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[摘要]:本文从和谐3系列电力机车主变压器密封性的研究出发,根据其制造存在的油泄漏问题,对产生问题的原因进行了分析,研究和谐3系列电力机车主变压器在制造与使用环节产生油泄露的问题及原因,并提出具体可行的应对措施。
[关键词]:和谐3系列电力机车 变压器 密封性 油泄漏
传统的变压器大多采用开放式,而和谐3系列电力机车中采用的主变压器属于全密封性质,两者间存在较大的差别,传统变压器的器油存储由储油柜、油枕实现,密封式变压器则是通过内部油箱、氮气室来存储器油,后者将变压器设计为密封结构,外界的空气不与变压器油接触,减少吸潮,保证了变压器油的潮湿度,变压器油绝缘性更高,其使用周期得以延长。使用者也无需经常更换变压器油,实现了免维护使用。和谐3系列电力机车中添加变压器油均采用真空注油法,因此,对变压器的全密封要求也相对较高。
一、主变压器密封性研究
(一)检查箱体、管路的密封性
变压器箱体主要作用是放置变压器器身及器油的量器,其制造材料大多是钢板、型钢,连接方式以焊接为主,和谐3系列电力机车主变压器在制造箱体时,选用氩弧焊对其进行内外焊接,当焊接完成后,在箱体内充满氦气,并利用氦气探测仪以此来验证整个箱体是否符合全密封,待检查通过,密封强的变压器则可用于机车装置。和谐3系列电力机车变压器各管路法兰连接方式是应用耐油性橡胶密封垫,管路连接的法兰盘两端分别为光面、带槽形式,将橡胶密封垫填充至法兰沟槽中,使法兰盘与法兰盘间贴合更加紧密,此时橡胶密封垫压缩量为百分之三十,可见下图1。各个管路法兰由螺栓将其固定,其固定方法为对角固定,保证两法兰盘完整无误的贴合在一起。
(二)变压器真空注油过程中的整体密封性检查
组装完变压器后就要对其注油,注油方式为真空注油,对变压器密封性要求较高,因此变压器在真空注油前要对其作密封检查,然后才能采用真空注油。 变压器密封检查的流程是首先对变压器抽真空,在箱体内抽取一定量的真空出来,其次对其进行保压,十五分钟后箱体压力会逐渐上升,其上升值约为一百三十三帕斯卡左右,最后开始真空注油。当注油结束后向变压器中注入氮气零点零六兆帕斯卡并作密封保压检查,在十二小时后对变压器内部压强作压力表检测,其压力值应保持在稳定的状态,在进行以上步骤时,一旦发现变压器存在泄漏点,就要采取有效的措施及时对其做出处理,直至保证变压器的完全密封,才可开展后续的作业。
二、变压器制造产生的问题及原因分析
现阶段和谐3系列电力机车主变压器生产总量约为二千多台,其中变压器出现泄漏是在真空注油后正压试验的时候,主要的泄露部位有主变压器箱盖密封处、法兰与盖板处、外部附件安装处、焊接处等。其中制造SS4G电力机车主变压器时存在较多主变压器箱盖密封处泄漏的问题,而在和谐3系列电力机车主变压器中此处泄漏问题比较少出现,基本表现为箱盖边缘处有油渗出、其安装螺丝带点油迹、密封垫与箱沿接触缝隙中存油。会出现这些油泄漏的原因是由于箱盖、箱沿、密封垫等连接处工艺不够精细,表面光洁度低或不够平整、没有做好清洁、有异物、工艺不精等,其挡条焊接部位与要求不一致,箱盖螺丝没有拧牢固,密封胶条存在变形、破损等情况。因此,在制造变压器的过程中,为了保证箱盖装置完成后,其箱体完全密封,可加强以下几点进行检测、预防。
注重箱盖、箱沿、密封垫等连接处的制造工艺精度,保证其表面的光洁,使其接触无碍。若表面不平整,对其进行加工后,使表面不再凹凸不平,避免出现与密封垫填充方向垂直的划痕,采用无毛抹布对箱盖、密封垫接触面作清洁处理,避免表面出现异物,使箱盖与密封垫紧密贴合,提高箱体密封性。
安装密封垫前要对其进行检查,观察垫条面是否存在毛刺或拼接不严的情况,一旦发现立即更换,在和箱盖衔接面涂层密封胶,密封垫的安装部位也应注意,将垫条平整的铺在箱沿凹槽中,不得超出挡条。注意箱盖安装螺丝方式,采用对角固定,使箱盖与箱沿挡条紧密贴合,运用力矩扳手对其进行检测,保证每颗螺丝紧固性,不存在任何松动。
