淺談電力機車電氣制動基本原理與SS4型機車牽制故障的分析.doc

淺談SS4改型電力機車實際運用中常見故障以及處理方法的探討研究目錄前言第一章 SS4改電力機車主斷路器控制電路淺析以及應急故障分析1.1主斷路器控制分析1.2主斷路器的故障分析判斷及處理方案第二章 SS4改電力機車主斷路器控制電路淺析以及應急故障分析2.1劈相機的控制分析2.2劈相機電路故障分析及處理2.3劈相機機械故障分析及處理第三章 SS4改電力機車主變壓器故障分析及處理預防措施3.1變壓器基本結構：3.2運行中的常見故障類型3.3滲漏油的部位3.4 滲漏油故障的原因3.5滲漏油現(xiàn)象的處理第四章 SS4改電力機車主變壓器故障分析及處理預防措施4.1故障現(xiàn)象4.2原因分析4.3 預防措施與改進措施 結語摘要 淺談SS4改型電力機車實際運用中常見故障以及處理方法的探討研究SS4改進型電力機車是在SS4型電力機車的基礎上研制的一種機車，由于它的性能好，經濟效益高而深受廣大運輸部門的歡迎，而主斷路器、主變壓器、劈相機、機車的牽引制動轉換鼓都是SS4G電力機車重要部件，當出現(xiàn)故障時都不可避免的影響機車運行穩(wěn)定甚至行車安全。本文簡述了SS4改型電力機車部分電路電氣原理，從電路控制方面研究主斷控制電路、劈相機控制電路、機車牽引制動轉換故障的工作原理，分析機車乘務員在運用過程中常見的各種故障,指出運用過程中可行的應急處理辦法以及后續(xù)處理方法 。關鍵詞：SS4改電力機車 主斷 主變壓器 劈相機 牽制轉換前言SS4改進型電力機車在職場運行中產生的噪音低，沒有強大的噪音動力源，與內燃機車相比較沒有廢氣排放，沒有有害煙氣排放物，工作職場沒有煤、柴油等污染 物，對周圍環(huán)境不會產生太大的影響，具有一定的環(huán)保作用。SS4改進型電力機車在能源消耗和能源再利用上也大大優(yōu)于內燃機車，總效率一般都在 82%85%之間。電力機車的最大牽引力是628kN，最高時速為100KM/h，它并具有起動平穩(wěn)、速度快、運送貨物量大等優(yōu)點。為鐵路運輸部門提高 經濟效益和加大市場競爭力度奠定了良好的基礎。SS4改型電力機車電路主要組成為主電路、輔助電路、控制電路，除此之外主變壓器也是SS4改電力機車上的一個重要部件，用來把接觸網(wǎng)上取得的25kV高電壓變換為供給牽引電動機及其他電機、電器工作所適合的電壓，在實際運用中主變壓器的故障率雖然不高，可是一旦出現(xiàn)故障就會造成很大損失。機車主斷路器連接在受電弓以及主變壓器原邊繞組之間，安裝在機車車頂中部，是電力機車電源的總開關以及總保護電器。當主斷閉合時，機車通過受電弓從接觸網(wǎng)導線獲取電源從而才能投入運行，當機車主電路或者輔助電路發(fā)生電氣故障時還能通過控制電路使主斷斷開從而減少故障范圍，降低損失。劈相機則是SS4改進型電力機車輔助系統(tǒng)的主要電機之一。它的性能的好壞直接影響到其它輔助電機的正常工作。在機車運行中牽引、制動是基本工作狀態(tài)。當列車需要減速、停車或在長大下坡道上運行需要限制列車的速度時，都必須采取制動措施，控制機車的運行速度。電阻制動則是制動措施的一種，在運行過程中司乘人員會頻繁使用，所以機車牽制轉換鼓的轉換同樣影響司乘人員對運行中控速的判斷。第一章 SS4改電力機車主斷路器控制電路淺析以及應急故障分析1.1主斷路器控制分析圖1-1 主斷路器控制環(huán)節(jié)1、主斷路器的合閘控制：主斷路器合閘控制與受電弓控制為同一條供電支路。當按下“主短合”按鍵開關401SK后，導線531經401SK、586QS、568KA、539KT、567KA使導線541有電。若此時主短路器的風缸風壓足夠大（大于450kPa），也就是4KF動作，則主斷路器的合閘線圈4QFN得電動作，主斷路器的動作機構在壓縮空氣推力的作用下，合上主、輔觸頭，從而完成主斷路器的合閘操作（見圖1-1）。其中586QS是主斷路器的隔離開關。568KA 是零位中間繼電器，當全車所有司機控制器處于零位時，568KA得電動作，其常開點才閉合。539KT是主斷路器控制延時繼電器，它受恢復中間繼電器562KA常閉點的控制。