动车组牵引系统维护与检修21-CRH2动车组概课件.ppt

1、 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3 CRH2动车组主变压器概述 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3 CRH2动车组主变压器概述 2.3 CRH22.3 CRH2动车组变压器概述动车组变压器概述 CRH2动车组在2号和6号车下各设有一个牵引变压器，牵引变压器通过螺栓悬挂于车体下，在网压变化范围内，牵引变压器输出电压、电流及功率满足列车牵引和再生制动要求。具有1个原边绕组（25kv，3060KVA），2个牵引绕组（1500V，2x1285KVA），1个辅助绕组（400V，490KVA），采用铝线圈、轻量耐热材料。外形尺寸（LWH

2、）为25702300835mm，重2860kg，效率大于95。冷却冷却采用强迫油循环风冷方式，除用温度继电器、油温度继电器、油流指示器流指示器实施状态监控外，还采用金属波纹管存油器金属波纹管存油器，避免外气与油的直接接触，防止油质老化，冷却油采用难燃性硅油。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3 CRH2动车组主变压器概述 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3 CRH2动车组主变压器概述 牵引绕组为两个独立线圈，每1线圈均连接到1台牵引变流器上，确保牵引绕组的高电抗、疏偶合性，具有可使牵引变流器稳定运行的特性。另外，为了增加每组牵引

3、绕组的容量，原边绕组采用两组并联结构的绕组的绕组。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 2.3.1 2.3.1 CRH2动车组主变压器的构造动车组主变压器的构造 CRH2采用ATM9型牵引变压器，用来把接触网上取得的25kV高压电变换为供给牵引变流器及其它电器工作所适合的电压，其工作原理与普通电力变压器相同。ATM9型牵引变压器外部结构参见图2-1。储油柜安装在牵引变压器中央部位，和主机油箱通过连接孔输送绝缘油。波纹管采用圆型不锈钢焊接结构，外侧存放油，内侧与大气相通。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修

4、2、3、1 CRH2动车组主变压器结构（1）铁心 ATM9型牵引变压器采用壳式铁心，其特点是铁轭不仅包围线圈的顶面和底面，而且还包围线圈的侧面。硅钢片采用低损耗硅钢片，降低了变压器的铁损。为防止产生悬浮电位造成对地放电，安装时铁心及其它所有金属构件都必须可靠接地。整个铁心只允许一点接地。如果有两点或两点以上接地，则接地点之间可能形成闭合回路，造成铁心局部过热。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构（2）绕组 绕组是牵引变压器最关键的部件，为了保证变压器运行可靠，变压器绕组必须具有足够的电气强度、耐热强度、机械强度和良好的散热条件，使

5、变压器既能在额定条件下长期使用，又能经受住过渡过程所（如短路、雷击、操作等）产生的过电压、过电流以及相应的电磁力作用，不致发生绝缘击穿、过热、变形或损坏。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 图图2-1 ATM9型牵引变压器实物图型牵引变压器实物图1.热油出油管输入油冷却器；2.电动油泵；3.油冷却器；4.热油吸入油管；5.变压器绕组；6.冷却风入口；7.油冷却器散热片及热风出口；8.油流继电器；9.温度继电器；10.原边线路侧套管；11.接线端子 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2

6、动车组主变压器结构 ATM9型牵引变压器一次高压绕组、二次牵引绕组采用了铝制线圈，三次辅助绕组采用了铜制线圈，技术参数见表2-2所示。表表2-2牵引变压器线圈主要技术参数牵引变压器线圈主要技术参数项目一次高压绕组二次牵引绕组三次辅助绕组总匝数1000 1/260216材质铝铝铜导线绝缘聚氨酸绝缘纸导体质量（kg）14615961 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构（3）绝缘与引线装置 油浸式变压器的内部绝缘分为主绝缘和纵绝缘两类。主绝缘是指绕组（或引线）对地及对其他绕组（或引线）之间的绝缘；纵绝缘则指同一绕组不同部位之间的绝缘。

