運(yùn)用與檢修bookmark0控制機(jī)車主變壓器油溫的必要性及改進(jìn)措施李霞（洛陽(yáng)鐵路分局洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段，河南洛陽(yáng)471002）提出控制主變壓器油溫的必要性和幾點(diǎn)建議。

　　3標(biāo)志碼：A機(jī)車號(hào)日期SS425200*修程走行公里1控制主變壓器油溫的必要性機(jī)車主變壓器裝在運(yùn)行的機(jī)車上，較一般變壓器工作條件惡劣，既要耐振動(dòng)和沖擊，又要承受大的電壓波動(dòng)。它的壽命受多種因素影響，既有出廠質(zhì)量的影響，又有檢修及運(yùn)用保養(yǎng)方面的原因。

　　目前機(jī)車主變壓器的壽命尚未明確規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)參照電力變壓器壽命以20年計(jì)算。在變壓器的正常運(yùn)行條件下，溫度不但影響油的老化，也是影響線圈絕緣使用壽命的決定性因素之一。主變壓器內(nèi)部的絕緣大部分是A級(jí)，H、F、B級(jí)絕緣占極少數(shù)。A級(jí)絕緣的極限溫度為105*C，高于105*C絕緣材料會(huì)很快老化。根據(jù)主變壓器的*6度定則“，變壓器絕緣的使用壽命和長(zhǎng)期運(yùn)行溫度的關(guān)系可用下式表示好是經(jīng)濟(jì)使用年限）當(dāng)t=104*C時(shí)，A=10年；當(dāng)t=92*C時(shí)，A=40年。即溫度每升高或降低6*C，絕緣老化壽命降低一半或提高一倍。所以，對(duì)油浸變壓器長(zhǎng)期使用的極限溫度取98*C.并可看出溫度對(duì)變壓器壽命的影響非常大。

　　另外機(jī)車報(bào)警溫度設(shè)置不合理。我段配屬機(jī)車為6KSS4改型。兩種變壓器型號(hào)分別為SUB、TBQ8* 4923/25，此二型機(jī)車變壓器的油溫計(jì)測(cè)量的是油上層的溫度，報(bào)警溫度為90 *C.而變壓器油上層的溫度達(dá)90*C時(shí)，內(nèi)部已近110 *C，并已經(jīng)出現(xiàn)了難以由機(jī)務(wù)部門修復(fù)的故障。根據(jù)我段機(jī)車的運(yùn)用情況和從外段油溫控制存在著一些問(wèn)題。對(duì)沒(méi)有大修能力的機(jī)務(wù)段，有必要制定有效的措施避免這種情況的發(fā)生，以防患于未然。

　　2油過(guò)熱問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)下面是我段2000年夏季到2001年春季統(tǒng)計(jì)的一部分（SS4機(jī)車占總量的30 %6K機(jī)車占總量的20%）變壓器油過(guò)熱的情況（如表1）。

　　表12000年夏季至2001年春季部分變壓器油過(guò)熱情況的統(tǒng)計(jì)表故障情況B節(jié)變壓器油溫75C從下看片間灰塵堵塞嚴(yán)重A節(jié)變壓器油溫70C從下看片間灰塵堵塞嚴(yán)重B節(jié)變壓器油溫85C從下看片間灰塵堵塞嚴(yán)重A節(jié)變壓器油溫85C從下看片間灰塵堵塞嚴(yán)重AB節(jié)變壓器油溫80C從下看片間灰塵堵塞嚴(yán)重AB節(jié)變壓器油溫升50C下方看片間灰塵堵塞嚴(yán)重變壓器油溫升45C散熱器片間堵塞，側(cè)墻濾網(wǎng)堵塞變壓器油溫升40C散熱器片間堵塞，側(cè)墻濾網(wǎng)堵塞變壓器油溫65C散熱器片間堵塞，側(cè)墻濾網(wǎng)堵塞變壓器油溫80C散熱器片間堵塞，側(cè)墻濾網(wǎng)堵塞由表1可見(jiàn)散熱器片間堵塞和側(cè)墻濾網(wǎng)堵塞造成了變壓器油的過(guò)熱。

　　3原因分析31主變壓器散熱器風(fēng)量損耗太大架修回段的機(jī)車情況，并了解了外段機(jī)車運(yùn)行情況，（1）計(jì)算兩種變壓器散熱器理論風(fēng)速李霞（197卜）女，河南偃師人，工程師（：2004?01?17）SS4改型機(jī)車TBQ84923/25型變壓器的散熱器型號(hào)（2）SS4改型機(jī)車主變壓器散熱器本身離車體底板為STD?1型，通風(fēng)量Q為20000m3/h.實(shí)測(cè)散熱器下近，沒(méi)有設(shè)計(jì)濾塵網(wǎng)；同時(shí)散熱器風(fēng)路氣側(cè)翅片片間方風(fēng)路尺寸為737mmX970mm.則根據(jù)間隙設(shè)計(jì)得非i常小，片間為矩形孔規(guī)格為10.得出額定風(fēng)速為v=（20000+3600）6K型機(jī)車SUB變壓器散熱器冷卻風(fēng)量Q為300m3/min.則根據(jù)下方風(fēng)路尺寸為740mmX940mm，同樣可得出額定風(fēng)速為v=（300出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，我們對(duì)機(jī)車主變壓器散熱器（6K型機(jī)車還包括側(cè)墻濾網(wǎng)）進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)其堵塞嚴(yán)重。