合閘操作前，導線531經562的常閉點，使539KT得電作，其常開點閉合；當合閘操作時，562KA得電動作，使常閉點打開，539KT失電，延時1s后，其常開點打開，切除合閘線圈4QFN及主接地繼電器97、98KER恢復線圈長時間通電燒毀。567KA 是劈相機中間繼電器，操作啟動劈相機前567KT處于失電狀態(tài)，其常閉點閉合，溝通主斷路器的合閘回路，以避免過無電區(qū)后，由于不關閉“劈相機”按鍵，是劈相機處于單相閉合而堵轉。所以，要使主斷路器能順利閉合，必須具備如下條件： 、全車所有司空器處于零位，即568KA得電動作； 、主斷路器本身處于正常開端狀態(tài)； 、劈相機按鍵處于斷開位，即567KA處于失電狀態(tài)； 、主斷路器風缸風壓大于450kPa。2 、主斷路器的分閘控制： 、人工分斷：主斷路器的分閘控制單獨由603QA自動開關提供電源，當按下“主斷路器分”按鍵開關400SK時，導線556經400SK、4QF常開接點（此時已閉合），使導線542有電，主斷路器分閘線圈4QFF得電動作，促使主斷路器分斷。、故障自動分斷： 主斷路器除具有人工分斷功能外，還具有當機車某些部件或系統(tǒng)發(fā)生故障后，自動使主斷路器分斷功能。具體的控制過程將在保護一節(jié)做詳細說明。1.2主斷路器的故障分析判斷及處理方案1.主斷路器不閉合（1）LCU故障，轉另一組。（2）確認司控器手柄回“0”，“零位”燈亮；劈相機扳鈕關閉，567KA釋放；145塞門開放，儲風缸壓力500Kpa以上。（3）對于空氣主斷，重新合主斷仍不閉合則確認受電弓降下，鑰匙斷開后，人為閉合。（4）過分相時，司控器手柄回“0”，關閉各輔機扳鈕，降弓過分相。2.主短路器斷不開（1）如兩節(jié)車都斷不開，則檢查操縱節(jié)機車主斷路器自動開關603QA及“主斷”扳鈕是否正常。（2）降弓過分相，注意加強儀表觀察及走廊巡視，發(fā)現(xiàn)異常立即降弓。3.無顯示跳閘（1）除零壓，將236QS置故障位。 （2）轉電子柜A/B組。（3）斷開603QA不在跳閘時，降弓過跨。（4）將保護切除。 （5）主斷本身故障時，關145塞門、開168塞門。人為合主斷，關各輔機扳鈕，降弓過跨。n 注意事項：（1）、人為合主斷前必須確認567KA未吸合，過分相時先關各輔機扳鈕，再降弓過跨。 （2）、人為合主斷后，由于各保護動作時主斷不跳閘，司機應密切注意故障顯示屏及各儀表的顯示，副司機加強機械間巡視。 （3）、自起PX機時司機注意看故障顯示屏PX機燈顯示，副司機確認PX機起動正常。4.過流燈亮，跳主斷（1）過流燈亮伴隨牽引電機燈亮時，倒B組或切除相應架的牽引電機，拔相應主整流柜的75#或76#插頭。 （2）零或電壓上升至500V跳閘，原邊過流燈亮拔75#或76#插頭。 （3）跳原邊過流燈亮，確認無異狀，二次合閘還跳，切車節(jié)維持運行5.“壓力過高”燈亮，“主斷”跳 （1）如101KC動作，確認無燒損現(xiàn)象和焦糊氣味，重新合閘一次，仍跳，檢查101KC無異狀，切除該節(jié)車。（2）如一合閘即跳，顯示“原邊過流”，101KC未運作，則切除該節(jié)車。如牽引力不足，則切除故障整流柜，保持3/4的牽引力。（3）如手輪離“0”即跳，顯示“原邊過流”，則拔下整流柜75、77或76、78插頭，注意包好插頭，避免短路（判斷不清哪一架有問題，可試拔，牽引車足夠時，切除該節(jié)車）。第二章 SS4改電力機車主斷路器控制電路淺析以及應急故障分析2.1劈相機的控制分析所有輔機的控制電源由605QA自動開關提供，劈相機的控制是完成其它輔機控制的先決條件。SS4改型機車的劈相機控制有手動起動和自動起動兩種方式，它是通過方式選擇開關591QS進行選擇的。當591QS打在“0”位時，即為手動位，當591QS打在“1”位時，即為自動位。（如圖2-1）圖2-1 劈相機電路控制環(huán)節(jié)（1）、手動控制：按下“劈相機”按鍵開關404SK，導線560經404SK與591QS，使導線564有電，劈相機中間繼電器567KA得電動作，其常開點閉合。導線560經567KA的常開點，使導線561有電。