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1、HXD1C電力機車牽引變壓器技術參數與維護,1,前言,牽引變壓器是電力機車的關鍵部件，用作將25kV的接觸網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平臺，吸收西門子變壓器設計和結構的特點，分析和借鑒HXD1、HXD1B和UTY1機車牽引變壓器的技術設計方案，克服HXD1和UTY1機車牽引變壓器在運用過程中暴露的不足。設計依據：TB/T1680IEC60310鐵路應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
2、原理將一種電壓的交流電能轉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技術指標及結構,型號與基本參數高壓繞組額定容量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（強迫導向油循環風冷）濾波電抗器個數2變壓器總重kg11400變壓器油重kg2550,6,Page7,接線原理圖,7,Page8,基本結構采用臥式結構，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，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。主變壓器的設計壽命約為30年。變壓器冷卻方式，采用強迫導向油循環風冷（ODAF），雙冷卻回路。變壓器油流導向方式見圖：,3.3技術指標及結構,10,Page11,鐵心設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，表面進行高溫絕緣涂層處理方式生產。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,繞組設計變壓器設計為單向雙柱式，軸向雙分裂結構。變壓器低壓牽引繞組位于心柱內側，采用層式線圈結構設計。高壓繞組位于位于牽引繞組外側，設計為餅式繞組。變壓器低壓輔助繞組位于心柱外側，采用連續線圈結構設計。所有繞組線圈由換位導線（低壓）和扁平矩形銅線（高壓）制成?；静牧蠟楦叩燃夒娊忏~。結構緊湊、機械強度高。,13,Page14
5、,14,Page15,引線設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為鋼。,16,Page17,17,Page18,變壓器油箱內部組件及附件-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標準，包括含抗氧化劑特殊等級規定的礦物油-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保護系統,1油溫保護系統設有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；當油溫達到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。當油溫超過95時，
7、系統自動分斷主斷路器。牽引逆變器從油溫85開始低功率運行，直到油溫低于80。然后牽引逆變器恢復到正常運行。,26,Page27,電阻溫度計(PT100),27,Page28,濾波電抗器主要技術參數型號TXL51型頻率Hz100額定電流A1620電感值mH0.27冷卻方式OFAF數量2功率持續制冷卻介質礦物油（45#變壓器油）,28,Page29,電抗器,29,Page30,30,Page31,表示應實行的項目。,例行試驗應適用于每件產品。型式試驗和特殊試驗僅適用于首批第一臺產品。,31,Page32,主變壓器維護說明,油位檢查在初期階段，應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，根據經驗，檢查周期可延長，通常該周期延長到六個月。由操作人員進行仔細檢查。如果在檢查中發現變壓器大量損失油，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）并進行維修。必須重新加滿損耗的變壓器油，冷卻系統不能有空氣存在。,32,Page33,定期檢查呼吸器硅膠：如果多半已經變色，則須更換硅膠?；蛘咴?00110烘干4小時后重復使用。油泵檢查：油泵軸承連續運行時間為5年約40000小時。如果發現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，所有溫度計袋內必須總是充滿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，變壓器進油口處裝有蝶閥，必須注意蝶閥手柄開關位置，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。運行中油標準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）質損耗因數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。介質損耗因數(90)：0.1，若超過0.5，與廠方聯系。,36,Page37,排空當變壓器出于整備狀態，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，當變壓器油開始釋放時，關閉塞門。,37,Page38,部件檢修,38,Page39,內部故障及原因,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，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定的存放位置。,Page41,主變壓器的拆卸解體：,41,將油箱內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，導線是否變形。檢查裝置是否牢靠，接地線有無斷裂現象。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。變壓器安裝座進行探傷。所有檢修完成后，
14、對變壓器、電抗器器身進行干燥處理。在空氣中停留時間超過下述規定時應進行烘干處理：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到或超過75%時，吊蓋檢查后應烘干。,43,Page44,1、油泵拆卸,關閉油泵，確保不帶電。打開端子盒，斷開電纜。拆下電纜。關閉油泵前后的蝶閥。打開油泵上方聯管放氣塞。準備接油盆，以防止油流到外面。卸下油泵的安裝螺栓和油泵進、出油口的蝶閥側法蘭的螺栓。輕輕晃動油泵，將油泵內的油倒出。當油流完以后，更換油泵。這時應更換新的密封墊。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、轉方向。,44,Page45,準備一個油盆，放在油管下方。在更換油流繼電器之前，務必先關閉油流繼電器前、后的蝶閥，蝶閥為鑄鋁結構，蝶閥的開關鍵具有防松功能，并可指示“開”和“關”的方向。轉動蝶閥的開關鍵并指示在“關”的位置。并確認蝶閥處于關閉狀態。用干凈棉布擦拭油流繼電器以及安裝聯管周圍污垢。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，讓聯管內變壓器油徐徐流下。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。檢查需進行的檢修項目是否按要求完成。按工藝文件要求進行注油。靜置24小時后檢查變壓器是否有滲漏現象。,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,套管外部應清潔，無裂紋和破損，無放電痕跡及其它
17、異?，F象壓力釋放閥處的蝶閥應處于開啟位置，壓力釋放閥應正常，且無滲漏現象。油箱、冷卻器和管路連接處的蝶閥應處于開啟位置。油箱和車體之間接地應良好。變壓器外表面應清潔、漆膜完好，各銘牌、字母牌應清潔、字跡清楚。變壓器油箱和儲油柜上的組件及連接處應無滲漏現象。變壓器與車體連接處的安裝螺栓應無松動現象。變壓器油樣化驗合格。運轉油泵和通風機，并檢查是否運轉正常，有無異音。接通負載，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，無異常聲響發生。油泵和通風機應運轉正常。變壓器各密封件和焊縫無滲漏現象。油箱壁表面溫度應正常。通過機車
18、上的計算機檢測油溫應正常、油泵運轉應正常。引線接頭和電纜應無發熱現象。,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無松動現象。套管外部應清潔，無裂紋和破損，無放電痕跡及其它異?，F象。油箱和車體之間接地應良好。變壓器外表面應清潔、漆膜完好，各銘牌、字母牌應清潔、字跡清楚。變壓器油箱密封件、組件和焊縫有無滲漏現象。變壓器油樣化驗合格。檢察壓力釋放閥是否動作，有無滲漏現象。如果壓力釋放閥動作，應觀察變壓器油箱的外壁是否明顯變形，且應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，以便進一步確認變壓器有無故障。如果變壓器無故障或將故障修復后，應將
19、壓力釋放閥的信號桿復位。,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。如果出現任何損壞或發現礦物油滲漏，應立即通知制造商。,53,如果滿足以下條件，主變壓器可進行存儲：主變壓器放置的區域必須足夠平穩且在該區域下面禁止水流。必須阻止礦物油滲漏給環境帶來任何不良影響。應提供適當的天氣防護（棚屋，車頂，庫房）以防止在管道配件內形成凝結物。在變壓器各項零件袋內使用干燥劑，充分保護零件包裝以防腐化。必須保護保油箱以避免腐蝕及機械損壞。,Page54,變壓器的貯存：,54,
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