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1、HXD1C電力機車牽引變壓器技術(shù)參數(shù)與維護(hù),1,前言,牽引變壓器是電力機車的關(guān)鍵部件，用作將25kV的接觸網(wǎng)電壓變換為電力機車所需的各種低電壓，以滿足電力機車各種電機電器工作的需要。7200kW電力機車牽引變壓器主要以HXD1、HXD1B和UTY1機車牽引變壓器為基本技術(shù)平臺，吸收西門子變壓器設(shè)計和結(jié)構(gòu)的特點，分析和借鑒HXD1、HXD1B和UTY1機車牽引變壓器的技術(shù)設(shè)計方案，克服HXD1和UTY1機車牽引變壓器在運用過程中暴露的不足。設(shè)計依據(jù)：TB/T1680IEC60310鐵路應(yīng)用機車車輛牽引變壓器和電抗器HXD1CTBQ35-8900/25,2,3,3.1基本原理,變壓器是利用電磁感應(yīng)

2、原理將一種電壓的交流電能轉(zhuǎn)變成頻率相同的另一種電壓或多種電壓的交流電能的靜止感應(yīng)電器。,4,變壓器鐵心,單相殼式變壓器鐵心,心式變壓器鐵心,5,3.2技術(shù)指標(biāo)及結(jié)構(gòu),型號與基本參數(shù)高壓繞組額定容量kVA8900低壓繞組額定容量kVA61383高壓繞組額定電壓V25000低壓繞組額定電壓V6970外形尺寸304019501320冷卻介質(zhì)礦物油（45#變壓器油）高低壓繞組之間阻抗電壓%36（在61383kVA時）冷卻方式ODAF（強迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷）濾波電抗器個數(shù)2變壓器總重kg11400變壓器油重kg2550,6,Page7,接線原理圖,7,Page8,基本結(jié)構(gòu)采用臥式結(jié)構(gòu)，車體地板下吊掛式安裝

3、，變壓器與高散熱能力的冷卻裝置分離，它們之間用油管連接起來。儲油柜安裝在冷卻柜內(nèi)，它與變壓器通過快速接頭用軟管連通。除A端子安裝在油箱端部外，其余套管都在箱蓋上。變壓器與2個濾波電抗器共油箱。,8,Page9,變壓器外形圖,9,Page10,心式變壓器，采用A級絕緣和45#礦物油。主變壓器的設(shè)計壽命約為30年。變壓器冷卻方式，采用強迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷（ODAF），雙冷卻回路。變壓器油流導(dǎo)向方式見圖：,3.3技術(shù)指標(biāo)及結(jié)構(gòu),10,Page11,鐵心設(shè)計變壓器鐵心為單相型式，由兩個支撐繞組的心柱和兩個磁軛組成。鐵心采用冷軋晶粒取向變壓器用鋼片，表面進(jìn)行高溫絕緣涂層處理方式生產(chǎn)。為了盡量減小鐵心損耗并

4、維持低噪音級，對疊片采取了精確沖孔和疊壓。兩個鐵心柱用磁軛連接。軛片用非磁性螺栓連接到夾件上。在鐵芯兩旁設(shè)置鋼夾板。心柱和鋼板用玻璃纖維帶綁扎，然后在干燥爐中進(jìn)行硬化處理。變壓器水平布置支撐牢固，從而能承受橫向及縱向加速。,11,Page12,鐵心照片,12,Page13,繞組設(shè)計變壓器設(shè)計為單向雙柱式，軸向雙分裂結(jié)構(gòu)。變壓器低壓牽引繞組位于心柱內(nèi)側(cè)，采用層式線圈結(jié)構(gòu)設(shè)計。高壓繞組位于位于牽引繞組外側(cè)，設(shè)計為餅式繞組。變壓器低壓輔助繞組位于心柱外側(cè)，采用連續(xù)線圈結(jié)構(gòu)設(shè)計。所有繞組線圈由換位導(dǎo)線（低壓）和扁平矩形銅線（高壓）制成?；静牧蠟楦叩燃夒娊忏~。結(jié)構(gòu)緊湊、機械強度高。,13,Page14