三、变压器使用过程中产生的问题及原因分析
当前和谐3系列电力机车主变压器在投入使用的时候,极少数变压器与复合冷却器间的管路出现有泄漏的情况,将泄漏油排出后,分析其出现变压器油泄漏的原因,大部分是因为其管路与法兰盘连接处的橡胶密封垫受到过度的挤压,而出现不同程度的损坏与变形等情况,还有一种原因是由于管路焊接不精,致使焊接不严,存在缝隙造成油泄漏。在实际使用和谐3系列电力机车主变压器的时候,凡是存在变压器油泄漏的情况,可针对泄漏点对其作出处理,具体说明如下。
当法兰盘部位发生油泄漏时,首先可利用力矩扳手加强法兰连接,使其松动出更加紧固,其次将所有暴露在外界的变压器油清理干净,等机车回段的时候再次检查法兰盘是否继续泄漏,若还是有油泄漏,将管路与变压器蝶阀关闭,然后排出管路间的变压器油,并将泄漏位置的管路卸载下来,重新更换管路密封垫,运用力矩扳手对法兰盘行对角紧固,使其保持严密性,对复合冷却器作真空注油处理,使管路内的变压器油再次充满。一旦发现管连接焊缝处出现油泄漏情况,首先将管路与变压器蝶阀关闭,排出管路间的变压器油,可将泄漏位置的管路卸下来或打开连接法兰,直接对油泄漏部位作补焊处理,等完成补焊之后,就可重新装置变压器管路,更换原有的管路密封垫,运用力矩扳手对法兰盘行对角紧固,对复合冷却器作真空注油处理,并再次充满管路内的变压器油。
结束语
综上所述,我国运输事业的发展离不开各种运输工具的使用,和谐3系列电力机车可用于干线货运,在国内各大交通要塞上发挥着重要作用,主变压器是机车主要的动力来源,保证主变压器的安全稳定,有利于提高其使用时间,可实现免维护使用。本文对和谐3系列电力机车的密封性及其油泄漏进行了分析和研究,对其生产制造、投入使用中出现油泄漏现象,提出了应对措施,对今后和谐3系列电力机车主变压器生产和使用有着重要的意义。
参考文献:
[1]靖相毅.和谐3系列电力机车主变压器密封性的研究与油泄漏原因的分析[J].科技信息,2013(5)
[2]赵志强.交流传动电力机车整体承重散热器换热技术研究[D].大连交通大学,2011
[3]阳同光.HXD1型电力机车异步牵引电机故障诊断方法研究[D].中南大学,2013
[关键词]:和谐3系列电力机车 变压器 密封性 油泄漏
传统的变压器大多采用开放式,而和谐3系列电力机车中采用的主变压器属于全密封性质,两者间存在较大的差别,传统变压器的器油存储由储油柜、油枕实现,密封式变压器则是通过内部油箱、氮气室来存储器油,后者将变压器设计为密封结构,外界的空气不与变压器油接触,减少吸潮,保证了变压器油的潮湿度,变压器油绝缘性更高,其使用周期得以延长。使用者也无需经常更换变压器油,实现了免维护使用。和谐3系列电力机车中添加变压器油均采用真空注油法,因此,对变压器的全密封要求也相对较高。
一、主变压器密封性研究
(一)检查箱体、管路的密封性
变压器箱体主要作用是放置变压器器身及器油的量器,其制造材料大多是钢板、型钢,连接方式以焊接为主,和谐3系列电力机车主变压器在制造箱体时,选用氩弧焊对其进行内外焊接,当焊接完成后,在箱体内充满氦气,并利用氦气探测仪以此来验证整个箱体是否符合全密封,待检查通过,密封强的变压器则可用于机车装置。和谐3系列电力机车变压器各管路法兰连接方式是应用耐油性橡胶密封垫,管路连接的法兰盘两端分别为光面、带槽形式,将橡胶密封垫填充至法兰沟槽中,使法兰盘与法兰盘间贴合更加紧密,此时橡胶密封垫压缩量为百分之三十,可见下图1。各个管路法兰由螺栓将其固定,其固定方法为对角固定,保证两法兰盘完整无误的贴合在一起。
(二)变压器真空注油过程中的整体密封性检查
组装完变压器后就要对其注油,注油方式为真空注油,对变压器密封性要求较高,因此变压器在真空注油前要对其作密封检查,然后才能采用真空注油。 变压器密封检查的流程是首先对变压器抽真空,在箱体内抽取一定量的真空出来,其次对其进行保压,十五分钟后箱体压力会逐渐上升,其上升值约为一百三十三帕斯卡左右,最后开始真空注油。当注油结束后向变压器中注入氮气零点零六兆帕斯卡并作密封保压检查,在十二小时后对变压器内部压强作压力表检测,其压力值应保持在稳定的状态,在进行以上步骤时,一旦发现变压器存在泄漏点,就要采取有效的措施及时对其做出处理,直至保证变压器的完全密封,才可开展后续的作业。
