HXD3型电力机车主变压器常见故障研究
何晓峰
【摘 要】为有效解决HXD3型电力机车主变压器常见的过热故障与泄漏故障,在介绍HXD3型电力机车主变压器概况的基础上,详细研究了HXD3型电力机车主变压器过热的原因、判定方法及处理措施,并探究了变压器使用过程中的常见泄漏故障,以期能有效解决HXD3型电力机车主变压器故障,更好地保障机车安全运行。
【期刊名称】技术与市场 【年(卷),期】2018(025)005 【总页数】2
【关键词】 HXD3型机车; 主变压器; 故障; 解决措施
1 HXD3型电力机车主变压器简述
和谐三系列电力机车上装载的主变压器相对于常见的开放式变压器而言有所不同,这是一种全密封性的变压器。而开放式变压器内部的储油柜和油枕被新的设计取代,即以油箱和氮气室作为连接。这种形式下必须将变压器内的油和空气进行隔离处理,这是为了防止变压器油吸收空气中的水分,失去绝缘性,缩短自身的使用周期。所以对变压器的密封性提出了很高的要求,并且全密封结构的变压器能够避免变压器频繁换油,这实际上是避免了对其进行维护,使用全密封设计的另一个原因是变压器油的注入方式采用的是真空注入的。 在HXD3型机车中,使用的多绕组变压器是一体化的,利用下悬式的方法进行安装,机车整体的供电是经过主变压器和变流器变流之后的原边电压提供的。
2 主变压器过热的原因、判定与处理
2.1 冷却系统发生故障
冷却系统利用冷却风对主变压器进行降温,在车顶侧壁留有一个通风窗,冷却塔的通风机就是从窗口处将风吸入,经过通风带,首先冷却的就是冷却塔中的散热器。在这一流程中,通风是一个至关重要的环节,冷却系统中如果不能顺畅通风,就不能实现冷却功能,无法排出油路所产生的热量,会使得主变压器不断升温导致过热。
冷却系统发生故障的情况有两种,一是塔内的通风机发生问题,无法吸入冷却风;二是散热器出现故障,主要是堵塞。其中又分为通风滤网故障和散热器故障,通风滤网发生堵塞会使得进入的冷却风数量降低,散热器的翅片发生堵塞则会大大损耗过滤效率,最终影响到整个冷却系统内的通风量。 2.1.1 判定冷却塔通风机故障的方法与相应的处理措施
冷却通风机中的故障主要有两种形式,一是电路故障;二是机械故障。不同的故障有不同的判定方法和处理措施,主要有以下几点.
1)判定是电路故障还是机械故障。首先可以检查冷却塔通风机的脱扣有没有跳开,如果跳开的话就将主断先断开,将脱扣再闭合起来,重新合上主断。重合之后脱扣如果正常,则是由于弓网瞬间过电而导致的脱扣,线路没有发生故障;如果脱扣仍然跳开,通风机的线路则出现了问题,要么短路或者断路。这种时候应该使用万用表对电机接线盒上的三相绕组进行检测,看其是否平衡,如果结果为否,通风机的线路则发生了故障,此时应该对通风机进行更换。 2)判断是不是机械故障,还可以直接通过声音来判断。机车在正常工作时如果能够听到通风机运转中有异常声音,则需要断电检查,手动转动风机的叶片,看会不会发生卡滞,如果发生卡滞,可能是风机叶片损坏或者是轴承发生故障,
这两种情形都需要对通风机进行更换。
2.1.2 判断散热装置是否堵塞的方式和相应的维修措施
散热器中发生堵塞会直接影响到冷却系统的正常工作,降低冷却性能,提高空气过滤过程中的耗损,判断散热器是否发生堵塞以及如何进行维护有以下方法。 1)当冷却塔的通风模式开启到三级的时候,散热器下部的风速应该分别达到以下的要求:一号冷却塔处测量得出的点风速应该为8 m/s,平均风速应为10 m/s;二号冷却塔处测量得出的点风速应该为7 m/s,平均风速应为9 m/s。一旦无法达到这个标准,则需要对车体滤网进行更换,否则无法确保有足够的进风量。
2)在对车体滤网进行更换后如果仍不能达到第一点中要求的标准,则要考虑是不是散热翅片上附着了东西产生堵塞,对散热器的表面要进行开盖检查,清洗散热翅片以保障其清洁,维护风道的通畅。
3)滤网的维护和更换时期应当结合机器运转的地区具体条件来决定。
4)机车在使用过程中要定期入库,对冷却塔也要做定期的清洁工作,及时清理堵塞物,保障通风。 2.2 温度信号传输回路损坏
HXD3型机车中用来监测主变压器油温的系统主要有以下几个组成部分:传感器、检测回路以及数据采集电路,判断油温的高低主要依据检测回路上的电阻值。因此,当温度信号传输回路出现问题的时候,对电阻值判断失误,会出现机车报告变压器过热而实际上没有过热的假过热情形。故障有两种形式,一是温度传感器发生故障;二是模拟量输入和输出模块的连接插头故障。 2.2.1 分析温度传感器故障的原因,进行判断和处理