5、,14,Page15,引線設(shè)計引線采用壓接工藝，采用銅棒和銅絞線連接到套管。支持件采用層壓模板，緊固件采用絕緣螺桿和絕緣螺母。,15,Page16,箱體油箱用來承受變壓器帶電部件的重量、兩個電抗器重量以及絕緣液體的重量。變壓器油箱安裝在機車地板下方。蓋板采用螺栓連接到變壓器油箱，并采用墊圈緊固。油箱及油箱蓋板的材質(zhì)為鋼。,16,Page17,17,Page18,變壓器油箱內(nèi)部組件及附件-1個高壓套管，-1個高壓繞組接地低壓套管-17個低壓繞組套管-2個諧振濾波電抗器-4個諧振濾波電抗器套管-符合IEC60296標(biāo)準(zhǔn)，包括含抗氧化劑特殊等級規(guī)定的礦物油-6個AOR80蝶閥-2個電阻溫度計，每個電

6、阻溫度計設(shè)有2個Pt100溫度傳感器，采用插接接頭。-2個油流繼電器-1個軟管連接到冷卻塔的快速接頭-2個注油閥-1個壓力釋放閥-2個油泵,18,Page19,高壓A端子,19,Page20,低壓出線套管,20,Page21,油泵,21,壓力釋放閥,Page22,22,油流繼電器,Page23,23,Page24,蝶閥,24,Page25,呼吸器,25,Page26,3.4保護(hù)系統(tǒng),1油溫保護(hù)系統(tǒng)設(shè)有2個PT100溫度傳感器，分別檢測油箱頂部的油溫。在油溫超過85后，牽引逆變器開始線性降低功率；當(dāng)油溫達(dá)到90時，功率降低到額定功率的70%。在油溫超過90后，牽引逆變器被鎖止。當(dāng)油溫超過95時，

7、系統(tǒng)自動分?jǐn)嘀鲾嗦菲?。牽引逆變器從油?5開始低功率運行，直到油溫低于80。然后牽引逆變器恢復(fù)到正常運行。,26,Page27,電阻溫度計(PT100),27,Page28,濾波電抗器主要技術(shù)參數(shù)型號TXL51型頻率Hz100額定電流A1620電感值mH0.27冷卻方式OFAF數(shù)量2功率持續(xù)制冷卻介質(zhì)礦物油（45#變壓器油）,28,Page29,電抗器,29,Page30,30,Page31,表示應(yīng)實行的項目。,例行試驗應(yīng)適用于每件產(chǎn)品。型式試驗和特殊試驗僅適用于首批第一臺產(chǎn)品。,31,Page32,主變壓器維護(hù)說明,油位檢查在初期階段，應(yīng)通過副油箱的玻璃觀測管檢查變壓器油位，檢查周期為每兩個

8、月一次。其后，根據(jù)經(jīng)驗，檢查周期可延長，通常該周期延長到六個月。由操作人員進(jìn)行仔細(xì)檢查。如果在檢查中發(fā)現(xiàn)變壓器大量損失油，那么不能操作變壓器。如果變壓器沒有消耗任何油液體，但是檢查到油損失，那么必然是密封件漏油或者變壓器油箱有一定的損壞。必須查明漏油原因（法蘭、油泵或者冷卻器連接件）并進(jìn)行維修。必須重新加滿損耗的變壓器油，冷卻系統(tǒng)不能有空氣存在。,32,Page33,定期檢查呼吸器硅膠：如果多半已經(jīng)變色，則須更換硅膠?；蛘咴?00110烘干4小時后重復(fù)使用。油泵檢查：油泵軸承連續(xù)運行時間為5年約40000小時。如果發(fā)現(xiàn)油泵噪聲和振動過大，必須更換軸承。接地檢查：檢查主變壓器的接地情況。滲漏檢查

