋整體密封良好，方便作業人員清掃更換復合冷卻塔濾網。

2.3 對制定的技術措施予以執行，并進行效果跟蹤

為了取得更好的效果，繼續組織檢修、整備車間對制定的技術措施逐臺落實。將HXD2C型電力機車通風冷卻散熱系統的清潔、吹掃作業質量納入日常檢查量化范圍，不定期對上述通風冷卻系統的清潔、吹掃、更換、清洗過濾棉作業狀況及臺賬進行抽檢，并按照技術要求嚴格盯控落實。

由檢修車間、整備車間負責安排專業人員，利用機車修程、回庫整備等時機對40臺車進行變壓器散熱器翹片內臟污徹底清理及復合冷卻塔濾網的清掃與更換。專業工程師對40臺HXD2C型機車變壓器散熱器清洗后的效果及復合冷卻塔濾網清潔效果進行了2個月的跟蹤，在跟蹤期間，再未發生因變壓器油溫高造成機車機破或臨修的問題，說明清洗效果顯著，達到了預期的效果，為今后HXD2C機車的正常使用打下良好質量基礎，根據這次經驗，將變壓器散熱器清洗工作納入每次修程范圍，形成常態化檢修，整備車間將復合冷卻塔濾網的清掃更換工作納入日常的整備范圍。

3? 取得成效

通過對HXD2C型電力機車自變壓器散熱器翅片清洗及復合冷卻塔濾網的清掃更換以來，迄今未發生一起因主變壓器油溫高造成的機車牽引封鎖故障。此整治措施實施高效，作業工序簡單，操作方便、快捷，且節約用工成本。同時機檢人員也能及時掌握變壓器散熱器的清潔狀態，有效防止因變壓器散熱不良而導致的主變壓器油溫升高引起的牽引封鎖故障，壓縮了因牽引封鎖故障而造成的機破、臨修件數。職工反映良好，效果極其明顯。

4? 結束語

根據機車運行的實際環境情況，由于HXD2C型電力機車每次修程間隔時間跨度較大，利用每次修程中對變壓器散熱器翅片清洗容易導致清洗不及時而造成油溫過高，引起牽引封鎖。要求在每年的四月至八月期間，提高清理散熱器的頻率，機車每趟入庫在全頻工況下測量復合冷卻散熱器風速;距離復合冷卻散熱器防護網底面25±5mm，在復合冷卻散熱器防護網左、右、中水平間距約280mm，測量三點風速，最小值不小于9.5m/s。至少每3天對變壓器散熱器濾網進行一次清理、清掃，每次作業后，作業人應在復合冷卻塔檢查孔蓋及側壁二級過濾器張貼的作業記錄表上簽字。散熱器內部的清理只有在性能下降以后再進行，清理要特別注意不要損傷散熱器，尤其是散熱器翅片。

參考文獻：

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