电力机车牵引变压器故障分析

刘 帅

(中车大连机车车辆有限公司，辽宁 大连 116021)

电力机车牵引变压器故障分析

刘 帅

(中车大连机车车辆有限公司，辽宁 大连 116021)

列举了电力机车牵引变压器常见故障，提出了处理电力机车牵引变压器铁芯、线圈、接地、机械等故障的方法，希望为更好地处理和解决电力机车牵引变压器常见故障提供参考。

电力机车；牵引变压器；机械故障

分析电力机车牵引变压器的功能隐患和运行故障，要结合电力机车运行特点和牵引变压器工作环境，从电力机车牵引变压器的结构和功能两方面入手，以实际运行方式为出发点，探寻故障成因的内在逻辑和外部影响，保障电力机车牵引变压器的运行状态，提出故障解决方法和应对策略，将保障工作落实在具体的检测、维护等技术环节和工作细节中，以策略性的手段和针对性的技术实现电力机车牵引变压器的稳定、连续、安全运行。

1 电力机车牵引变压器常见故障

1.1 铁芯故障

电力机车牵引变压器在运行时的状态与传统变压器存在较大的不同，过压、过流等现象常见，特别是在运输繁忙时，电力机车牵引变压器存在过载的问题，这会影响电力机车牵引变压器中铁芯的实际磁通量，加大铁芯漏磁出现问题的可能性，使电力机车牵引变压器铁芯温度升高。

1.2 线圈故障

电力机车存在代际和功能上的差异，牵引变压器中线圈的结构和形式也有很大的差别，特别是各类重型、现代化电力机车中线圈结构十分复杂，线圈形式多样，从系统论的角度看，复杂多样的形式必然导致多种线圈故障。比较典型的线圈故障有：电力机车牵引变压器线圈绕制故障，这是由于线圈在绕制过程中出现材料、结构、数量、强度上的技术不足和参数错误，导致线圈过热、破损，进而产生电力机车牵引变压器故障。电力机车牵引变压器线圈位置移动，这是由于在电力机车运行、牵引变压器安装或维护过程中，外部力量改变线圈的形状、位置，造成线圈内电阻、电流的改变，在长时间大负荷的前提下，导致电力机车牵引变压器线圈高温、击穿或烧毁。

1.3 接地故障

电力机车牵引变压器需要良好的接地确保变压器的功能，如果出现电力机车牵引变压器接地故障，会直接导致运行状态不稳定，甚至出现功能障碍，产生烧毁风险。由于电力机车牵引变压器在系统上既有绝缘的技术要求，也有接地的技术结构，过于复杂的结构形式和多样化的系统需求造成接地故障的产生。

1.4 机械故障

电力机车牵引变压器的安装和维护、日常保养等过程需要大量的人工操作，外部的机械力和不规范行为会造成电力机车牵引变压器整体形变和细节改变，出现紧固部位不牢固、变压器功能部位松动等问题，导致电力机车牵引变压器摆动、漏油、形变等，既降低了运行的安全性，也难于适应电力机车实际运行的负荷需要，产生运输生产安全问题和隐患。在长时间、超负荷运行中，一些连接件、螺栓、焊接部位会产生机械性疲劳和松动性损伤，造成整体密封不严、结构稳定性变差、震动和脱落等问题，既影响电力机车牵引变压器的整体安全性和功能性，同时也给电力机车的运行带来风险和隐患。

2 电力机车牵引变压器故障处理

2.1 铁芯故障的处理

针对常见的电力机车牵引变压器铁芯故障，技术人员要做好内外两方面的技术控制和条件约束。一方面，技术人员要从外部条件入手，利用技术手段稳定电力机车牵引变压器运行的电流和电压，避免长期超负荷运行，确保电力机车牵引变压器在额定电流和电压下稳定运行。另一方面，技术人员要从电力机车牵引变压器内部结构入手，改变电力机车牵引变压器的工作状态，配置适宜的分压、分流设备，抵御过流和过载产生的铁芯过热问题。此外，要结合特征气体的色谱分析，做好铁芯运行状态的监控，当特征气体增加时，要提醒技术人员做好铁芯的温度控制，确保电力机车牵引变压器的稳定工作状态和实际功能。