9、：檢查箱沿、蝶閥、出線裝置、油流繼電器、電阻溫度計、注油閥、油樣活門、波紋管、快速接頭等是否有滲漏油現(xiàn)象。,33,Page34,電阻溫度計檢查：變壓器箱蓋上裝有2個電阻溫度計，裝在溫度計袋內(nèi)，所有溫度計袋內(nèi)必須總是充滿2/3變壓器油。溫度計接線必須正確、可靠。蝶閥檢查：變壓器在油泵入口、出口，變壓器進(jìn)油口處裝有蝶閥，必須注意蝶閥手柄開關(guān)位置，變壓器運行時蝶閥必須是打開的。密封部位檢查：必須檢查變壓器各密封部位，如有漏油，必須及時更換密封件。清洗：如果高低壓瓷瓶表面很臟，必須進(jìn)行清洗，然后涂上硅油脂。主變壓器及附件的電氣連接與工作情況：檢查出線裝置、油流繼電器、電阻溫度計、壓力釋放閥等接線是否良

10、好，各部件是否能正常工作。,34,直流電阻的情況：測量主變壓器各繞組和電抗器繞組的直流電阻絕緣情況：測量主變壓器各繞組和電抗器繞組、平波電抗器繞組的絕緣電阻。主變壓器解體前的檢查：解體前對變壓器做絕緣電阻、直流電阻測量、油化驗和對故障情況進(jìn)行檢查記錄等工作。,Page35,35,Page36,變壓器油：如果需要補油，必須補相同牌號的變壓器油，不能與其他牌號的油混和。定期對變壓器油進(jìn)行化驗。建議每2年一次。變壓器油的顏色外觀呈深色或黑色的程度表示變壓器油的老化程度。運行中油標(biāo)準(zhǔn)變壓器油化驗至少包括下列屬性：1）純度2）酸值3）堿值4）擊穿電壓5）質(zhì)損耗因數(shù)測試變壓器油的擊穿電壓，擊穿電壓允許值運

11、行變壓器油30kV酸值：0.5mgKOH/g堿值：1.25mgKOH/g若超過，建議換油。介質(zhì)損耗因數(shù)(90)：0.1，若超過0.5，與廠方聯(lián)系。,36,Page37,排空當(dāng)變壓器出于整備狀態(tài)，冷卻器和副油箱注滿變壓器油時，完全排空布荷繼電器。打開排空閥，通過觀測玻璃觀察繼電器室的變壓器油位上升，當(dāng)變壓器油開始釋放時，關(guān)閉塞門。,37,Page38,部件檢修,38,Page39,內(nèi)部故障及原因,39,Page40,外部征兆。-變壓器油箱變形。-變壓器油箱、管道或冷卻器漏油。-布荷繼電器內(nèi)有氣體。-變壓器油中有污物,40,放油：用帶有專用放油工具的軟管將放油閥連接至儲油桶內(nèi)，將儲油桶置于低于放油

12、閥高度的位置，旋開放油閥并完全泄放變壓器油。拆卸變壓器出線裝置與連接的母線上的螺栓。拆除電阻溫度計、油流繼電器、壓力釋放閥的連線。拆除變壓器油箱與車體連接的油管路、接地線、快速接頭、A端子連線。拆除油箱安裝座與車體之間的安裝螺栓。將變壓器從車下運出，吊到預(yù)定位置。拆卸變壓器的出線裝置、電阻溫度計、油流繼電器、壓力釋放閥。拆卸變壓器油箱與箱蓋的螺栓以及箱蓋中間的拉桿螺母，卸去箱蓋并吊到指定位置。拆卸鐵心夾件與油箱之間的安裝螺栓以及油箱之間的接地線。拆除電抗器與油箱之間的安裝螺栓及接地線。將變壓器器身和電抗器吊到預(yù)定的存放位置。,Page41,主變壓器的拆卸解體：,41,將油箱內(nèi)底部出油口處的密封