它分成幾條支路：第一條支路，導線561經劈相機起動中間繼電器566KA的常閉點，使分相接觸器213KM和劈相機起動延時繼電器533KT得電動作，為劈相機的接觸器201KM閉合作好了準備；第二條支路，導線561經213KM的輔助接點，使導線572有電，經劈相機故障隔離開關242QS以及劈相機輔助保護接點215EF，使201KM得電動作，劈相機的主回路構通，開始起動，若起動正常，則劈相機的起動繼電器283AK動作，其常開點閉合；第三條支路，導線561經283AK，使導線568有電，劈相機起動中間繼電器566KA得電動作，其常閉點打開，切斷213KM和533KT的供電回路，甩掉劈相機起動電阻，使劈相機進入正常工作狀態(tài)，同時，566KA的常開點閉合；第四條支路,導線561經215EF和566KA的常開點，使566KA繼續(xù)得電自鎖；第五條支路，導線561經533KT的常閉點，使導線577有電，為其它輔機正常工作作好準備。至此，劈相機的控制順利完成。這是單節(jié)車的情況，當兩節(jié)車重聯(lián)時，通過重聯(lián)線N564使另一節(jié)車的567KA得電動作。起動另一節(jié)的劈相機過程與單節(jié)相同。（2）、自動控制：所謂自動控制是指司機操作主斷路器合閘后，劈相機自動起動，無需人為操作劈相機以及其它輔機的按鍵開關。這一功能主要用于機車過分相區(qū)時，減少司機的操作步驟。當主斷路器閉合后，其輔助聯(lián)鎖的常閉點打開，導線565失電，劈相機自動延時繼電器528KT失電，延時1S后其常閉點閉合 ，導線562經591QS和528KT的常閉點，劈相機開始其動。以后的過程與手動控制完全一樣，不再重述。（3）、劈相機故障時的控制：若劈相機故障，則將242QS打到“2”位，也就是用通風機1代替劈相機，此時，通風機1通過分相電容起動后代替劈相機的功能，使其它輔機依舊能正常工作。具體控制過程如下：、將242QS打到“2”位。、將296QS打到電容位隨后的操作過程與起動劈相機相似。即首先按下404SK、567KA得電動作。導線560經567KA，使導線561有電。第一路，導線561經566KA，使213KM和533KT得電，起動電容接入；第二路，導線561經213KM、242QS，使導線695有電，經通風機1的輔機保護接點219EF，使通風機1的接觸器205KM得電動作并自鎖，通風機1開始起動，當其發(fā)電機電壓打到283AK的整定值時，283AK動作；第三路，導線561經283AK使566KA得電動作，并通過其本身的常開點自鎖；地思路，導線561經566KA的常閉點切除213KM和533KT的供電回路，甩掉通風機1的起動電容，使通風機1進入正常工作狀態(tài)；第五路，導線561經533KT，使導線577有電，為其它輔機的正常工作作好了準備。以上介紹的使198號以前的SS-4改型機車的劈相機控制電路，自199號機車開始，增加了一個時間繼電器527KT。其作用是，當劈相機起動時，283AK動作，566KA常閉打開，用527KT的常開點短接566KA的一組常閉接點561與571，讓533KT和213KM繼續(xù)得電，延時1s后，527KT的長必點打開，533KT和213KM都失電。分相起動電阻或分相起動電容退出輔助回路。這樣，分相起動電阻或分相起動電容比原有電路多了1s工作時間，進一步改善了劈相機的起動性能。（4）、“低壓試驗”控制及庫內輔助電路三相電源試驗：機車“低壓試驗”時，將242QS打在“0”位（即“試驗”位），并閉合按鍵404SK，則567KA、566KA得電閉合，533KT失電打開，其常閉聯(lián)鎖接點閉合，577有電，即可進行其它輔機接觸器操作試驗。但此時劈相機接觸器201KM被切斷，由此，又可將輔助電路庫用插座接上三相380V電壓，直接起動壓縮機和各通風機，而無須起動劈相機。2.2劈相機電路故障分析及處理1、接觸器故障分析及處理劈相機通電后，劈相機轉子不轉，而且無任何反映，初步判斷為劈相機接觸器沒有動作，這時應該拆下劈相機接觸器201KM，檢查其觸點在通電情況下是否全部閉合良好，如果無任何反應，證明接觸器已損壞，應立即更換新的接觸器。在機車整備中還有一種情況是按下劈相機按鍵開關（404SK）后，劈相機起動信號顯示不滅，到機車輔助室就會聽到劈相機發(fā)出嗡嗡聲，觀察劈相機轉軸不轉或轉動很慢，用手觸摸感覺發(fā)熱嚴重，這時應初步判斷劈相機“走單相”，應該立刻檢查劈相機接觸器（201KM）和起動電阻接觸器（213KM），看看是否還在動作，如果有不動作的狀況，應該立刻更換接觸器，從而保證劈相機能夠正運轉。