7、绝缘结构尺寸，特别是主绝缘尺寸将直接影响变压器的重量和外形尺寸，以及阻抗电压、损耗等性能数据。图图2-2 牵引变压器线圈接线图牵引变压器线圈接线图 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 图2-2为牵引变压器线圈接线图，其中TR1、TR2是牵引线圈，HV1、HV2是原边线圈，AUX是辅助线圈。线圈阻抗电压见表2-3所示。表表2-3 线圈阻抗电压线圈阻抗电压阻抗电压(%)设计值实测值S1-S221.421.16S3-S421.421.87S1-S4-17.09a-b-5.44 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与

8、检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 牵引变压器原边线路侧套管选用一体型耐热环氧树脂注塑成型套管，套管连接到相邻的高压设备箱内的断路器上。牵引变压器采用特殊A级绝缘，线圈内部使用聚酰胺绝缘纸板及Nomex410纸绝缘，冷却介质的最高温度可达135，大大提高了变压器的温升限值。原边线路侧套管 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构（4）油箱 油箱是油浸式牵引变压器的外壳，变压器的器身就放在充满冷却油的油箱内，油箱必须满足以下要求：在保证内部必要的绝缘距离条件下，尽可能减小体积，节约用油；具有必要的真空强度，以便在检修时能利用油箱

9、进行真空干燥；油箱外部各种附件的布置便于安装和维护。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 变压器的器身放在充满冷却油的油箱中，油箱分为上油箱和下油箱。下油箱安装变压器的器身，上油箱可以安装储油柜，还装有温度继电器。油箱上壁装有压力释放阀，以便迅速排出油箱内过高的压力。另外，在箱壁还开有冷却系统的进出口管道，油冷却器安装在箱壁上。油箱上装有油管，用于接通油路。ATM9型牵引变压器油箱为适形结构，紧包铁心及线圈，结构紧凑，尺寸及质量小。油箱壁上装有绕组出线用的绝缘套管，另外还设有与车体固定用安装座。（5）保护装置 为了保证变压器能够正

10、常工作，并在出现故障时防止变压器事故的扩大，ATM9型牵引变压器设置了以下保护装置：项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 温度继电器 用于监测牵引变压器的油温，在油温超过设定值时输出报警信号。报警温度设定为135，高于此值时触电闭合，车辆上的指示灯点亮。油流继电器 油流继电器用于监测牵引变压器运行中的油流量，油流量异常时，输出故障信号。金属波纹管式储油柜 储油柜又称油枕，安装在箱盖的上方。牵引变压器储油柜的油量满足变压器在高温持续运行时，油压不超过设定值。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 C

11、RH2动车组主变压器结构 ATM9型牵引变压器的储油柜采用金属波纹管式储油柜，波纹管是由多个(层数按规格)薄钢板冲压成形的环经内外圆周交互焊接而成，具有伸缩性的蛇腹状管结构。管的一端用钢板密封，另一端设有通气孔，并焊接到储油柜缸体的钢板上。缸体套在波纹管外周，两部件之间油密焊接。波纹管外侧和缸体内侧之间存放绝缘油，此空间与牵引变压器油箱连通。波纹管内侧通过空气配管与大气连通。储油柜安装在牵引变压器上部，通过波纹管伸缩来吸收绝缘油因温度变化引起的体积变化，使牵引变压器内部保持大气压力。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 自复位型压

12、力释放阀 变压器运行时，可能因短路而产生过高的热量使冷却油迅速气化，变压器内部压力升高。为防止变压器事故扩大，造成油箱薄弱环节破裂和变形，安装了压力释放阀。本压力释放阀采用连杆和弹簧组成的自复位结构，当主机内部异常，导致压力过高时，自动卸压；当压力降低到安全值时，自动关闭压力释放阀外罩，避免不必要的油损失。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 图图2-3 冷却回路图冷却回路图 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构（6 6）冷却系统）冷却系统 牵引变压器运行中产生的所有

13、损耗将转变为热量，使各部件的温度升高，当牵引变压器温升超过规定的限值，将加速绝缘老化甚至损坏，直接影响牵引变压器的使用寿命。因此，牵引变压器必须具有相应的散热能力。ATM9型牵引变压器在保证内部散热能力良好的同时，其外部冷却采用了油循环风冷却方式。冷却系统完成变压器的散热，冷却回路见图2-3所示。牵引变压器冷却系统主要由油冷却器、电动油泵、电动送风机等部件组成。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 电动送风机从车辆侧面吸入冷却风，经柔性风道内的整风栅板送往油冷却器，热交换后的空气从进气风道对面的排气风道排出，绝缘油在油冷却器冷却后