13、圈拿出。更換所有密封件。檢查表面絕緣紙有無破損，顏色和韌性如何，用手按是否有彈性；檢查絕緣包扎是否完好；檢查的壓板是否松動，線圈座是否被壓破，導(dǎo)線是否變形。檢查裝置是否牢靠，接地線有無斷裂現(xiàn)象。檢查線圈、引線等部位是否有放電痕跡和燒損情況。檢查引線的支持件和銅排的安裝是否良好，緊固件是否松動。,Page42,42,檢查繞組老化程度。絕緣膠帶是否有韌性、彈性，是否已脆化，用手按是否出現(xiàn)裂紋；各種絕緣材料外觀顏色是否變深，紙制絕緣材料是否由淺黃色變成深褐色；絕緣紙板和底部墊塊是否有油泥和爬電痕跡。檢查主變壓器25kV套管是否清潔，是否有裂損、缺邊及放電痕跡等。變壓器安裝座進(jìn)行探傷。所有檢修完成后，

14、對變壓器、電抗器器身進(jìn)行干燥處理。在空氣中停留時間超過下述規(guī)定時應(yīng)進(jìn)行烘干處理：干燥天氣（即空氣的相對濕度不超過65%）-16小時潮濕天氣（即空氣的相對濕度不超過75%）-12小時空氣的相對濕度達(dá)到或超過75%時，吊蓋檢查后應(yīng)烘干。,43,Page44,1、油泵拆卸,關(guān)閉油泵，確保不帶電。打開端子盒，斷開電纜。拆下電纜。關(guān)閉油泵前后的蝶閥。打開油泵上方聯(lián)管放氣塞。準(zhǔn)備接油盆，以防止油流到外面。卸下油泵的安裝螺栓和油泵進(jìn)、出油口的蝶閥側(cè)法蘭的螺栓。輕輕晃動油泵，將油泵內(nèi)的油倒出。當(dāng)油流完以后，更換油泵。這時應(yīng)更換新的密封墊。拆下油泵，并更換。,注意：確保新油泵中正確的油流方向，確保新油泵的正確旋

15、轉(zhuǎn)方向。,44,Page45,準(zhǔn)備一個油盆，放在油管下方。在更換油流繼電器之前，務(wù)必先關(guān)閉油流繼電器前、后的蝶閥，蝶閥為鑄鋁結(jié)構(gòu)，蝶閥的開關(guān)鍵具有防松功能，并可指示“開”和“關(guān)”的方向。轉(zhuǎn)動蝶閥的開關(guān)鍵并指示在“關(guān)”的位置。并確認(rèn)蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)。用干凈棉布擦拭油流繼電器以及安裝聯(lián)管周圍污垢。用螺絲刀打開接線盒，拆開油流繼電器的接線。用扳手慢慢拆開油流繼電器在油管上的安裝螺栓，讓聯(lián)管內(nèi)變壓器油徐徐流下。待不再有油流下時，拆除原油流繼電器，安裝合格的油流繼電器,注意把表面擦拭干凈。,2、油流繼電器拆卸,45,Page46,從端子盒取下插頭。從溫度計槽取出電阻溫度計。驗證溫度計槽內(nèi)充滿其容量2/3

16、的變壓器油。將新電阻溫度計用螺栓擰到溫度計槽中。連接插頭。將蓋板用螺栓擰到電阻溫度計上。測試溫度計指示是否正確。,3、電阻溫度計拆卸,46,主變壓器組裝按拆卸步驟反方向進(jìn)行,Page47,主變壓器的組裝：,檢查組裝是否正確，是否有多余零件。檢查需進(jìn)行的檢修項目是否按要求完成。按工藝文件要求進(jìn)行注油。靜置24小時后檢查變壓器是否有滲漏現(xiàn)象。,測量主變壓器和電抗器絕緣電阻和吸收比。鐵心和鐵軛夾件的絕緣電阻測試。工頻耐壓試驗（出廠試驗值的85%）。感應(yīng)耐壓試驗（出廠試驗值的85%）。變壓器外表面重新噴漆。,重新組裝后的檢查：,重新組裝后實驗要求：,47,套管外部應(yīng)清潔，無裂紋和破損，無放電痕跡及其它