　　同時(shí)對(duì)通過(guò)散熱器的風(fēng)速進(jìn)行了庫(kù)外檢測(cè)（如表2）。表2幾臺(tái)油過(guò)熱變壓器的散熱器風(fēng)速測(cè)試記錄SS4車號(hào)風(fēng)速實(shí)測(cè)值風(fēng)量損耗百分比6K車號(hào)風(fēng)速實(shí)測(cè)值風(fēng)量損耗百分比注：①風(fēng)量損耗按故障實(shí)測(cè)值與中修實(shí)測(cè)值相比較計(jì)算。表中風(fēng)速實(shí)測(cè)值為平均值。②6K54.55.50機(jī)車檢測(cè)時(shí)清洗了側(cè)墻濾網(wǎng)。測(cè)值是剛中修的機(jī)車風(fēng)速實(shí)測(cè)值為：6K型機(jī)車為7m/s，SS4型機(jī)車為7. 7m/s.我們注意到6K型機(jī)車額定風(fēng)速的理論計(jì)算值和剛中修的機(jī)車風(fēng)速實(shí)測(cè)值約有2%的偏差，這是因?yàn)殚L(zhǎng)期運(yùn)用后風(fēng)翅片間卡有一些無(wú)法沖洗出的異物造成的。SS4改型機(jī)車實(shí)際值與理論值吻合。

　　從表2計(jì)算結(jié)果可以看出，走行約25萬(wàn)km后，6K型機(jī)車散熱器和側(cè)墻濾網(wǎng)、SS4改型機(jī)車散熱器的堵塞造成了太大的風(fēng)量損耗（90%以上），所以會(huì)造成油溫過(guò)高現(xiàn)象。

　　3.2機(jī)車運(yùn)行地段沙塵大中原一帶冬、春兩季風(fēng)沙很大。近年來(lái)多有沙塵暴出現(xiàn)。這是造成風(fēng)損過(guò)大的地段因素。

　　3.3散熱器結(jié)構(gòu)和功率設(shè)計(jì)不合理6K型機(jī)車主變壓器散熱器設(shè)計(jì)初期，沒(méi)有考慮濾塵問(wèn)題，導(dǎo)致散熱器時(shí)常堵塞，油溫計(jì)溫度達(dá)80甚至90*C以上發(fā)出警報(bào)，經(jīng)常2個(gè)月沖洗1次散熱器。1993年加裝濾塵網(wǎng)以后，起到了一定效果。但是隨著濾塵網(wǎng)的老化破損，散熱器的堵塞問(wèn)題日益嚴(yán)重。一般走行25萬(wàn)km左右出現(xiàn)油溫高的問(wèn)題。同時(shí)，側(cè)墻濾網(wǎng)的銹蝕老化造成了網(wǎng)間風(fēng)路嚴(yán)重堵塞，冷卻2.5，其風(fēng)阻達(dá)1176Pa這種結(jié)構(gòu)非常不合理。散熱器較6K型機(jī)車更易堵塞。

　　6K型機(jī)車主變壓器額定容量為7熱器熱交換量為250kW，主變風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為30kW，冷卻主變壓器和整流柜，顯然不相匹配。SS4改型機(jī)車主變壓器額定容量為4923kVA，散熱器熱交換量為220kW，主變風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為14kW，參數(shù)配置不合適。這是造成風(fēng)損過(guò)大的設(shè)計(jì)因素。

　　4我段對(duì)于變壓器油溫高問(wèn)題采取的措施41制定風(fēng)路清洗的周期我們中修出段的SS4型422機(jī)車進(jìn)行了散熱器風(fēng)速的跟蹤檢測(cè)（如表3）。

　　表3 SS4型422機(jī)車散熱器風(fēng)速實(shí)測(cè)表機(jī)車走行公里修程風(fēng)速實(shí)測(cè)值/m°s1風(fēng)量損耗百分比注：風(fēng)速值為平均值。

　　~0的機(jī)車散熱器風(fēng)速做了多臺(tái)檢測(cè)，風(fēng)速為4~45m/s，風(fēng)量損耗為42 %~48%.結(jié)合變壓器油溫值，沖洗在15萬(wàn)km左右進(jìn)行。