如果接觸器沒有問題，表明電機內部有故障，用萬用表測量該電機三相電阻可查出哪項開路，應立即對電機進行檢修。如果在機車運行中劈相機接觸器出現(xiàn)故障不能及時處理，后果是很嚴重的，甚至會造成重大事故。比如劈相機接觸器201KM強烈放電造成接觸器著火燒毀，而接觸器觸頭嚴重松動是造成劈相機接觸器“強烈放電”的根本原因，它對接觸器的破壞集中在觸頭與導電片的電氣接觸面上。它對接觸器的破壞性集中表現(xiàn)在： 接觸器在閉合瞬間，高達數(shù)百安的輔助電動機起動電流，將被迫從安裝螺釘上流過，因此產生的電動斥力和焦耳熱觸，極易成接觸器“強烈放電”。接觸器閉合和斷開時，將引起觸頭振動，在觸頭與導電片間產生金屬橋和電弧，造成電氣磨損，一旦導流截面減少到不能承受強大的輔助電動機起動電流時，接觸器也會“強烈放電”。 觸頭松動將加劇本身的塑性變形，形成靜觸頭以弧形接觸面與導電片接觸，導流面被局限在安裝孔附近一個不穩(wěn)定的小區(qū)域內更加重該處的電氣磨損。2、電器元件誤動作控制劈相機的電器元件誤動作一般有兩種情況，一種是劈相機起動后，從機車的信號顯示屏上看，劈相機起動信號顯示不滅，機車設置的過流保護延時不能提前動作，劈相機停止工作，表明輔機過流保護提前誤動作。這時判斷可能是輔機保護插件出現(xiàn)問題，應拔出輔機保護插件，按下劈相機接觸器手動按鈕，若劈相機能正常起動，則說明劈相機過流保護出現(xiàn)故障應更換保護插件；另一種情況是劈相機起動后，劈相機起動信號顯示熄滅又顯示，劈相機在某一轉速下“爬行”或降速至停轉，輔機保護動作，初步分析為起動繼電器提前誤動作，劈相機轉速沒有達到額定轉速的0.9倍，起動繼電器就將起動電阻切除，如果劈相機起動后，起動信號顯示不滅，劈相機劇烈抖動、電磁噪音大，會看到起動電阻發(fā)紅或燒斷，這說明起動繼電器晚動作或不動作，即起動電阻遲甩或甩不開，應立即切斷電源，否則劈相機會被燒壞，所以應盡快檢查和排除起動繼電器故障。這時可以人為地按下起動繼電器的凸鍵而讓其動作，使常開聯(lián)鎖閉合，使566KA吸合，切斷213KM線圈電源，甩開起動電阻，若是215EF常閉聯(lián)鎖故障，則可暫時把該聯(lián)鎖短接維持機車運行，入庫處理完后再恢復正常。有時也不排除繼電器本身機械故障：如批示件顯示不正確或鎖鉤誤動作等3、劈相機接線錯誤從SS4改進型電力機車的輔助電路圖可以看到，劈相機電動第一相U1端子與機車202母線相連，劈相機的電動第二相V1端是與機車201母線相連的。發(fā)電相WL端子與203母線相連，起動電阻接在U相與W相之間。如果劈相機任意兩根線互換，這都會使劈相機反轉。如果劈相機反轉，則表明有兩根線接反，就應判斷為劈相機接線錯誤，立即打開劈相機接線盒。但有一種特殊情況：當三相接線相互反接時，劈相機轉向與正常轉向一致，即：劈相機電動第一相V1端子接機車201母線，劈相機電動第二相V1端子接203母線，劈相機發(fā)電相W1端子接機車202母線，V相作為發(fā)電相與起動電阻連接，由于起動電阻與V相繞組不匹配，劈相機起動困難，且由于V相繞組匝數(shù)最少，即使劈相機啟動起來，由于三相電壓嚴重不對稱，使負載電機啟動困難，這時劈相機帶不動負載，對此我們檢修人員也應打開劈相機接線盒，認真檢查劈相機聯(lián)線，并加以更正。4、起動電阻值變大起動電阻變大會引起劈相機起動困難。起動電阻值變大會使劈相機起動轉矩變小，劈相機額定起動電阻值為0.79，如果電阻的制造公差較大，或者由于每次起動時間較長，都會使劈相機起動電阻發(fā)燙或燒紅，電阻氧化，有效截面積變小，次數(shù)多以后，劈相機起動電阻值會逐漸變大，在低網(wǎng)壓下使劈相機起動困難，甚至不能起動，這時我們檢修人員就應用兆歐表測量劈相機起動電阻值，如果大于0.79，則改用另一組起動電阻，電阻值偏大的劈相機起動電阻須及時更換。例：如哈爾濱機務段在檢修SS4改進型電力機車時，由于沒有形成中修檢修能力只能作狀態(tài)修，機車運行公里數(shù)已超出中修規(guī)定的公里范圍，劈相機電阻由于長期處于超期使用，致使大量電阻內部衰變呈幾何型發(fā)展。