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交流传动电力机车高压互感器故障原因分析_论文

第 3 7卷  第 4期  2 0 1 4年 7月 2 0日   电力 机 车 与 城 轨 车 辆  Ek c 打  Lo c o mot i ve s& Ma S s   Tr a ns i t   Ve h记l e s   Vo 1 .3 7   No .4   J u 1 . 2 0 t } 1 . 2 01 4   ?运 用维 保 ?   交流 传 动 电力机 车  吉  同  卫   互 感 器  故 障原 因分 析  刘 帆  0 3 7 3 0 0 )   ( 大秦铁路股份 有限公 司 湖 东电力机务段 。 山西 大同 摘  要 : 针对和谐型交流传动 电力机车批量上线 以来多次发生高压互感 器炸裂的现象 ,通过对高压互  感器运用环境 的实地测量 和故 障机 理分 析 , 找到高压互感器 故障的主要原 因 , 并提 出解决措施及建议 。   关键 词 : 交 流 传 动 电力 机 车 ;高压 互 感 器 ; 炸 裂  中 图 分 类 号 :U 2 6 9 . 6   文 献标 识 码 :B   文章 编 号 : 1 6 7 2 一l 1 8 7 ( 2 0 1 4 ) 0 4 — 0 0 8 5 — 0 3   自和 谐 型 电力 机 车上 线 运用 以来 ,各 型 机 车均 不  同程 度地 发 生高 压互 感器 炸裂 、 烧 损故 障 , 造 成 了重 大  损失 , 并 给机 车 的安 全运 行带 来 了隐 患 , 因此需 研究 分  析 高压 互感 器 的炸裂 原 因 , 提 出 相应 的预 防措 施 , 以提  高 产 品运行 的 可靠性 和稳 定性 。   量 部件 , 其所 需 的功耗 远小 于其 输 出功率 ; 且在 高 压互  感 器 的次边设 有 过流保 护装 置 ( 保 险或者 自动开 关 ) 。   现场 故 障高 压 互感 器 的 过 流保 护装 置从 未 动作 过 , 因  此 可 以判定 高压 互感 器没 有 因输 出过载 而导 致烧 损情  况 的发 生 , 在排 除互 感器本 身设 计 质量 原 因之后 , 原 边  匝 间击 穿 的主要 原 因指 向 了高压 电路过 电压 。   1   高压 互 感 器 工 作 原 理 与 故 障 情 况  高 压互 感 器 是 电力 机 车 的一 个 重要 电气 部 件 , 是  将 接 触 网 交 流 电压 2 5   k V按 线 性 比例 转 换 为 低 电 压 ,   并 提供 给机 车 的控 制单 元及 计量 单元 ,主要 实现 接 触  网电 压测量 、 功率计 量 和保 护功 能 。 目前 高 压互感 器 有  干 式 和油浸 式 两种 ,本 文 以干式 高压 互感 器 为例 进 行  分析。   根 据 高压 互感 器 故 障现 场 及 典 型 的故 障件 解 体 情  况 可 以看 出 . 不 同车型 之 间故 障表 现基本 一 致 , 主要 表  现 在 以下 3个 方 面 :   为 了查 找 高 压互 感器 故 障原 因 ,相关 厂 家及 研 究  单 位组 织对 电力 机 车高压 互感 器 的工作 环境 进行 系统  测量 , 确定 测试 信号 为 : 机车 电压互 感器 次边 输 出 电压  ( O l d P T V) , 电压互感器原 边绕组 电流 ( O l d P T I ) , 车 顶  电压 互感 器 次边输 出 电压 ( N e w P T V) , 电压互 感 器原 边  绕组 电流 ( N e w P T I ) 。将高 压互感 器 的次边 输 出信号 直  接输 入示 波器 中进行 测量 , 从 而反 映原 边 电压 的状态 ;   在 原 边绕组 的接地端 处 串入 两个 并联 的 电阻 ,通 过 测  量 电 阻两端 的电压 波形 来折 算 为原 边电流 。具 体测 试  电路 示 意 图见 图 1 。   1 ) 电 压互 感 器 一次 端 子处 损 坏严 重 或 脱离 产 品 本  体. 裂 纹从 一 次绕组 外 表 面贯穿 至 铁芯及 地 ;   2 ) 电压 互感 器一 次绕 组 外层绝 缘 烧损 :   3 ) 解 剖 电压 互感 器 至 内部 一 、 二次绕组 , 内部 层 间  绝 缘 纸及 漆包 线 完好 无损 , 无 过热 发黑 现象 , 二 次绕 组  导线 完好 , 漆 膜光 亮 如新 。   根 据 上 述分 析 。可 以得 出 高压 互感 器 的主要 故 障  是原 边 匝间击 穿 。   2 故 障 原 因分 析  高压 互 感器 的负 载 主要 是 电压 采 集 电路 和 能量 计  收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 2 — 3 1   85—  图 1 测 试 电 路示 意 图  一 刘 帆? 交 流传 动 电力 机 车 高 压 互 感 器 故 障 原 因 分 析 ? 2 0 1 4年 第 4期  烧损 、 炸 裂故 障 。   2 . 3 供 电 电 压 不 稳  2 ) 机务 段在 日常 的修 程 中加 强对 高 压互 感 器 的检  查, 确保 高压 互 感 器保 持 良好 状 态 , 无氧化 、 接触 不 良   现象。   3 ) 供 电部 门采 取措 施 , 将 接 触 网 网压稳 定在 《 铁路  技术管理规程》 规 定 的额 定 2 5 ~ 2 7 . 5   k V范围内 , 并 对  过 分相 过 电压进 行抑 制 :同时 在运输 组织 中尽 量 调整  测试发现 , 部 分 区域 的供 电 电压 为 3 0   k V, 甚 至 更  高. 过分 相 时接触 网最 大 峰值 电压 为 5 0   k V左右 。 瞬 间  过 电压会 对 电压 互感器 高压绕 组产 生集 肤效 应 ,大 量  电荷 集 中在 一次 绕组 的外 表 面 ,击 穿一 次 绕组 的

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