论文部分内容阅读
摘 要：隨着我国高速铁路行业的快速发展，动车组的数量不断增加，高速动车组在铁路运输中发挥着巨大的作用，极大缓解了每年春运、暑运高峰期间的客运压力。由于持续运行使得高速动车组的核心组件逐步降低，对动车组进行检修和维护变得更为重要。牵引变压器是动车组核心部件，承担着动车组正常运行的重要职责，进而，牵引变压器的检修工作，对保证动车组安全、可靠、舒适运行有着重要意义。
关键词：动车组;四级修;牵引变压器;油检验
CRH5型动车组四级检修动车组运行到240万公里时，对各系统全面分解检修，必要时进行车体的涂装。通过专业化的检修维护，保证和恢复动车组基本性能，确保高速动车组的运行安全和使用寿命，满足铁路运输生产的需要。牵引变压器作为动车组核心大部件，对动车组安全、可靠运行起着决定性作用。通过油检验对变压器运行状态进行预判，对牵引变压器已损坏、老化部位及器件进行检修和更换，最后经牵引变压器出厂试验油和再次油检验判断检修后的电气和机械性能是否达标，确保其稳定运行至下次高级检修修程。
1 牵引变压器组成
主变压器采用卧放结构。内部结构主要由铁芯、线圈构成的器身和引线等组成，外部结构主要由油箱及储油柜、冷却系统、组件等几部分组成。主变压器的控制，是由高压箱完成的。高压箱安装在3号车和6号车车底下，其包括机电设备和传感器来管理高压电路，高压箱也可以进行牵引变压器的保护。整个变压器含网侧高压套管共有1 4个接线端子¨总重7 000 kg，最大外形尺寸为4124mm×2465 mm×685mm.。铁芯磁路为芯式结构，由两个芯柱旁轭及两个矩形铁轭组成，采用冷轧晶粒取向硅钢片叠积而成，片间有耐热的绝缘涂层。芯柱采用多级近似圆形的截面。为了适应卧式安装的要求上下铁轭硅钢片冲孔并用穿心螺杆紧固，芯柱使用苯乙烯塑料绑带绑扎，使之成为一个结实的刚体。 线圈为层式结构，A级绝缘等级，线圈有两柱，每柱有2段绕组，每段绕组都有由高压绕组、滤波绕组和牵引绕组组成的线饼，每个牵引绕组中都有它自身对应的高压绕组'每个变压器共有4段绕组。从里到外的顺序为：牵引绕组、滤波绕组及高压绕组。线圈的绝缘部分由板材制成。每个绕组带有轴向的同心油道，这些油道用于优化冷却效果。绕组的定位是通过准确的端环来保证的，这样可以减少轴向短路作用力。为满足高阻抗的要求'线圈采用分裂式结构，所有线圈之间均采用退耦布置，四个牵引绕组分别对应四个高压绕组。
2 牵引变压器检修流程
2.1 入场状态检查
铭牌序列号检查，膨胀油箱和吸湿器检查，高压、低压及零相端子检查，温度传感器、油流继电器、油泵检查，电流互感器检查，液位显示窗检查，线路检查，检查变压器两侧与运输车辆有无干涉、碰伤、掉漆严重、部件变形;检查变压器上表面有无磕碰刮伤
2.2 冷却单元检修
更换冷却单元与波纹管之间的密封垫圈，首先关闭主变压器与冷却器之间的蝶阀，之后进行排出冷却单元内部的变压器油，之后拆卸主变压器与冷却单元之间连接的螺栓，全部拆卸后更换橡胶垫圈，调整并测量冷却单元安装尺寸，所有拆下的螺栓与垫片螺母全部更换为新件进行安装，安装完毕后进行预紧固，并施加相应的力矩。
2.3 更换油泵密封圈
更换油泵与法兰之间的密封垫圈，关闭出口蝶阀，拆卸油泵连接螺栓，更换密封垫圈，所有的螺栓、螺母、垫圈全部更换为新件，预紧螺栓，并施加扭矩。
2.4 变压器电流互感器清洁
使用三氯乙烷或丙酮等材料除去牵引变压器电流互感器树脂表面的污垢及残余硅酮。用一块浸有Dow Corning MS4硅酮的布给树脂表面涂上薄薄的一层硅酮化合物。
2.5 低压插头连接器检查
检查低压插头连接器，如果脏污，则应进行清理
2.6 高压插头连接器检查
2.6.1检查高压插头连接器，如果脏污，则应进行清理。
2.6.2用擦拭布、酒精清洁高压套管外表面， 检查高压套管可视部位A，B，C，D ，面;高压套管表面损伤限度符合技术条件要求。