導致劈相機電阻過熱并燒損，電阻更換頻繁，影響了機車正常運輸，浪費了大量人力物力，所以我們要加強對機車劈相機起動電阻的檢測和維護5、網(wǎng)壓過低和輸入電壓嚴重不對稱劈相機起動“吃力”，噪音大，起動時間過長，引起過流保護動作，應檢查電壓表，觀察劈相機輸入電壓，如果低于270V，表明網(wǎng)壓過低，應立即停止劈相機起動。另一種情況是劈相機噪音大，發(fā)熱嚴重，檢查電機三相電壓，如果低網(wǎng)壓時，電壓不對稱度大于10%，高網(wǎng)壓時大于7%，表明電壓不對稱度超標，諧波增大，諧波損耗增加。如果劈相機輸入電壓在270V至460V正常范圍內，則應根據(jù)劈相機的故障判斷處理。在一般情況下，劈相機連續(xù)起動次數(shù)應不超過3次，如仍然不能起動，一定要查明原因消除故障（1）更換起動電阻（2）檢查連線是否接錯，方可再行起動劈相機。6、劈相機故障，通風機兼作“劈相機”分相起動第一臺牽引通風機3MA的電容分相起動電路是為劈相機發(fā)生故障而設的電路，在機車運行中，劈相機一旦發(fā)生故障，司機在無法查清原因的情況下，為保證其它輔機繼續(xù)正常工作，即可切除劈相機，而以起動電容253C對風機電機3MA直接進行分相起動，這時要把劈相機故障轉換開關242QS打向“1FD”位，即把283AK監(jiān)測劈相機發(fā)電相電壓引入線接到通風機電機3KA的第三相上，同時必須把閘刀開關296QS倒向起動電容位（因起動電阻不能起動通風機），起動過程由起動繼電器283AK控制，起動完成后283AK常開聯(lián)鎖閉合，使213KM線圈失電，其主觸頭打開，切除起動電容，即可投入其它輔機運行，值得注意的是在運用牽引通風機3MA替代劈相機作電容分相起動時，司機操縱與使用劈相機時相同，由于兩節(jié)車的輔助電路未重聯(lián)，因此可以一節(jié)車做劈相機電阻起動，另一節(jié)車由牽引通風機3MA電容分相起動。我們在使用這種方法時，接觸網(wǎng)電壓必須要在22KV以上時，才能用電容分相起牽引通風機電機。2.3劈相機機械故障分析及處理劈相機軸承工作質量的好壞，直接影響著機車的行車安全。劈相機在運行中，軸承出現(xiàn)故障，往往會造成劈相機嚴重損壞以至于整機報廢。為了保證電力機車的行車安全，就必須保證劈相機的軸承工作的可靠性。造成劈相機軸承出現(xiàn)故障的原因是多方面的，主要有以下幾種： 1、軸承有異音在機車運行中，要嚴格區(qū)分軸承噪音與輕微的有害異音是比較困難的，我們只有在不斷地探索和實踐中積累經驗，才能較準確地分清各種異音排除故障。軸承發(fā)出異音，分析其原因主要有：缺少潤滑油，軸承內部有傷或損壞，軸承中侵入雜質，那么檢修人員就要對號入座，逐個進行判斷和處理。首先，軸承如發(fā)出干磨聲，而且聲音中含有與轉速無關的不規(guī)則金屬聲，判斷為軸承潤滑脂過少，需要補充潤滑脂，但應該注意潤滑脂的質量，選用合適類型的潤滑脂，并且保證潤滑脂的純度、不變質，保護其清潔度。補充潤滑脂后干磨聲基本消失，軸承恢復正常運轉；其次軸承發(fā)出“咕嚕、咕?！甭?，其周期與轉速成正比，我們判斷為軸承的滾柱或滾珠表面有傷痕，則需要及時更換；還有軸承若發(fā)出不連續(xù)的“梗、?！甭暎瑒t表明軸承內圈或外圈破裂，也應及時更換；再者軸承如發(fā)出的聲音小，而且不規(guī)則與轉速無關，但也會產生“咕嚕”聲，表明軸承內侵入了雜質，這時檢修人員應該拆下軸承進行清洗。如要更換新的軸承，首先要進行簡單處理。因為新軸承上雖然涂有防銹油，但是在包裝和運輸過程中有可能混入細砂和灰塵，若帶著污物轉動，將會在軸承滾道上留下痕跡，防銹油除不凈，也不利于潤滑油膜的形成。這些都會引發(fā)軸承故障。因此組裝前應對軸承進行徹底清洗除去污物，保證軸承的正常運轉。 2、軸承過熱從軸承過熱的情況分析來看主要幾點；潤滑脂過多，軸承運行阻力加大，溫度增高；潤滑脂過少，軸承干磨，溫度也升高，因此引起軸承發(fā)熱。根據(jù)異音（和規(guī)定，軸承潤滑脂應裝滿軸承室的1/22/3，二極電機裝滿1/2即可，四極及以上電機裝滿2/3即可）可判斷是否應補充潤滑脂。電機或負載轉動部分不平衡量太大，電機兩端軸承都出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，振動大。如果負載是風葉，則風葉發(fā)出的聲音不均勻，且隨轉速的變化而變化?