电力机车主变压器的故障诊断及分析处理

呼明

（国能朔黄铁路发展有限责任公司机辆分公司，河北沧州062350）

0 引言

电力机车的核心部分就是机车主变压器，其直接影响机车在具体运行过程中的安全性。结合电力机车主变压器多年以来运行过程中的具体情况，主变压器发生的故障率较低，如果发生了故障就必定会导致非常大的损失。为了保证电力机车运行中的安全，就必须要及时地诊断出主变压器中存在的故障并进行处理。

1 电力机车主变压器运行中常见故障分类

第一，根据故障发生部位进行分类。

首先，变压器外部发生的故障。油箱发生故障是因为在焊接过程中质量不达标，密封填圈较差；电压分接开关传动装置发生故障是因为在机械操动、控制部分发生了问题；冷却装置中发生故障，是因为风扇、控制设备以及输油泵等方面存在问题；附件上出现故障是因为在绝缘套管、油位计、温度计以及各种继电器等方面有问题。

其次，变压器内部发生的故障。绕组方面的问题是因为绝缘被击穿，发生了断线、变形的情况；铁心问题是因为叠片间绝缘效果与接地效果都不够好，铁心两点或者是多点在进行接地的时候，铁心螺栓绝缘被击穿。

内部装配金具上存在的问题，实际上就是因为电压分节开关在控制过程中存在着不到位情况，引线绝缘比较薄弱，绝缘油出现了老化的情况[1]。

第二，根据故障性质进行分类。变压器内部发生故障包括过热、渗油故障等方面。加速变压器不能继续使用的根本性原因就是出现了绝缘老化的情况，其使得变压器逐渐失去了原有的机械、绝缘性能，这样就非常容易发生局部放电的情况，使得绝缘的工频、冲击击穿强度处于下降的状态，也让变压器的使用寿命逐渐缩短。

2 电力机车主变压器故障诊断和处理

2.1 电力机车主变压器过热问题诊断和处理

2.1.1 电力机车主变压器过热问题的诊断

电力机车中的主变压器发生过热的情况，基本上都是因为以下两个方面：

首先，主变压器冷却系统故障。通风机实际上不能正常运行，所以很难吸入一定量的风量，将其作为冷却剂，这也就导致了电力机车主变压器发生过热的现象。冷却系统在发生故障的同时，会导致散热器难以稳定的工作，尤其是散热片发生堵塞或者是过滤网有灰层的情况下，都会对冷却系统中的工作效率产生影响，在影响到散热效果的同时，也会产生大量的消耗，最终衍生出新的热源，让电力机车主变压器发生故障。

其次，主变压器冷却系统维护故障。有一些企业在对主变压器进行维护过程中，没有真正做好开盖检查、更换滤网、清洁等操作，导致冷却系统堵塞，影响到通风的效果，在时间的不断推移下，最终使得电力机车主变压器冷却系统发生过热问题[2]。

2.1.2 电力机车主变压器过热问题的处理

针对电力机车主变压器冷却系统发生故障类型，需要做好对冷却塔、通风机、电机的检查工作，尤其是接地电阻阻值，尽可能避免出现短路以及三相不平衡的故障，如果有一些设备出现问题，就必须要做到及时更换，这样才能有效解决冷却器过热问题，保证主变压器高效、安全地运行。

冷却系统是否出现故障，可以借助于声音、温度的方式进行辨别，这就需要保证维修人员具有一定的专业性。结合电力机车主变压器在技术规范、实际运行中的具体条件，需要做好冷却系统的保养工作，检查好散热器，保证风道通畅，及时更换散热滤网、清理杂物，以便保证电力机车主变压器在通风过程中的顺畅性。