17、異?，F(xiàn)象壓力釋放閥處的蝶閥應(yīng)處于開啟位置，壓力釋放閥應(yīng)正常，且無滲漏現(xiàn)象。油箱、冷卻器和管路連接處的蝶閥應(yīng)處于開啟位置。油箱和車體之間接地應(yīng)良好。變壓器外表面應(yīng)清潔、漆膜完好，各銘牌、字母牌應(yīng)清潔、字跡清楚。變壓器油箱和儲油柜上的組件及連接處應(yīng)無滲漏現(xiàn)象。變壓器與車體連接處的安裝螺栓應(yīng)無松動現(xiàn)象。變壓器油樣化驗合格。運轉(zhuǎn)油泵和通風(fēng)機，并檢查是否運轉(zhuǎn)正常，有無異音。接通負(fù)載，變壓器正式投入運行。聽變壓器運行的聲音中是否夾有雜音。,Page48,變壓器投入運行前的檢查操作：,48,變壓器聲音正常，無異常聲響發(fā)生。油泵和通風(fēng)機應(yīng)運轉(zhuǎn)正常。變壓器各密封件和焊縫無滲漏現(xiàn)象。油箱壁表面溫度應(yīng)正常。通過機車

18、上的計算機檢測油溫應(yīng)正常、油泵運轉(zhuǎn)應(yīng)正常。引線接頭和電纜應(yīng)無發(fā)熱現(xiàn)象。,Page49,變壓器投入運行中的檢查操作：,49,變壓器與車體連接處的安裝螺栓應(yīng)無松動現(xiàn)象。套管外部應(yīng)清潔，無裂紋和破損，無放電痕跡及其它異?，F(xiàn)象。油箱和車體之間接地應(yīng)良好。變壓器外表面應(yīng)清潔、漆膜完好，各銘牌、字母牌應(yīng)清潔、字跡清楚。變壓器油箱密封件、組件和焊縫有無滲漏現(xiàn)象。變壓器油樣化驗合格。檢察壓力釋放閥是否動作，有無滲漏現(xiàn)象。如果壓力釋放閥動作，應(yīng)觀察變壓器油箱的外壁是否明顯變形，且應(yīng)測量變壓器的絕緣電阻、直流電阻、電壓比和對變壓器油做油樣簡化試驗，以便進(jìn)一步確認(rèn)變壓器有無故障。如果變壓器無故障或?qū)⒐收闲迯?fù)后，應(yīng)將

19、壓力釋放閥的信號桿復(fù)位。,Page50,變壓器投入運行后的檢查操作：,50,Page51,維修等級：,51,Page52,常見故障處理：,52,Page53,變壓器的運輸,主變壓器充滿變壓器礦物油。為運輸和存儲方便，主變壓器和副油箱一起進(jìn)行運輸。建議使用專門吊具起吊變壓器。運輸和存儲期間，主變壓器必須一直保持在平整的地面上以確保不會損壞變壓器外層。在運送到現(xiàn)場后或開始裝運時，必須馬上檢查所有主變壓器是否存在可能的運輸損壞。如果出現(xiàn)任何損壞或發(fā)現(xiàn)礦物油滲漏，應(yīng)立即通知制造商。,53,如果滿足以下條件，主變壓器可進(jìn)行存儲：主變壓器放置的區(qū)域必須足夠平穩(wěn)且在該區(qū)域下面禁止水流。必須阻止礦物油滲漏給環(huán)境帶來任何不良影響。應(yīng)提供適當(dāng)?shù)奶鞖夥雷o(hù)（棚屋，車頂，庫房）以防止在管道配件內(nèi)形成凝結(jié)物。在變壓器各項零件袋內(nèi)使用干燥劑，充分保護(hù)零件包裝以防腐化。必須保護(hù)保油箱以避免腐蝕及機械損壞。,Page54,變壓器的貯存：,54,