[电缆]电力机车主变压器保护配置及绝缘特性分析

　　介绍了绕组结构和主变压器的接线原理，以及主变压器的保护配置，主变压器的工作特性和绝缘特性，为以下分析奠定了基础电力机车各种缺陷的特点和原因。年来，中国的电气化技术发展迅速，电力机车已成为越来越重要的交通工具。为电力机车的能源，由其充电的主变压器的运行状态对电气化铁路的正常运行具有非常重要的影响：它是基本设备并直接指示机车的牵引动力系统是否处于安全可靠的运行状态。力机车主变压器是一种用于电力机车牵引系统的专用变压器，与普通电力变压器相比，其工作特性和原理有很大的不同。电力机车的高速运动中，主变压器将剧烈振荡，其内部组件更容易发生机械故障，并且对变压器的隔离等级提出了更严格的要求。于电力机车具有机动性，重载，振荡性强的特点，因此与实际运行中的一般变压器相比，电力机车的主变压器相差很大。车的外部冲击和振动会受到影响，从而影响车载变压器的正常运行。于在机车中安装电气设备的空间非常有限，因此机车轴的尺寸，重量和负载的规格更加严格。制：机车由于牵引网络的电源而随时运动，并且为机车主变压器供电的接触网也发生了重大变化。文以HXD3C电力机车中使用的主变压器JQFP-10160 / 25为例，该变压器将接触网的25 kV电压转换为机车所需的各种低压，以满足各种发动机的运行需求。力机车。车采用悬架式低位的内置式多绕组变压器，冷却方式为强制流油冷风冷，采用全密封结构。车变压器的主绕组是通过在铁芯上缠绕适当尺寸的扁铜线或圆铜线以形成铁芯和绕组而构成的，铁芯和绕组分为高压绕组和绕组低压，高压绕组连接到外部的受电弓。压绕组连接至车辆内部的各种电气设备。
　　力机车的主变压器是浸在油中的变压器，通常可以将其分类为正常工作状态，异常工作状态和错误状态。变压器的异常情况包括过载运行，油箱泄漏，油位降低以及油温过高。

　　些异常情况会导致变压器的线圈和绕组过热，并加速绝缘老化。主变压器的运行受到严重破坏并且无法继续运行时，变压器已经出现故障，其中最具破坏性的是短路故障。果继续运行，将影响电力机车的运行可靠性，并影响其他电气设备。于电力机车主变压器的异常状态和故障情况，变压器通常具有多个继电保护装置。变压器发生故障时，保护必须可靠且快速，当变压器处于异常状态时，必须发出警报信号。力机车主变压器的主保护主要反映了变压器内部的短路故障。压器跳闸，变压器退役。要保护主要包括纵向差动保护和气体保护。
　　力机车主变压器的纵向差动保护基于变压器两端之间的电流差，主要反映了变压器油箱的内部故障。在保护范围内发生短路时，如图所示。

　　图3（b）所示，进入继电器的电流I = I1 12≠0，继电器动作，变压器两侧的断路器跳闸，有故障的变压器关闭。车的主变压器气体保护是一种保护方法，用于应对油浸式变压器的内部缺陷，这可能会明显反映油箱的内部运行情况。压器。

　　据气体浓度，对气体的保护分为轻气体和重气体。气体继电器中的气体累积量在250至300 cm3之间时，轻气体的作用将作为警报信号；当从油箱流到油袋的变压器油的速度为0.6至1.5 m / s时，重气体作用于断路器并跳闸。出警报信号。
　　拒绝电力机车主变压器的主保护时，紧急保护带具有一定的延迟，从而使主变压器停止工作。地短路后备保护用于反映由外部短路和变压器内部短路的备用引起的主变压器的过电流。变压器的高温保护也称为过热保护：当主变压器油的温度超过100°C时，该保护动作会延迟发送警报信号并阻塞变压器。电源停止输出。燃油箱的内部压力超过电力机车主变压器中的允许值时，电缆泄压阀会发出警报信号。变压器接通或外部故障被切断时，电流可以达到标称电流的4〜8倍，电流幅度可以达到500〜600A，这会引起绕组变形并具有较大的对绝缘的影响，通常会导致变压器的纵向连接。动保护功能异常。

　　瞬变部分增加时，变压器的铁芯饱和，铁芯的组成材料呈非线性：当铁芯饱和时，磁化电感减小，电流增加，磁化高呼叫电流生成。磁涌入电流的大小与铁芯剩磁的大小和方向成比例。磁电流的大小也与电压的幅度有关：两者成正比。
　　压越高，励磁电流越大。安装在电力机车上的主变压器的长期运行期间，绝缘层老化并且绕组逐渐耗尽以产生热量，主要因素是最热绕组的温度。着绕组加热，绕组的绝缘膜使溶解在变压器油中的一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）破裂。着温度升高，绝缘纸会老化并且绝缘纸会破裂，电缆从而导致绝缘破裂。
　　着绝缘老化，变压器的电阻减小，机械强度显着降低。此，研究老化的主要原因之一是机械性能的变化程度。CO CO2的产量大于1.85 ml / g时，则认为主变压器的绝缘处于危险状态。文档简要介绍了电力机车的主变压器，并解释了主要变压器在电力机车中的重要作用：它分析了主要机车的继电保护配置和真空锁的工作特性，以及绝缘失效测试。变压器内部的绝缘能力进行了分析，为下一步分析电力机车主变压器各种故障的特征和原因奠定了基础。
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