浅谈及谐1型机车变压器A端子故障

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1、浅谈及谐1型机车变压器A端子故障【摘要】变压器A端子作为将电能引入机车的重要构成部分，在大功率交流机车中已经广泛的应用，其可靠性直接影响到机车正常的运行。本文对A端子结构、参数、安装要求进行了介绍，并对和谐型机车在运用过程出现的变压器A端子故障进行统计，根据故障现象分析了其故障原因。【关键词】A端子；统计；故障；原因AnalysisthefaultofHXD1locomotivetransformer?sAterminalLIHui(Maintenanceservicesbranch,CSR,ZhuzhouElectrieLocomotiveCo.,Ltd,HunanZhuzhou

2、412001,China)Abstract：Aterminalofthetransformerasbringpowerintothelocomotive‘smaincomponenthasbeenwidelyusedinhighpowerAClocomotive・Itsreliabilitywilldirectlyaffectthenormaloperationoflocomotive・Inthispaper,Aterminalsstrueture,parameters,installationrequirementswereintroduced,andalsostatistict

3、hefauItoftheAClocomotivethetransformersAterminal,thenanalysisthefauItaccordingtothephenomenon.Keywords：ATerminal；Structure；FaultAnalysis；一、引言和谐1型机车采用25kV电流制。车顶设备包含2个受电弓、2个车顶隔离开关、1个高压互感器、1个主断路器、1个接地开关和1个避雷器，它们与变压器之间用一根高压电缆和A端子连接。电能是通过接触网-受电弓-隔离开关-主断路器-电流互感器-高压电缆-A端子-变压器-主变流柜-牵引电机（如图l）o电能进入牵引电机后

4、，转化成动能，驱动机车运行。A端子作为将电能引入机车的干路上的重要构成部分，其可靠性影响到机车的正常运行。二、A端子故障现象和谐1型机车上线运行来，多次发生变压器A端子放电炸裂的故障。截止到2011年8月份，由于变压器A端子故障，导致更换变压器的HXD1C型机车共计27台。通过故障信息统计和现场情况分析，A端子故障发生时间主要集中在2011年，故障率较高的批次为2010-7XXoA端子故障主要表现为整体炸裂并漏油，安装法兰紧固螺栓附近开裂，树脂材料碳化，中心导电杆熔毁后有凹陷状，表面有磨砂状颗粒。三、A端子结构及其安装要求A端子中间为黄铜导电杆，主绝缘体是环氧树脂浇注的实心绝缘护套

5、，导电杆中心有一圈金属屏蔽网，又叫屏蔽电极，起到改善内部电场分布的作用，参见图2o金属屏蔽网有2个外部接地引出点，外部通过黄绿接地线与变压器外壳接地。A端子六点整体法兰安装，参见图3。根据螺母的类型、法兰材质选择的紧固力矩，而且要求六点对角安装，全部预紧后再定扭紧固。法兰安装与水平面的夹角＞30。度时需重新考虑A端子材料强度和力矩。高压电缆总成的T型头与变压器A端子的安装过程如图4所示。四、故障分析（一）电气原因A端子的屏蔽电极制造工艺上圆滑过渡处理不当，或者存在毛刺，会造成导电杆对屏蔽电极放电，导致A端子炸裂。A端子为环氧树脂材料，分户内、户外树脂两类，其温高脆性高，温低韧性高。

6、在真空浇注A端子时，若金属导电杆与环氧树脂的热膨胀系数相差很大，会形成气隙，同时环氧树脂材料本身若不均匀，会存在气泡或瑕疵。环氧树脂材料的介质损耗角的正切值（堆。），该值直接影响环氧树脂材料的发热和损耗，若该值发生改变，会使材料正常温度超过产品的耐受温度。这都会造成A端子局部放电使绝缘破坏,导电杆过流升温，导致绝缘材料炸裂或接地线炸开。A端子应用在温度变化大、振动冲击强烈的机车使用环境，机车在运行过程中频繁过分相、开合主断，这些会造成电动力和电冲击。若A端子存在局部细小裂纹，电冲击累计会造成对金属放电，最终使A端子炸裂。A端子在3CTC时，工作电压为36kV,额定载流量是630Ao

7、正常工作温度升高时，端子本身的额定载流量会低于630Ao此时，如果产生了过流，会造成A端子炸裂。（二）机械原因A端子六点整体法兰安装，根据螺母的类型、法兰材质选择适合的紧固力矩，六点对角安装，全部预紧后再定扭紧固。若安装工艺不当或紧固力矩选择不合适，在加上在机车运行过程中对T型头的机械载荷，会导致A端子强度出现损伤，造成A端子炸裂。A端子和T型头在螺栓紧固时存在机械配合不当。从A端子螺纹损伤情况可以看出，高压电缆接头紧固螺栓与A端子连接时存在安装不当或匹配的问题，从而