　　6K型機(jī)車由于結(jié)構(gòu)和濾塵方面的原因，跟蹤其走行情況，發(fā)現(xiàn)走行約25萬(wàn)km時(shí)，普遍風(fēng)量損耗約55%，可以在此時(shí)進(jìn)行清洗工作。

　　參照變壓器散熱器風(fēng)速的理論計(jì)算值、實(shí)測(cè)值和表2、表3中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合中原一帶風(fēng)沙較大和夏季溫度較高的情況，我段對(duì)散熱器的清掃工作作出了嚴(yán)格規(guī)定。

　　中修機(jī)車散熱器下車徹底浸泡沖洗。

　　SS4改型機(jī)車在修制改變后，每次小修吹掃散熱器。由于主變壓器風(fēng)機(jī)從下向上吹風(fēng)冷卻散熱器，故起動(dòng)風(fēng)機(jī)后，用風(fēng)管從下吹掃堵塞在片間的灰塵。

　　6K型機(jī)車在5大定時(shí)沖洗散熱器，3、6、9定沖洗側(cè)墻濾網(wǎng)。側(cè)墻濾網(wǎng)下車清洗；散熱器從軟風(fēng)道處接水管向下沖洗，下方用塑料作好防護(hù)。沖完后起動(dòng)風(fēng)機(jī)吹干。

　　為保證特殊情況下變壓器油溫正常，我段規(guī)定運(yùn)用中要根據(jù)乘務(wù)員報(bào)活隨時(shí)進(jìn)行散熱器的清掃。

　　42制定運(yùn)用中隨時(shí)沖洗散熱器的油溫限值79電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，為保證變壓器的使用年限，油浸電力變壓器的溫升限值如表表4油浸變壓器的溫升限值表（周圍冷卻空氣的比較高溫度規(guī)定為40變壓器部分溫升限值/°C測(cè)量方法繞組自然油循環(huán)、強(qiáng)迫油循環(huán)電阻法繞組油導(dǎo)向強(qiáng)油循環(huán)電阻法鐵心表面熱偶計(jì)法與變壓器油接觸（非導(dǎo)電部分）的結(jié)構(gòu)件表面熱偶計(jì)法油頂層溫度計(jì)法從表4看出油頂層的溫度和內(nèi)部溫度存在較大偏差。我段變壓器用溫度計(jì)測(cè)出油頂層的溫度如果達(dá)70工則內(nèi)部鐵心表面為90工絕緣溫度達(dá)95*C.根據(jù)我段機(jī)車實(shí)際運(yùn)行區(qū)段和變壓器跟蹤情況，規(guī)定運(yùn)用中主變壓器溫度必須小于70*Q溫升必須小于45*C，兩者中有一項(xiàng)超標(biāo)，乘務(wù)員需及時(shí)報(bào)活，檢修車間必須進(jìn)行散熱器的清掃工作。

　　43進(jìn)行6K型機(jī)車主變壓器抽屜濾網(wǎng)的更新自2001年我段進(jìn)行了主變壓器抽屜濾網(wǎng)的國(guó)產(chǎn)化更新工作，有效保證了濾塵效果。

　　5效果各項(xiàng)措施落實(shí)后，我段機(jī)車主變壓器的油溫得到了良好控制。對(duì)運(yùn)用中出現(xiàn)明顯的油溫升高現(xiàn)象，采取措施不能緩解的油過(guò)熱現(xiàn)象，排除冷卻系統(tǒng)的問(wèn)題，結(jié)合氣相色譜分析，可迅速判斷變壓器內(nèi)部是否出現(xiàn)了故障。從根本上杜絕了故障擴(kuò)大導(dǎo)致的油溫計(jì)報(bào)警現(xiàn)象，從而保障機(jī)車主變壓器的安全運(yùn)行。

　　1邵海忠主編。比較新實(shí)用電工手冊(cè)|M|.北京：化學(xué)工業(yè)出（上接第33頁(yè)）系統(tǒng)具有對(duì)報(bào)警聲音音量、巡檢測(cè)溫點(diǎn)數(shù)、軸承參數(shù)、車型、車號(hào)等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的功能。

　　5結(jié)論在所研發(fā)的車載機(jī)車軸承振動(dòng)諸參數(shù)和溫度監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)中，借助CAN總線技術(shù)和比較新的信號(hào)分析及監(jiān)控技術(shù)信息的處理和傳送安全靈活，可實(shí)現(xiàn)輪對(duì)軸承、抱軸軸承和牽引電動(dòng)機(jī)軸承的振動(dòng)和溫度信號(hào)動(dòng)態(tài)采集運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)識(shí)別和記錄，優(yōu)化維修或發(fā)出報(bào)警信號(hào)，狀態(tài)監(jiān)控與識(shí)別有磨損規(guī)定的零部件的技術(shù)目標(biāo)，可較完整地預(yù)報(bào)機(jī)車軸承故障，在鐵道機(jī)車車輛的運(yùn)行中，可以提高行車安全性、可靠性及降低成本的目的。