馮立國

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116000)

電力機車變壓器油流繼電器故障分析及改進措施

馮立國

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116000)

以電力機車制造與維護工作中變壓器油流繼電器相關(guān)工作為基礎(chǔ)，分析了產(chǎn)生電力機車變壓器油流繼電器故障的主要原因，提供了改進措施和方法，對確保油流繼電器運行穩(wěn)定和準(zhǔn)確，實現(xiàn)電力機車的安全運轉(zhuǎn)，進行了深層次思考。

電力機車；變壓器；油流；繼電器

1 電力機車變壓器油流繼電器的技術(shù)工作原理

油流繼電器通過油管中流動的油來驅(qū)動油流繼電器的葉片，使葉片進行動作，繼電器根據(jù)葉片動作狀態(tài)來判斷油流情況是否正常。當(dāng)油流繼電器葉片動作不正常時，則表示變壓器油流動異常，此時觸發(fā)故障信號，進行變壓器故障保護，當(dāng)變壓器正常工作后啟動油泵，變壓器油從變壓器流經(jīng)冷卻塔再在油泵的驅(qū)動下循環(huán)流動到變壓器中幫助變壓器散熱，當(dāng)變壓器油流經(jīng)油流繼電器時帶動油流繼電器的葉片，實現(xiàn)散熱效果，穩(wěn)定繼電器的工作狀態(tài)。

2 電力機車變壓器油流繼電器產(chǎn)生故障的原因分析

2.1 油流繼電器故障的基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)不完整

當(dāng)前，我國在電力機車生產(chǎn)和制造上已經(jīng)經(jīng)歷了3個主要階段，曾經(jīng)制造、生產(chǎn)、組裝的企業(yè)多達14個，在歷史與現(xiàn)實條件制約下變壓器油流繼電器的設(shè)計思想、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能定位、運行條件等方面存在相當(dāng)大的差異和區(qū)別，這就造成不同地域、不同生產(chǎn)企業(yè)、不同種類電力機車在運行中變壓器油流繼電器出現(xiàn)的故障和問題千差萬別，產(chǎn)生故障解決上的系統(tǒng)性和整體性障礙，提高了分析電力機車變壓器油流繼電器故障的難度，也對維護和保養(yǎng)電力機車、處理變壓器油流繼電器運行問題造成了困難。

2.2 電力機車變壓器油流溫度和油管流量參數(shù)不合理

從電力機車維護單位提供的反饋和變壓器油流繼電器保養(yǎng)的經(jīng)驗中，可以發(fā)現(xiàn)油流溫度和油管流量有著穩(wěn)定而直接的聯(lián)系，如果電力機車變壓器在溫度過低的情況下運行，油流則會因油脂黏滯性增加而出現(xiàn)繼電器的誤動作和故障。特別是我國南北溫度差異和東西高度落差非常明顯和顯著的條件下，油流流量的穩(wěn)定控制就成為難題，進而出現(xiàn)運行不連續(xù)、動作不準(zhǔn)確、功能不健全等問題，產(chǎn)生電力機車變壓器油流繼電器的故障。

2.3 電力機車變壓器油流溫度控制不準(zhǔn)確

變壓器油流繼電器的穩(wěn)定性、連續(xù)性、準(zhǔn)確性工作與油流溫度的科學(xué)調(diào)整和系統(tǒng)性調(diào)節(jié)有著直接關(guān)系，如果在環(huán)境溫度、機車負載、牽引增加、冷卻風(fēng)機功率增大等條件下，則會引起變壓器油出現(xiàn)溫度上的驟然升高，變壓器油流出現(xiàn)流量、功率上不足和下降的問題，則會出現(xiàn)油脂在系統(tǒng)上的分離現(xiàn)象，高溫度的油脂漂浮在系統(tǒng)上層，出現(xiàn)溫度上的階梯，導(dǎo)致繼電器感知性和功能性下降，在溫度過低、上坡運行、功率增加等內(nèi)外因素的影響下，直接導(dǎo)致電力機車變壓器油流溫度失控，進而出現(xiàn)油流繼電器出現(xiàn)誤動作和不動作，造成電力機車變壓器故障。

2.4 電力機車變壓器油流繼電器穩(wěn)定性不高

電力機車變壓器油流繼電器工作需要穩(wěn)定的電流作為前提，而在電力機車長時間運轉(zhuǎn)、溫度變化劇烈等內(nèi)外因素影響下，機車各種零部件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生老化、形變、變性等一系列現(xiàn)象，表現(xiàn)在變壓器油流繼電系統(tǒng)上會出現(xiàn)繼電器的接地故障、缺相問題和斷路現(xiàn)象，導(dǎo)致電力機車的短路保護開關(guān)、變壓器油流繼電器斷路開關(guān)、繼電器開關(guān)產(chǎn)生保護性動作，切斷變壓器油流繼電器的電力供應(yīng)，使電力機車變壓器處于電路上的斷開狀態(tài)，直接導(dǎo)致電力機車停運，造成軌道運輸事故。