2.6.3检查高压端子安装法兰紧固件防松标记应无错位，用手触摸法兰紧固螺母及垫圈，确保无松动及垫圈旋转现象检查高压套管安装法兰密封垫无渗漏，防松标记涂打清晰、无错位。如发现防松标识错位，用15Nm扭力紧固所有紧固件，注意紧固次序，对角线紧固;疑似渗漏现象需记录并持续观察，确实渗漏需更换，密封垫。
2.7真空注油
将牵引变压器推入真空罐，将辅助储油柜和主变压器连接，启动真空机组，对真空注油室抽真空，真空注油室内真空度达到工艺要求后，启动真空滤油机，将绝缘油注入变压器。
2.8压力检测
1. 保压前要将与管道连接的蝶阀打开并将放气塞和吸湿器安装孔密封;清洁所有附件安装法兰，管路连接法兰部位（重点关注油泵、冷却器安装法兰， 油位探测器安装法兰，偶换件更换拆解过的法兰部位），清洁高低压端子安装法兰，清洁油箱表面所有焊缝油迹，清洁后各保压观察位置无残留油迹。
2. 保压时要应仔细查找渗漏部位，用吸油纸擦拭法兰、管路、确认无油迹。
3. 保压时如有较大渗漏油现象需进行补焊，更换密封垫后要重新进行保压 。
4. 保压试验结束后关闭注油管路球阀，变压器注油球阀，安装注油球阀塞子，更新注油球阀塞子密封垫。
5. 保压结束后将变压器油位调整到环境温度至环境温度+20℃之间。
连接氮气保压装置，查看压力表、确认压力值0.04MPa;范围值（0.04-0.06）Mpa
注意事项：氮气加注需要多次加注，保压试验的压力为 0.4bars（0.04MPa）， 最少持续 12 小时。
3 牵引变压器油检验
牵引变压器油检验包含：酸值试验、介电强度试验、介质损耗试验、微水试验和气相色谱分析试验。
4 结束语
动车组变压器检修维护是一项很重要和复杂的工作，本文以CRH5型动车组牵引变压器四级修为分析对象，对牵引变压器四级检修流程、绝缘油检验和电气试验等技术要点进行了详细介绍，综合多年的检修检验，能够保证动车组四级检修后牵引变压器安全、可靠运行，有效地降低了运用中的故障率，提高了运用维护水平。
参考文献：
[1]和谐3C/380B（L）/380BG/380CL型动车组四级检修规程.中国铁路总公司，2017.
（ 中车长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春 130000）
关键词：动车组;四级修;牵引变压器;油检验
CRH5型动车组四级检修动车组运行到240万公里时，对各系统全面分解检修，必要时进行车体的涂装。通过专业化的检修维护，保证和恢复动车组基本性能，确保高速动车组的运行安全和使用寿命，满足铁路运输生产的需要。牵引变压器作为动车组核心大部件，对动车组安全、可靠运行起着决定性作用。通过油检验对变压器运行状态进行预判，对牵引变压器已损坏、老化部位及器件进行检修和更换，最后经牵引变压器出厂试验油和再次油检验判断检修后的电气和机械性能是否达标，确保其稳定运行至下次高级检修修程。
1 牵引变压器组成
主变压器采用卧放结构。内部结构主要由铁芯、线圈构成的器身和引线等组成，外部结构主要由油箱及储油柜、冷却系统、组件等几部分组成。主变压器的控制，是由高压箱完成的。高压箱安装在3号车和6号车车底下，其包括机电设备和传感器来管理高压电路，高压箱也可以进行牵引变压器的保护。整个变压器含网侧高压套管共有1 4个接线端子¨总重7 000 kg，最大外形尺寸为4124mm×2465 mm×685mm.。铁芯磁路为芯式结构，由两个芯柱旁轭及两个矩形铁轭组成，采用冷轧晶粒取向硅钢片叠积而成，片间有耐热的绝缘涂层。芯柱采用多级近似圆形的截面。为了适应卧式安装的要求上下铁轭硅钢片冲孔并用穿心螺杆紧固，芯柱使用苯乙烯塑料绑带绑扎，使之成为一个结实的刚体。 线圈为层式结构，A级绝缘等级，线圈有两柱，每柱有2段绕组，每段绕组都有由高压绕组、滤波绕组和牵引绕组组成的线饼，每个牵引绕组中都有它自身对应的高压绕组'每个变压器共有4段绕组。从里到外的顺序为：牵引绕组、滤波绕组及高压绕组。线圈的绝缘部分由板材制成。每个绕组带有轴向的同心油道，这些油道用于优化冷却效果。绕组的定位是通过准确的端环来保证的，这样可以减少轴向短路作用力。为满足高阻抗的要求'线圈采用分裂式结构，所有线圈之间均采用退耦布置，四个牵引绕组分别对应四个高压绕组。