；蜉S承過熱或振動過大，需拆下電機檢查修理，調整電機不平衡度。 定子、轉子相擦，軸承及電機表面均嚴重發(fā)熱，振動大，運行中能聽到“嚓、嚓”聲，表明電機定子、轉子相擦，該電機出現(xiàn)故障須及時處理調整定子與轉子之間的間隙。兩端軸承裝配不平衡，電機兩端軸承同時出現(xiàn)發(fā)熱、動作大、噪音大。停機后，用手扳動轉動部分比較吃力。檢查端蓋螺栓是否有松動，地腳螺栓是否有松動。擰緊后，如仍出現(xiàn)軸承嚴重發(fā)熱，需對電機進行檢查及重新裝配，調整電機軸承水平度。軸承若出現(xiàn)以下情況應立即更換軸承；a軸承破裂或內部有缺陷，這時軸承發(fā)熱嚴重，伴隨有振動，異音出現(xiàn)； b軸承“走內圈”或“走外圈”，軸承出現(xiàn)嚴重過熱，噪音增大，并有明顯的不連續(xù)的金屬干磨聲，這樣會使軸承固死，引起電機繞組燒損。這表明軸承“走內圈”或“走外圈”；c軸承中浸入雜質或銹蝕，根據(jù)軸承的異音可判斷出原因，應拆下軸承進行清洗，如嚴重銹蝕，必須更換新的軸承；d軸承滾道出現(xiàn)傷痕以及滾道呈現(xiàn)深藍色或棕褐色，這說明軸承在運行中溫度過高，此時滾道可能因退火而變軟損傷；e內圈出現(xiàn)大面積疲勞剝離；f軸承工作面損壞。表現(xiàn)為疲勞損壞、電流腐蝕、裂紋、保持架磨損等。3、劈相機有異常噪音或振動過大（1） 劈相機轉子斷條電機運行中出現(xiàn)籠形轉子斷條，機身抖動較大，有時高時低的“嗡嗡”聲，轉子發(fā)熱嚴重。用鉗形電流表測量三相電流，電流表指針周期性擺動，電機轉速比正常轉速稍低。如果軸承溫升過高，需及時對電機進行修理或更換轉子。（2） 劈相機鐵心松動電機運行中出現(xiàn)“噠噠”聲，快慢隨轉速的變化而變化。此為電機鐵心齒部松動產生中頻齒諧波聲。應及時修理，以免刮壞繞組絕緣部分，引起短路或接地等故障。（3） 劈相機地腳螺栓松動電機振動大，斷電后，振動現(xiàn)象不能立即消失，隨電機轉速降低而衰減，觀察該電機是否與其它設備或機車共振。如果沒有，則應檢查電機地腳螺栓是否松動。如果擰緊地腳螺栓后，振動如果仍存在，則為電機內部或負載不平衡度太大所引起的故障，需及時對電機進行修理。4、電機升溫過高或冒煙從電機升溫過高或冒煙這種現(xiàn)象分析，即有機械故障的可能性，又有線路故障的可能性，首先從機械故障檢查： 軸承故障：打開軸承蓋看是否缺少潤滑脂或內有雜物磨擦所產生難聞的氣味；再查看潤滑脂是否乳化，如判斷正確，則更換潤滑脂。 電機通風不暢：軸承發(fā)熱但振動噪音均無異常，檢查電機兩端的防護網(wǎng)是否堵死，由于電機無法散熱，所以導致電機溫度升溫過高，應立即除去電機防護網(wǎng)上的污物。其次從線路故障檢查： 電機并聯(lián)支路中有一路斷路：電機發(fā)熱嚴重但沒發(fā)現(xiàn)有其他異?，F(xiàn)象，測量三相電流也沒有太大變化。停機后用兆歐表測量三相電阻值，如果有一項電阻值比其他兩項電阻值的平均值約大20%以上，表明該項有條支路斷路，需及時修理，否則沒斷的支路也會因過熱而老化或者燒壞。 機定子繞組匝間短路：電機局部過熱，雖然匝間電壓很小，但感應電勢會在電阻很小的閉合回路里產生很大的感應電流，引起局部過熱，并發(fā)出一股焦臭味或冒煙。如電機長期運行，最終會導致相間短路或接地，使過流保護繼電器動作。該電機需及時修理，尤其不能進行重新起動，否則電機會燒損。另外，配件質量的好壞也會引起劈相機故障，比如觸頭的加工工藝，軸承的硬度，電機組裝加工時的間隙誤差，電機繞組的絕緣程度等，這些問題也是值得我們考慮的。綜上所述，通過對電力機車劈相機的故障原因分析及處理方法，只是我個人對劈相機故障處理的一點粗淺認識，我所探討的只是電力機車中的一小部分，只能起到拋磚引玉的作用。只有對機車的整個系統(tǒng)進行全面了解，而且不斷地在實踐工作中積累經驗，作為我們檢修人員才能找到“萬變不離其宗”的真諦，任何故障也就可以迎刃而解了。第三章 SS4改電力機車主變壓器故障分析及處理預防措施主變壓器安裝在交流饋電的電力機車動車上，把饋電電源變換為適當?shù)闹麟娐冯娫春洼o助電路電源，為了能自由地改變電壓，使之適用于牽引電 動機，交流電氣化的初期，變壓器的原邊或次邊繞組設有抽頭，可使電壓在一定的范圍內變化，以實現(xiàn)牽引電動機的電壓控制(即速度控制)。