電力機車主變壓器的故障診斷及分析處理

呼明

（國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司機輛分公司，河北滄州062350）

0 引言

電力機車的核心部分就是機車主變壓器，其直接影響機車在具體運行過程中的安全性。結(jié)合電力機車主變壓器多年以來運行過程中的具體情況，主變壓器發(fā)生的故障率較低，如果發(fā)生了故障就必定會導(dǎo)致非常大的損失。為了保證電力機車運行中的安全，就必須要及時地診斷出主變壓器中存在的故障并進行處理。

1 電力機車主變壓器運行中常見故障分類

第一，根據(jù)故障發(fā)生部位進行分類。

首先，變壓器外部發(fā)生的故障。油箱發(fā)生故障是因為在焊接過程中質(zhì)量不達標(biāo)，密封填圈較差；電壓分接開關(guān)傳動裝置發(fā)生故障是因為在機械操動、控制部分發(fā)生了問題；冷卻裝置中發(fā)生故障，是因為風(fēng)扇、控制設(shè)備以及輸油泵等方面存在問題；附件上出現(xiàn)故障是因為在絕緣套管、油位計、溫度計以及各種繼電器等方面有問題。

其次，變壓器內(nèi)部發(fā)生的故障。繞組方面的問題是因為絕緣被擊穿，發(fā)生了斷線、變形的情況；鐵心問題是因為疊片間絕緣效果與接地效果都不夠好，鐵心兩點或者是多點在進行接地的時候，鐵心螺栓絕緣被擊穿。

內(nèi)部裝配金具上存在的問題，實際上就是因為電壓分節(jié)開關(guān)在控制過程中存在著不到位情況，引線絕緣比較薄弱，絕緣油出現(xiàn)了老化的情況[1]。

第二，根據(jù)故障性質(zhì)進行分類。變壓器內(nèi)部發(fā)生故障包括過熱、滲油故障等方面。加速變壓器不能繼續(xù)使用的根本性原因就是出現(xiàn)了絕緣老化的情況，其使得變壓器逐漸失去了原有的機械、絕緣性能，這樣就非常容易發(fā)生局部放電的情況，使得絕緣的工頻、沖擊擊穿強度處于下降的狀態(tài)，也讓變壓器的使用壽命逐漸縮短。

2 電力機車主變壓器故障診斷和處理

2.1 電力機車主變壓器過熱問題診斷和處理

2.1.1 電力機車主變壓器過熱問題的診斷

電力機車中的主變壓器發(fā)生過熱的情況，基本上都是因為以下兩個方面：

首先，主變壓器冷卻系統(tǒng)故障。通風(fēng)機實際上不能正常運行，所以很難吸入一定量的風(fēng)量，將其作為冷卻劑，這也就導(dǎo)致了電力機車主變壓器發(fā)生過熱的現(xiàn)象。冷卻系統(tǒng)在發(fā)生故障的同時，會導(dǎo)致散熱器難以穩(wěn)定的工作，尤其是散熱片發(fā)生堵塞或者是過濾網(wǎng)有灰層的情況下，都會對冷卻系統(tǒng)中的工作效率產(chǎn)生影響，在影響到散熱效果的同時，也會產(chǎn)生大量的消耗，最終衍生出新的熱源，讓電力機車主變壓器發(fā)生故障。

其次，主變壓器冷卻系統(tǒng)維護故障。有一些企業(yè)在對主變壓器進行維護過程中，沒有真正做好開蓋檢查、更換濾網(wǎng)、清潔等操作，導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)堵塞，影響到通風(fēng)的效果，在時間的不斷推移下，最終使得電力機車主變壓器冷卻系統(tǒng)發(fā)生過熱問題[2]。

2.1.2 電力機車主變壓器過熱問題的處理

針對電力機車主變壓器冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障類型，需要做好對冷卻塔、通風(fēng)機、電機的檢查工作，尤其是接地電阻阻值，盡可能避免出現(xiàn)短路以及三相不平衡的故障，如果有一些設(shè)備出現(xiàn)問題，就必須要做到及時更換，這樣才能有效解決冷卻器過熱問題，保證主變壓器高效、安全地運行。

冷卻系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，可以借助于聲音、溫度的方式進行辨別，這就需要保證維修人員具有一定的專業(yè)性。結(jié)合電力機車主變壓器在技術(shù)規(guī)范、實際運行中的具體條件，需要做好冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)工作，檢查好散熱器，保證風(fēng)道通暢，及時更換散熱濾網(wǎng)、清理雜物，以便保證電力機車主變壓器在通風(fēng)過程中的順暢性。

