沈輝

摘要：動車本身零件多系統(tǒng)復雜，內(nèi)部結構協(xié)調性強并且特殊等問題，動車的故障維修也就越來越嚴重。動車發(fā)展和應用是必然趨勢，動車主變壓器的故障對系統(tǒng)的運行影響很大，故障模式影響分析是可靠性分析的常用方法，以動車組主變壓器為分析對象，按照功能對其組成部件進行分組，繪制功能框圖說明主變壓器內(nèi)部能量、物質、信號的傳遞過程，逐一分析主變壓器的故障模式、故障原因、故障影響及故障檢測方法，因此本文介紹了動車集團公司主變壓器，分析了主變壓器的故障情況，討論了主變壓器故障的主要原因，分析了故障的影響。

關鍵詞：動車組;主變壓器;故障模式

一、車輛調壓變壓器

隨著我國經(jīng)濟水平的迅速提高，高鐵在我國得到了廣泛的推廣和應用。在實際的運行過程中，高鐵具有穩(wěn)定性強，運行速度快并且安全性高的優(yōu)點。但是正式因為高鐵運行速度比較快，所以一旦發(fā)生事故，相關工作人員必須要在短時間內(nèi)采取有效的安全措施，才能確保高速鐵路的安全運行。所以將安全保障系統(tǒng)應用在高速鐵路電力分配系統(tǒng)中，可以全面有效地控制高速鐵路的運行，以最大程度確保高速鐵路在實際運行中的安全和穩(wěn)定。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)存在設計效率低，配電混亂并且能耗大，浪費嚴重等缺點。由于電氣設備設施安裝位置不科學，對列車運行安全影響不大，電力控制系統(tǒng)落后，智能化程度低，列車空間相對狹小，各種控制設備配置不合理，對于運營運輸和售后等工作要求都比較高，并且檢測效率低，與此同時，調試和故障處理成本較低，且不斷增加。CRH2車輛主變壓器除了傳統(tǒng)變壓器的繞組和鐵芯外，還包括冷卻裝置，動車系統(tǒng)的保護裝置，對于發(fā)動機的測量模塊和連接組件，具體結構如圖所示。動車內(nèi)部系統(tǒng)中的主變壓器部件較多，其原理是高壓電接收的電能通過插頭傳送到繞組和鐵心，通過低壓端將牽引變壓器，主變壓器的信號發(fā)送到模塊，變壓器和溫度傳感器，通過氣體繼電器等設備進行控制，實現(xiàn)主變壓器的相關工作，主變壓器的冷卻方式采用油冷卻，變壓器的油流流向冷卻回路，油熱交換器冷卻后進行空氣冷卻然后回到油箱，降低主變壓器的溫度，避免變壓器過熱引起的故障。

二、動車組主變壓器故障模式分析

故障模式是車輛主變壓器的主要故障模式，分為功能故障分析和潛在故障分析兩種，功能性故障主要是主變壓器或其部分發(fā)生故障，無法正常運行，導致主變壓器功能下降或喪失。該功能故障主要有繞組短路，測量元件損壞等，等主變壓器的潛在故障主要是指主變壓器或部分功能無法實現(xiàn)，屬于指示功能故障，通過監(jiān)測和識別主變壓器可能發(fā)生的故障狀態(tài)，在主變壓器中潛在的故障主要包括變壓器的漏油和異常噪音等問題，甚至會出現(xiàn)裂紋和堵塞等情況，這些潛在故障不僅不會對主變壓器的正常使用產(chǎn)生重大影響，甚至可以忽略其影響，但故障發(fā)生時間長，變壓器就會出現(xiàn)問題，給變壓器帶來更大的問題，從潛在故障向功能性故障的轉換直接影響主變壓器的正常使用。變壓器使用的冷卻方式是油冷卻導致變壓器故障模式漏油，這可能與鑄件本身質量不高有關，系統(tǒng)的密封性下降，出現(xiàn)焊接缺陷，漏油現(xiàn)象相對較少因此不會造成系統(tǒng)功能的失效，但如果這個問題長期得不到改善或變壓器不及時注油，變壓器可能無法達到過熱或預期的油冷卻效果，從而導致主變壓器內(nèi)的溫度會在短時間內(nèi)突然升高，絕緣層的熱解會污染變壓器內(nèi)的油質，降低變壓器的功能，降低列車速度。

三、動車組主變壓器故障原因分析

動車組主變壓器故障的主要原因是根據(jù)變壓器的故障模式進行有針對性的分析，總體上有兩種故障原因，包括直接原因和間接原因。由于電子設備和主變壓器及其相關部件的物理或化學成分和狀態(tài)的變化，動車的變壓器發(fā)生絕緣老化問題，或者是由油污染等引起的變壓器功能和潛在故障，后者主要是人為或環(huán)境因素造成的，可能導致主變壓器故障，如供電線路故障或安裝不合理，可能導致變壓器間接故障。在車輛運行過程中，由于列車振動和摩擦引起的螺栓開裂和松動，可能導致主變壓器故障。

四、故障檢測方法分析

故障檢測方法可為主變壓器及其組成部件的維修與測試提供依據(jù)，一般分為事前檢測與事后檢測，對于潛在故障模式，應盡可能設計事前檢測。目前主變壓器僅在進行規(guī)定幾級維修和平時庫檢時，對其進行不同程度的檢查與維修，即事前檢測，其他均等到發(fā)生故障后做事后檢測。最典型的事前檢測是定期檢測主變壓器油，通過分析油中溶解氣體的成分、特征氣體含量和變化趨勢等，可判斷主變壓器是否存在內(nèi)部潛在故障及故障的性質。主變壓器的事后檢測主要有保壓試驗、無損探傷、電氣性能試驗、動作性能試驗、吊芯檢查、功率及電流測試。等適用于主變壓器的故障檢測方法還可以分為目視檢查、離機檢査、原位測試等。組件滲漏油，干燥劑變色，零部件松動及翅片、濾網(wǎng)臟堵等通過目視檢查即可發(fā)現(xiàn)故障位置及嚴重程度;絕緣損壞，壓力釋放閥工作異常，測量組件損壞等故障現(xiàn)場無法處理，只能進行離機檢查;油泵、風機不工作、油流繼電器損壞可采用原位測試的方法來檢測故障。

五、結束語

現(xiàn)階段動車組主變壓器的故障模式多種多樣，極大地影響了動車組的安全高效運行，因此為了提高變壓器運行的可靠性，必須預防和解決變壓器的相關故障，預防和控制變壓器故障指望有幫助。

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