2.2 线圈故障的处理

电力机车牵引变压器线圈是整个变压器的核心部件，维护、维修和解决电力机车牵引变压器线圈相关问题需要结合电力机车的类型、运行特点，要以各类型电力机车的技术设计和负载实际为出发点，稳定电力机车牵引变压器线圈内部运行状态，控制电力机车牵引变压器外部运行环境，通过综合技术手段处理线圈问题与故障，实现线圈的稳定、连续、安全运行。对于线圈绕制故障，技术人员要加强线圈的外部检查，建立线圈技术检测规范和方案，以技术资料为出发点，重点控制线圈的材料、结构、强度和数量等核心参数，避免线圈产生过热、破损等问题。对于电力机车牵引变压器的安装和维护过程，要制定相应的技术标准和保障措施，减少人力和重型设备的使用，特别是线圈的安装、维护和保养工作，更应全面规范，不得改变线圈的形状、位置，杜绝外力导致的线圈短路、断路等问题，防止发生电力机车牵引变压器线圈烧毁、击穿等问题。

2.3 接地故障的处理

接地故障是电力机车牵引变压器主要的故障类型，既要对接地故障有着清晰的认知，也要从思想和技术上做好接地故障的控制和处理工作，以牵引变压器常见接地故障分析为基础，制定预防和解决接地故障的技术方案和实施方法。要做好电力机车牵引变压器器身的接地处理，有效控制器身接地的电阻值，预防接地问题。要做好绕组间的电阻检测，特别是高压绕组和低压绕组的阻值要控制在要求范围内，对于电阻超出标准的问题，要从接地故障可能性分析入手，重新检验电力机车牵引变压器的整体接地电阻值，实现有效接地，防止电力机车牵引变压器因接地故障产生绝缘、受潮、高温、击穿等问题。在日常维护工作中，要重点检查系统接地，清除接地部位的油污、垃圾和灰尘，确保接地电阻值达到技术需求。

2.4 机械故障的处理

机械故障的控制应从电力机车牵引变压器运行和工作实际出发，要结合维护、保养等具体细节，强化日常环节和重点过程，这样才能有效处理机械故障，清除机械故障隐患。一方面，要规范安装、维护人员的技术操作过程和实际细节，确保在维护、保养、安装等环节中不出现大的外力损伤，有效确保电力机车牵引变压器的尺寸、外形和内部结构符合安全运行的技术要求。另一方面，要制定保养与维护工作的技术体系，重点针对连接件、焊接、螺栓螺母等部位加强检验，防止其产生机械性疲劳和松动性损伤，确保电力机车牵引变压器整体处于结构稳定、密闭良好的状态。在电力机车运行中，避免松动、震动、脱落等问题，确保电力机车牵引变压器的运行稳定和安全。

3 结语

电力机车牵引变压器是整个电力机车的功能部位，也是产生故障的常见部位，要结合电力机车的日常运行，进行故障分析，有效确定电力机车牵引变压器的工作状态，建立解析、判别、处理隐患和故障的方案与措施，保障其运行稳定和功能安全，提升电力机车牵引变压器的运行能力和使用寿命，形成对铁路运输效率、安全目标实现的基础性、系统性、技术性保障。

[1] 尹生龙.牵引变压器绝缘在线监测技术的研究[J].江西建材，2012，(01)：128-129.

[2] 罗刚.电力机车空转故障及解决措施[J].中国高新技术企业，2012，(25)：69-70.

[3] 任建华.机车牵引变压器故障分析和诊断[J].铁道机车车辆工人，2011，(01)：102-103.

[4] 韦国，闵英杰，周利军，等.V/X接线牵引变压器的温升特性[J].中国铁道科学，2011，(03)：98-99.

[5] 赵建华.电力机车牵引变压器爆裂故障案例分析及整改[J].机车电传动，2011，(04)：56-57.

[6] 王金浩，薛磊，李蒙赞，等.不同牵引变压器接线方式的应用研究[J].现代电力，2009，(01)：116-117.

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

刘帅(1988-)，男，助理工程师，本科。

TM922.73

A

1674-8646(2017)12-0040-02