2.2 電力機車主變壓器信號傳輸問題診斷和處理

2.2.1 電力機車主變壓器信號傳輸問題的診斷

電力機車主變壓器在信號傳輸過程中，會涉及器件、網(wǎng)絡(luò)，發(fā)生信號傳輸方面的問題大都因為回路電阻高、采集器故障、傳感器失靈等。信號傳輸?shù)钠鹗键c就是主變壓器，傳感器經(jīng)常會發(fā)生故障，也是因為傳感器熱度調(diào)高，最終出現(xiàn)誤報、電阻異常等，出現(xiàn)這種情況的原因是：信號傳輸、接觸牢固度、接地質(zhì)量等影響。通過加強對變壓器傳感器的檢查可以有效地預(yù)防傳輸過程中存在的問題。不管是哪一類型的功能模塊，都是存在差異性的，如設(shè)計技術(shù)、適應(yīng)范圍以及功能區(qū)域等，最終導(dǎo)致信用模塊體系存在不匹配情況，出現(xiàn)模塊緊固、連接上的問題。

2.2.2 電力機車主變壓器信號傳輸問題的處理

處理電力機車主變壓器信號輸出問題時，應(yīng)按照從整體到部分、從外部到內(nèi)部的順序展開，結(jié)合其中存在的具體問題提出有效的解決策略，以保證在最短的時間里可以排除存在的故障。借助斷電處理的方式，采用高精密、自動化萬用表、歐姆表來檢測出信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，最終確定信號在傳輸問題中的范圍，明確數(shù)據(jù)、信號間所產(chǎn)生偏差的原因，只有這樣才能對存在的問題進行有效處理，提高故障排除效率。對于存在故障的地方要做到仔細檢查，采用開箱檢查、端子測量相結(jié)合的方式檢查部件運行、連接的情況，針對已經(jīng)發(fā)生損壞或者是接觸不良的線路，及時進行更換，這樣才能保證信號在傳輸中的質(zhì)量。如果在檢查時出現(xiàn)故障傳感器、回路的問題，需及時進行更換，盡可能采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的零部件，反復(fù)檢查其中最為核心的數(shù)值，只有這樣才能讓零部件、網(wǎng)絡(luò)都符合電力機車主變壓器信號傳輸中的具體性規(guī)范[3]。

2.3 電力機車主變壓器滲油問題診斷和處理

2.3.1 電力機車主變壓器滲油問題的診斷

電力機車主變壓器出現(xiàn)滲油普遍是發(fā)生在運行、維護過程中，這是因為電力機車長時間處于大負荷工作中，最終出現(xiàn)了變壓器滲油的情況。電力機車主變壓器出現(xiàn)滲油的主要原因是：電力機車主變壓器管理系統(tǒng)連接時，管理緊固上密封膠墊封閉不嚴(yán)實，倘若一直處于長時間大負荷工作的情況下，容易導(dǎo)致薄弱地方最終出現(xiàn)滲油；電力機車主變壓器管理焊接中也是存在著砂眼、裂縫的情況，要是在具體運行過程中油壓比較高甚至遭受到了腐蝕，最終使得薄弱部位發(fā)生惡化的情況，變壓器在進行焊接時也會出現(xiàn)砂眼、裂縫的情況，如果在使用中油壓較高或遭受到腐蝕，那么該部位就會發(fā)生漏油的情況；電力機車主變壓器管路使用中，受到震動和應(yīng)力的影響會出現(xiàn)物理性疲勞，在一些比較關(guān)鍵的部位，會出現(xiàn)材料老化的情況，如果長期處于運行的狀態(tài)下就會導(dǎo)致磨損嚴(yán)重，最終出現(xiàn)主變壓器滲油的問題。

2.3.2 電力機車主變壓器滲油問題的處理

處理電力機車主變壓器滲油問題時，應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)、快速處理為原則，做到妥善處理，避免電力機車主變壓器穩(wěn)定性受到滲油影響，延長使用壽命。電力機車主變壓器在具體連接過程中也會發(fā)生滲油，此時就需要結(jié)合檢視的方式確認，在對具體性質(zhì)確定的前提下，通過加固器件可以保證其密封性。如果在采取加固處理方式后依舊存在著漏油的情況，此時就需要將油排干凈，更換密封膠墊、連接器件等，在做好加固處理后，變壓器再灌入油。電力機車主變壓器在焊接中存在焊接不足的問題，需要將變壓器中的油排干凈，再借助檢視、儀器檢定的方式來找出焊接過程中較為薄弱的部位，在拆卸后采取焊補、加強的方式進行處理，并且也需要做好緊固、密封的工作，重新向變壓器中加油，經(jīng)過加油、加壓處理，確認部件上的薄弱地方，通過這種處理方式能夠有效避免滲油情況的發(fā)生[4]。

3 結(jié)語

電力機車主變壓器在實際運行中，產(chǎn)生影響的因素有很多，要想真正解決其中影響主變壓器運行的因素，就需要借助目前社會數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，結(jié)合電力機車主變壓器結(jié)構(gòu)特點，對系統(tǒng)進行準(zhǔn)確的定位，確定電力機車主變壓器故障類型，提供出維修、保養(yǎng)的對策，以保證主變壓器可以實現(xiàn)正常的運行，滿足鐵路發(fā)展需求。