后來采用半導體器件 控制牽引電動機電壓，為此要把次邊繞組分成具有一定電壓的2個繞組，向半導體變流器供電。輔助電源從變壓器第3繞組獲取。由于機車主變壓器工作在電力機車上，因此電力機車在運行過程中所具有的一系列特點，必然要在主變壓器的實際工作中反映出來，結果就造成了主變壓器具有不同于普通變壓器的工作條件和特點。主變壓器的工作條件及特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1、經常受到機械沖擊和連續(xù)而強烈地機械振動;2、外型尺寸和重量有較嚴格限制(因為機車車體內安放電氣設備的空間極為有限，而且機車軸重也有一定的規(guī)范);3、接觸網(wǎng)波動范圍比較大，牽引負荷變化也比較大;4、受大氣過電壓和操作過電壓的作用，同時低壓側有較高的短路或率;5、當采用改變主變壓器輸出電壓的方法來調節(jié)機車速度時，主變壓器的繞組需要安排較多的抽頭數(shù)目，以便進行調壓。綜上所述，主變壓器的工作條件與普通電力變壓器截然不同，它的工作條件和工作環(huán)境是相當惡劣的。電力機車主變壓器運行條件特殊，接觸網(wǎng)電壓變化大，機車額定工作電壓25kV，正常的工作電壓2029kV，允許偏差+16%和-20%，故障運行電壓 為19kV。在實際運行中，接觸網(wǎng)首端電壓有時達到31kV，機車再生制動時，網(wǎng)壓可達到32kV。而電力變壓器網(wǎng)壓變化率只有5%。與一般變壓器相 比，主變壓器的饋電電壓變動范圍大;另外，饋電的分段處有電力中斷，同時還伴有相位變化，所以主變壓器常受到大的電沖擊。機車運行時要求無流通過分相區(qū)，接觸網(wǎng)分相距離一般為2040km。牽引變壓器要經常斷開和接通。當列車平均速度為80km/h時，機車主變壓器約15 30min投切一次。當列車平均速度為200kn/ h時，則10 20min就要投切一次。3.1變壓器基本結構：主變壓器的基本結構有芯式和殼式兩類。芯式結構或殼式結構是指變壓器鐵芯與繞組的相對位置而言。在我國，芯式變壓器在應用上占有優(yōu)勢2。從變壓器結構方面來說，通常分為六大部分即繞組、鐵心、引線、器身、油箱和總裝。機車主變壓器也是由這幾部分組成的。其中繞組、引線、器身和總裝(涉及外 絕緣)四大部分直接與絕緣有緊密的聯(lián)系，鐵心和油箱也涉及到絕緣問題。另外，絕緣問題無論是在變壓器制造過程中，還是在變壓器運行中，往往都是最敏感，最 直觀表現(xiàn)出來，所以電力變壓器各部件的絕緣成為變壓器制造廠家和使用部門最為關注，最為重視的問題。變壓器結構可用圖2-1表示。3.2運行中的常見故障類型1、按故障發(fā)生部位分類:變壓器外部故障油箱:焊接質量不好，密封填圈不好;電壓分接開關傳動裝置:機械操動部分，控制部分等問題;冷卻裝置:風扇，輸油泵、控制設備等問題;附件:絕緣套管、溫度計、油位計、各種繼電器等問題。變壓器內部故障繞組:絕緣擊穿，斷線，變形;鐵心:鐵心疊片之間絕緣不好，接地不好，鐵心兩點或多點接地及鐵心螺栓絕緣擊穿;內部的裝配金具問題:電壓分節(jié)開關控制不到位，引線絕緣薄弱;絕緣油老化。2、按故障性質分類變壓器的內部故障主要有:過熱性故障、放電性故障、油故障等類型。加速變壓器壽命終結的根源是絕緣的老化。它使變壓器逐漸喪失原有的機械性能和絕緣性能， 容易產生局部放電，降低絕緣的工頻及沖擊擊穿強度，縮短變壓器的使用壽命。下面從故障性質出發(fā)對主變壓器滲漏油的故障部位及主要原因進行詳細論述。并從油 箱結構設計、制造工藝和現(xiàn)場處理等方面提出解決主變壓器滲漏油故障的措施。3.3滲漏油的部位電力機車主變壓器滲漏油的部位主要有箱體及附件的焊縫部位以及連接部位密封件的交界面。（1）焊縫部位主變壓器包括油箱、箱蓋、儲油柜、散熱器、凈油器、安全氣道等組件,這些組件都是通過施焊或者連接件來完成組裝的。組焊完成后如果焊縫部位存在夾砂、氣 孔、隱性裂紋,或者現(xiàn)場操作中沒有完全消除殘余應力等都會造成焊縫部位滲漏油現(xiàn)象的發(fā)生。實際運用中電力機車主變壓器的滲漏油通常大部分是這些部件上滲漏 油,據(jù)資料顯示，其中SS3,SS4型機車主變壓器就曾發(fā)生多起焊接部件滲漏油現(xiàn)象。