14、被送往变压器。油在流经绕组表面和铁心侧面时吸收热量，吸收热量后的油经电动送油泵再次送往油冷却器进行热交换。冷却油按以上所述不停地在变压器内部循环，当循环因油泵故障等停止，则绕组将过热、甚至烧损。为此，在循环回路的某部分安装油流继电器，进行油流停止检测。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 图图2-4 油冷却器油冷却器 图图2-5 电动油泵总体电动油泵总体 油冷却器的总体结构见图2-4所示。油冷却器选用整体铝制油冷却器，采用铝制波纹(corrugated)翅片。虽然翅片间距和形状都加以了防止赌赛处理，堵塞不可避免，进而导致冷却性能降

15、低。为此，油冷却器的风道部侧面需要开设清扫（检查）口，以便于堵塞时的检查和清扫。项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、1 CRH2动车组主变压器结构 电动油泵 电动油泵总体结构见图2-5所示。选用轴向空隙型电动油泵。油泵的泵和电动机采用一体构造，任何一侧均能浸润硅油，因此轴承可直接使用硅油润滑。电动送风机 电动送风机的总体结构见图2-6所示。电动送风机采用单相鼠笼型感应电动机和送风机直连构造，可在牵引变压器的油冷却器的旁边，通 过防振橡胶衬垫吊在车体下部。送风机为2 段轴流型，为应对车辆低地板化，可进一步缩小体积。图图2-6电动送风机电动送风机 项目二项目二 动

16、车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、2 CRH2动车组主变压器技术规格 2.3.2 CRH22.3.2 CRH2动车组主变压器的技术规格动车组主变压器的技术规格 CRH2采用的牵引变压器为一个基本单元1个，全列共计2个。该变压器采用单相、壳式、无压密封方式，主要技术参数如下：（1）通用规格 环境温度：2540（但是应考虑因车体盖板结构所产生的温度上升10K）（2）原边电压变动范围 标称公称接触网电压：25kV 原边电压变动范围：17.531kV 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、2 CRH2动车组主变压器技术规格（2）性能线圈结构：2次2绕

17、组，3次1绕组；方 式：单相、壳式、无压密封方式；冷却方式：油循环风冷方式（）；额 定 值：如表2-4所示；绝缘级别：如表2-5所示；绝缘类别：特殊A类绝缘（使用聚酰胺绝缘纸）；最高温升：如表2-6所示；项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、2 CRH2动车组主变压器技术规格 表表2-4 额定参数额定参数绕 组原 边牵 引辅 助容量(kVA)30602570490电压(V)250001500400电流(A)12285721225频率(Hz)50阻抗电压(mH)(一次二次)1.195效率大于95%额定类别连续额定 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压

18、器维护与检修2、3、2 CRH2动车组主变压器技术规格 表表2-5 绝缘级别绝缘级别绕组原边线路侧原边接地侧牵引辅助感应耐电压42kV10分钟工频耐电压2.5kV5.4KV2.9kV雷击耐电压全波：150kV截断波：170kV 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、2 CRH2动车组主变压器技术规格 表表2-6 最高温升最高温升测量部位测量方法温度上升极限工频温度上升极限绕组电阻法125k115k油温度计法80k75k标准环境温度25 项目二项目二 动车组主变压器维护与检修动车组主变压器维护与检修2、3、2 CRH2动车组主变压器技术规格 在实际带负载运行时，由于牵引变流器产生的谐波电流成分会使牵引变压器内部的损失增大，所以在使用工频电源进行温升试验时的温升的上限应在上述数值以下。绝缘油的类别：硅油 辅助设备电源规格：电动鼓风机 三相、50Hz、400V、115m3/min 电动油泵 三相、50Hz、400V、700L/min、7m油柱 外形尺寸与质量：外型尺寸为（LWH）25702300835mm；总重仅为2910kg（包括电动鼓风机）。