3 改進電力機車變壓器油流繼電器維護保養(yǎng)的措施和方法

3.1 建立運行故障的數(shù)據(jù)與信息資源庫

無論是電力機車生產(chǎn)企業(yè)還是變壓器油流繼電器維修保養(yǎng)單位都應(yīng)該建立起各種類型電力機車與各種種類變壓器油流繼電器故障數(shù)據(jù)和信息的基礎(chǔ)型資源庫，廣泛進行電力機車變壓器油流繼電器事故問題的收集、存儲、加工和整理，全面、系統(tǒng)、科學(xué)地記錄電力機車變壓器油流繼電器故障，解決故障分析中數(shù)據(jù)不全、問題處理中信息不完整的實際問題，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建電力機車變壓器油流繼電器生產(chǎn)、維修、保障的信息基礎(chǔ)體系，有效支持電力機車生產(chǎn)和維護，更高效地保障變壓器油流繼電器的保養(yǎng)和維修。

3.2 優(yōu)化變壓器油流溫度和油管流量的參數(shù)

電力機車變壓器油流繼電器的穩(wěn)定運行依賴電力機車變壓器油流溫度和油管流量的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性調(diào)整和控制，由于油脂在不同溫度、不同壓力下表現(xiàn)出來的物理性能具有很大差別，因此要根據(jù)電力機車變壓器油流繼電器的運行條件和環(huán)境狀況進行參數(shù)上的優(yōu)化和調(diào)整，對于分析信息和重點參數(shù)要找到更廣范圍的適應(yīng)數(shù)據(jù)，保障油流溫度和油管參數(shù)處于穩(wěn)定變壓器油流繼電器運行的區(qū)域內(nèi)，確保電力機車變壓器油流繼電器能夠正常工作，實現(xiàn)電力機車變壓器的高效、穩(wěn)定運行，達到穩(wěn)定電力機車動力輸出和安全生產(chǎn)的目標(biāo)。

3.3 優(yōu)化變壓器油流溫度循環(huán)控制系統(tǒng)

在電力機車變壓器運行中應(yīng)該根據(jù)油流的流動、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和繼電器運行實際進行油溫的調(diào)整、交換和控制，這是穩(wěn)定變壓器油脂溫度、優(yōu)化變壓器油脂工作性能、提升繼電器運行穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)和目標(biāo)。要根據(jù)環(huán)境溫度、機車負載、牽引增加等實際情況做好變壓器油脂溫度的參數(shù)調(diào)整，特別在溫度過低、冷卻風(fēng)機功率增大、上坡運行、輸出功率增加等特殊條件下，更應(yīng)該調(diào)整電力機車變壓器油流循環(huán)的參數(shù)，實現(xiàn)對電力機車變壓器油流更為準(zhǔn)確地控制，達到穩(wěn)定電力機車變壓器油流的循環(huán)速度和效果，提升變壓器油流溫度控制的連續(xù)性和系統(tǒng)性，實現(xiàn)電力機車變壓器油流繼電器功能的穩(wěn)定、準(zhǔn)確地運行和動作。

3.4 提升電力機車變壓器油流繼電器電流穩(wěn)定性

穩(wěn)定電力機車變壓器油流繼電器的電力供應(yīng)，提升變壓器油流繼電器供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性是確保電力機車安全運轉(zhuǎn)，保障變壓器油流繼電器功能恒定的基礎(chǔ)和前提。在電力機車生產(chǎn)、安裝和維護工作中要考慮到變壓器油流繼電器的運行特點，結(jié)合電力機車變壓器油流繼電器工作環(huán)境和電路特點做好零部件、電力系統(tǒng)、關(guān)鍵線路的檢驗、排查工作，預(yù)防電器、電路的老化、形變、變性等現(xiàn)象，保障變壓器油流繼電器的工作狀態(tài)和運行環(huán)境，實現(xiàn)對電力機車復(fù)合和運轉(zhuǎn)的保障。

4 結(jié)語

電力機車變壓器油流繼電器的安裝、維護和保養(yǎng)工作要圍繞系統(tǒng)信號、油脂溫度等相關(guān)因素的調(diào)整和控制加以展開，有效解決電力機車變壓器油流繼電器在大功率、低溫和長時間負荷狀態(tài)下產(chǎn)生故障的問題，形成化解電力機車實際運行中變壓器油流繼電器故障的處理策略和體系，確保變壓器油流繼電器的穩(wěn)定，實現(xiàn)電力機車高效率、連續(xù)性、安全性運行。

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Faultanalysisandimprovementmeasuresofelectriclocomotivetransformeroil-flowrelays

FENG Li-guo

(CNR Dalian Locomotive and Rolling Stock Co., Ltd., Dalian 116000, China)

Based on the related work of transformer oil-flow relay in the manufacture and maintenance of electric locomotive, the main causes of the fault of electric oil-flow relay in electric locomotive are analyzed and the measures are provided to ensure its stable and accurate operation, and deep thinking was carried out to achieve the safe operation of electric locomotive.

Electric locomotive; Transformer; Oil-flow; Relay

U264.36

B

1674-8646(2017)21-0058-02

2017-07-28

馮立國(1986-)，男，學(xué)士，助理工程師。