（2）連接部位密封件的交界面在電力機車主變壓器外部安裝有冷卻器、油泵、管路、蝶閥以及出線端子板等部件,這些部件之間的連接面都是通過密封件(密封圈和密封膠等)來進行密封的。這些密封件由于自身老化以及質量原因,極易造成主變壓器運行過程中密封失效現(xiàn)象,導致滲漏油故障。3.4 滲漏油故障的原因（1）焊縫部位滲漏油原因設計缺陷。在對SS3,SS4等車型所發(fā)生的主變壓器儲油柜及散熱器由于焊接缺陷造成滲漏油現(xiàn)象的分析處理中發(fā)現(xiàn):對于慣性及批量漏油現(xiàn)象,往往與結構 設計有一定的關系。結構設計時如果對局部應力集中部位分析不深刻、或者存在設計缺陷,則機車經過一定時間運行后,會導致滲漏油故障。其次，在機車運行過程 中,在某些特殊線路及特殊區(qū)段時,該部件受到沖擊載荷,當局部應力長期超過許用應力時,就會造成疲勞裂紋,從而導致主變壓器滲漏油現(xiàn)象的發(fā)生。另外,設計 時某些結構缺陷如沒能發(fā)現(xiàn)并處理好往往會導致批量主變壓器油箱滲漏油現(xiàn)象發(fā)生。制造工藝原因。在主變壓器制造過程中如果在進行工藝分析時,對一些結構的特殊要求沒有注意,編制工藝時按一般結構焊縫進行處理;或焊接操作人員不嚴格遵 守工藝規(guī)范,焊接順序不對,焊縫高度過大或過小,主變壓器油箱制作完成后焊接殘余應力處理不當;同時加上在產品檢驗過程中的疏忽或檢驗手段的缺乏,都會導 致危險焊縫缺陷的存在,從而產生滲漏油現(xiàn)象。（2）密封件交界面滲漏油原因密封件的產品質量存在問題。在電力機車主變壓器的制作過程中各連接部位的密封件安裝不當,整固不到位。在電力機車主變壓器大修及維護中密封件更換不及時,密封件失效。3.5滲漏油現(xiàn)象的處理（1）預防措施對于由設計原因造成的油箱滲漏,除采用改進產品結構,加強結構分析,增加新產品運行考核等措施外,還可以借助先進的先期診斷手段,如采用計算機輔助結構分 析軟件進行強度和模態(tài)分析等,以減少設計缺陷。而對于制造原因造成的滲漏,應要求操作人員嚴格按專業(yè)焊接標準控制變壓器油箱制造工藝,在變壓器油箱組裝焊 接完成后還需采取正確的消除殘余應力措施,如振動或時效處理等,以解決由于加工焊接過程造成的應力集中,確保變壓器油箱加工過程中形成的應力集中區(qū)和缺陷 數(shù)量最少,從而消除漏油隱患。（2）現(xiàn)場處理措施焊縫滲漏第一，焊縫滲漏故障主要是由于焊縫存在應力集中、夾砂、氣孔或裂紋導致的,處理時在確定滲漏位置后,先用鋼絲刷清理,再用除油劑沖洗干凈,用凈布反復擦拭,最后在滲漏點處進行補、堆焊處理。第二，主變壓器發(fā)生滲漏油不嚴重時,可考慮帶油焊修。在補焊過程中,我們多采用石棉繩、木鍥等物預先將滲漏處堵死,然后再進行焊接;對不能預先塞死的滲漏 處(如條裂),可以采用先一部分一部分地焊修,待滲漏處歸結至一點后再用石棉繩、木鍥塞死進行焊修;對于厚板上的小漏洞,先用小錘捻死,然后再焊接;對于 微滲漏則一般采取先用電弧快速晃烤滲漏處四周,令其升溫膨脹抑制油流,然后焊成。焊修時為防止燒穿,使漏處擴大,可以先在漏處上方進行適當加厚(即堆焊一 下)。采用帶油焊修時嚴禁長時間施焊,焊修點最好在油面下100200 mm處;箱內無油時嚴禁施焊。由于帶油補焊是處理滲漏油的臨時措施,仍舊存在再次滲漏的可能性,因此在適當時候必須嚴格按焊縫返修工藝進行清根返修。在現(xiàn) 場處理滲漏油現(xiàn)象消失后,還需進行認真跟蹤觀察,確保不影響電力機車主變壓器的正常運行。第三，如果漏油較嚴重,則須采用徹底的解決方法。在條件允許時可考慮先放油,吊芯后對漏油部位采用徹底的焊接補救方法。件允許時可考慮先放油,吊芯后對漏油部位采用徹底的焊接補救方法。第四，抽真空排油法。使變壓器內部形成負壓,變壓器油不再滲漏,此時可以補焊,但是,抽真空時負壓不宜過高,以內外壓力相等為宜。密封件滲漏處理密封件滲漏情況比較復雜,要具體問題具體分析。先確定密封失效的原因,在現(xiàn)場可以先緊固密封件兩端的緊固螺栓,如果還解決不了問題則需更換變形或者損傷的 密封件。此外,在電力機車變壓器大修或安裝過程中一方面要不斷提高密封件質量,另一方面現(xiàn)場操作中要注意密封件的正確安裝和檢查,有問題的及時更換,最大 限度防止