二、变压器制造产生的问题及原因分析
现阶段和谐3系列电力机车主变压器生产总量约为二千多台,其中变压器出现泄漏是在真空注油后正压试验的时候,主要的泄露部位有主变压器箱盖密封处、法兰与盖板处、外部附件安装处、焊接处等。其中制造SS4G电力机车主变压器时存在较多主变压器箱盖密封处泄漏的问题,而在和谐3系列电力机车主变压器中此处泄漏问题比较少出现,基本表现为箱盖边缘处有油渗出、其安装螺丝带点油迹、密封垫与箱沿接触缝隙中存油。会出现这些油泄漏的原因是由于箱盖、箱沿、密封垫等连接处工艺不够精细,表面光洁度低或不够平整、没有做好清洁、有异物、工艺不精等,其挡条焊接部位与要求不一致,箱盖螺丝没有拧牢固,密封胶条存在变形、破损等情况。因此,在制造变压器的过程中,为了保证箱盖装置完成后,其箱体完全密封,可加强以下几点进行检测、预防。
注重箱盖、箱沿、密封垫等连接处的制造工艺精度,保证其表面的光洁,使其接触无碍。若表面不平整,对其进行加工后,使表面不再凹凸不平,避免出现与密封垫填充方向垂直的划痕,采用无毛抹布对箱盖、密封垫接触面作清洁处理,避免表面出现异物,使箱盖与密封垫紧密贴合,提高箱体密封性。
安装密封垫前要对其进行检查,观察垫条面是否存在毛刺或拼接不严的情况,一旦发现立即更换,在和箱盖衔接面涂层密封胶,密封垫的安装部位也应注意,将垫条平整的铺在箱沿凹槽中,不得超出挡条。注意箱盖安装螺丝方式,采用对角固定,使箱盖与箱沿挡条紧密贴合,运用力矩扳手对其进行检测,保证每颗螺丝紧固性,不存在任何松动。
三、变压器使用过程中产生的问题及原因分析
当前和谐3系列电力机车主变压器在投入使用的时候,极少数变压器与复合冷却器间的管路出现有泄漏的情况,将泄漏油排出后,分析其出现变压器油泄漏的原因,大部分是因为其管路与法兰盘连接处的橡胶密封垫受到过度的挤压,而出现不同程度的损坏与变形等情况,还有一种原因是由于管路焊接不精,致使焊接不严,存在缝隙造成油泄漏。在实际使用和谐3系列电力机车主变压器的时候,凡是存在变压器油泄漏的情况,可针对泄漏点对其作出处理,具体说明如下。
当法兰盘部位发生油泄漏时,首先可利用力矩扳手加强法兰连接,使其松动出更加紧固,其次将所有暴露在外界的变压器油清理干净,等机车回段的时候再次检查法兰盘是否继续泄漏,若还是有油泄漏,将管路与变压器蝶阀关闭,然后排出管路间的变压器油,并将泄漏位置的管路卸载下来,重新更换管路密封垫,运用力矩扳手对法兰盘行对角紧固,使其保持严密性,对复合冷却器作真空注油处理,使管路内的变压器油再次充满。一旦发现管连接焊缝处出现油泄漏情况,首先将管路与变压器蝶阀关闭,排出管路间的变压器油,可将泄漏位置的管路卸下来或打开连接法兰,直接对油泄漏部位作补焊处理,等完成补焊之后,就可重新装置变压器管路,更换原有的管路密封垫,运用力矩扳手对法兰盘行对角紧固,对复合冷却器作真空注油处理,并再次充满管路内的变压器油。
结束语
综上所述,我国运输事业的发展离不开各种运输工具的使用,和谐3系列电力机车可用于干线货运,在国内各大交通要塞上发挥着重要作用,主变压器是机车主要的动力来源,保证主变压器的安全稳定,有利于提高其使用时间,可实现免维护使用。本文对和谐3系列电力机车的密封性及其油泄漏进行了分析和研究,对其生产制造、投入使用中出现油泄漏现象,提出了应对措施,对今后和谐3系列电力机车主变压器生产和使用有着重要的意义。
参考文献:
[1]靖相毅.和谐3系列电力机车主变压器密封性的研究与油泄漏原因的分析[J].科技信息,2013(5)
[2]赵志强.交流传动电力机车整体承重散热器换热技术研究[D].大连交通大学,2011
[3]阳同光.HXD1型电力机车异步牵引电机故障诊断方法研究[D].中南大学,2013