2 牵引变压器检修流程
2.1 入场状态检查
铭牌序列号检查，膨胀油箱和吸湿器检查，高压、低压及零相端子检查，温度传感器、油流继电器、油泵检查，电流互感器检查，液位显示窗检查，线路检查，检查变压器两侧与运输车辆有无干涉、碰伤、掉漆严重、部件变形;检查变压器上表面有无磕碰刮伤
2.2 冷却单元检修
更换冷却单元与波纹管之间的密封垫圈，首先关闭主变压器与冷却器之间的蝶阀，之后进行排出冷却单元内部的变压器油，之后拆卸主变压器与冷却单元之间连接的螺栓，全部拆卸后更换橡胶垫圈，调整并测量冷却单元安装尺寸，所有拆下的螺栓与垫片螺母全部更换为新件进行安装，安装完毕后进行预紧固，并施加相应的力矩。
2.3 更换油泵密封圈
更换油泵与法兰之间的密封垫圈，关闭出口蝶阀，拆卸油泵连接螺栓，更换密封垫圈，所有的螺栓、螺母、垫圈全部更换为新件，预紧螺栓，并施加扭矩。
2.4 变压器电流互感器清洁
使用三氯乙烷或丙酮等材料除去牵引变压器电流互感器树脂表面的污垢及残余硅酮。用一块浸有Dow Corning MS4硅酮的布给树脂表面涂上薄薄的一层硅酮化合物。
2.5 低压插头连接器检查
检查低压插头连接器，如果脏污，则应进行清理
2.6 高压插头连接器检查
2.6.1检查高压插头连接器，如果脏污，则应进行清理。
2.6.2用擦拭布、酒精清洁高压套管外表面， 检查高压套管可视部位A，B，C，D ，面;高压套管表面损伤限度符合技术条件要求。
2.6.3检查高压端子安装法兰紧固件防松标记应无错位，用手触摸法兰紧固螺母及垫圈，确保无松动及垫圈旋转现象检查高压套管安装法兰密封垫无渗漏，防松标记涂打清晰、无错位。如发现防松标识错位，用15Nm扭力紧固所有紧固件，注意紧固次序，对角线紧固;疑似渗漏现象需记录并持续观察，确实渗漏需更换，密封垫。
2.7真空注油
将牵引变压器推入真空罐，将辅助储油柜和主变压器连接，启动真空机组，对真空注油室抽真空，真空注油室内真空度达到工艺要求后，启动真空滤油机，将绝缘油注入变压器。
2.8压力检测
1. 保压前要将与管道连接的蝶阀打开并将放气塞和吸湿器安装孔密封;清洁所有附件安装法兰，管路连接法兰部位（重点关注油泵、冷却器安装法兰， 油位探测器安装法兰，偶换件更换拆解过的法兰部位），清洁高低压端子安装法兰，清洁油箱表面所有焊缝油迹，清洁后各保压观察位置无残留油迹。
2. 保压时要应仔细查找渗漏部位，用吸油纸擦拭法兰、管路、确认无油迹。
3. 保压时如有较大渗漏油现象需进行补焊，更换密封垫后要重新进行保压 。
4. 保压试验结束后关闭注油管路球阀，变压器注油球阀，安装注油球阀塞子，更新注油球阀塞子密封垫。
5. 保压结束后将变压器油位调整到环境温度至环境温度+20℃之间。
连接氮气保压装置，查看压力表、确认压力值0.04MPa;范围值（0.04-0.06）Mpa
注意事项：氮气加注需要多次加注，保压试验的压力为 0.4bars（0.04MPa）， 最少持续 12 小时。
3 牵引变压器油检验
牵引变压器油检验包含：酸值试验、介电强度试验、介质损耗试验、微水试验和气相色谱分析试验。
4 结束语
动车组变压器检修维护是一项很重要和复杂的工作，本文以CRH5型动车组牵引变压器四级修为分析对象，对牵引变压器四级检修流程、绝缘油检验和电气试验等技术要点进行了详细介绍，综合多年的检修检验，能够保证动车组四级检修后牵引变压器安全、可靠运行，有效地降低了运用中的故障率，提高了运用维护水平。
参考文献：
[1]和谐3C/380B（L）/380BG/380CL型动车组四级检修规程.中国铁路总公司，2017.
（ 中车长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春 130000）