2.2 电力机车主变压器信号传输问题诊断和处理

2.2.1 电力机车主变压器信号传输问题的诊断

电力机车主变压器在信号传输过程中，会涉及器件、网络，发生信号传输方面的问题大都因为回路电阻高、采集器故障、传感器失灵等。信号传输的起始点就是主变压器，传感器经常会发生故障，也是因为传感器热度调高，最终出现误报、电阻异常等，出现这种情况的原因是：信号传输、接触牢固度、接地质量等影响。通过加强对变压器传感器的检查可以有效地预防传输过程中存在的问题。不管是哪一类型的功能模块，都是存在差异性的，如设计技术、适应范围以及功能区域等，最终导致信用模块体系存在不匹配情况，出现模块紧固、连接上的问题。

2.2.2 电力机车主变压器信号传输问题的处理

处理电力机车主变压器信号输出问题时，应按照从整体到部分、从外部到内部的顺序展开，结合其中存在的具体问题提出有效的解决策略，以保证在最短的时间里可以排除存在的故障。借助断电处理的方式，采用高精密、自动化万用表、欧姆表来检测出信号网络系统，最终确定信号在传输问题中的范围，明确数据、信号间所产生偏差的原因，只有这样才能对存在的问题进行有效处理，提高故障排除效率。对于存在故障的地方要做到仔细检查，采用开箱检查、端子测量相结合的方式检查部件运行、连接的情况，针对已经发生损坏或者是接触不良的线路，及时进行更换，这样才能保证信号在传输中的质量。如果在检查时出现故障传感器、回路的问题，需及时进行更换，尽可能采用统一标准化的零部件，反复检查其中最为核心的数值，只有这样才能让零部件、网络都符合电力机车主变压器信号传输中的具体性规范[3]。

2.3 电力机车主变压器渗油问题诊断和处理

2.3.1 电力机车主变压器渗油问题的诊断

电力机车主变压器出现渗油普遍是发生在运行、维护过程中，这是因为电力机车长时间处于大负荷工作中，最终出现了变压器渗油的情况。电力机车主变压器出现渗油的主要原因是：电力机车主变压器管理系统连接时，管理紧固上密封胶垫封闭不严实，倘若一直处于长时间大负荷工作的情况下，容易导致薄弱地方最终出现渗油；电力机车主变压器管理焊接中也是存在着砂眼、裂缝的情况，要是在具体运行过程中油压比较高甚至遭受到了腐蚀，最终使得薄弱部位发生恶化的情况，变压器在进行焊接时也会出现砂眼、裂缝的情况，如果在使用中油压较高或遭受到腐蚀，那么该部位就会发生漏油的情况；电力机车主变压器管路使用中，受到震动和应力的影响会出现物理性疲劳，在一些比较关键的部位，会出现材料老化的情况，如果长期处于运行的状态下就会导致磨损严重，最终出现主变压器渗油的问题。

2.3.2 电力机车主变压器渗油问题的处理

处理电力机车主变压器渗油问题时，应及时发现、快速处理为原则，做到妥善处理，避免电力机车主变压器稳定性受到渗油影响，延长使用寿命。电力机车主变压器在具体连接过程中也会发生渗油，此时就需要结合检视的方式确认，在对具体性质确定的前提下，通过加固器件可以保证其密封性。如果在采取加固处理方式后依旧存在着漏油的情况，此时就需要将油排干净，更换密封胶垫、连接器件等，在做好加固处理后，变压器再灌入油。电力机车主变压器在焊接中存在焊接不足的问题，需要将变压器中的油排干净，再借助检视、仪器检定的方式来找出焊接过程中较为薄弱的部位，在拆卸后采取焊补、加强的方式进行处理，并且也需要做好紧固、密封的工作，重新向变压器中加油，经过加油、加压处理，确认部件上的薄弱地方，通过这种处理方式能够有效避免渗油情况的发生[4]。

3 结语

电力机车主变压器在实际运行中，产生影响的因素有很多，要想真正解决其中影响主变压器运行的因素，就需要借助目前社会数字化、智能化、网络化的发展趋势，结合电力机车主变压器结构特点，对系统进行准确的定位，确定电力机车主变压器故障类型，提供出维修、保养的对策，以保证主变压器可以实现正常的运行，满足铁路发展需求。