HXD3 型电力机车主变压器常见故障分
析及处理
摘要：主变压器是电力机车的心脏，承担着整车供电的重任，主变压器的正常运行关系到电力机车的行车安全。本文对电力机车主变压器检修过程中常见故障进行分析并提出解决方案，保证电力机车主变压器检修及运用的安全性和可靠性。
关键词：电力机车、主变压器、故障分析
0前言
我国铁路发展迅速，大功率电力机车已然成为普速列车和货运机车的主流。截止2020年底电力机车数量占比全国铁路机车62.7%。主变压器作为电力机车的核心部件，在检修过程中对故障点分析及处理尤为重要。
1、HXD3机车主变压器结构及原理
HXD3型电力机车主变压器，主要由箱体、器身、套管、油箱及附属件组成。主变压器为全密封结构，采用真空注油方式，通过氮气箱与储油箱之间的管路连接，对变压器运行过程中的油位进行调节，同时起到隔绝空气运用，减缓主变压器油劣化过程。并采用强迫油循环风冷方式进行主变油冷却。主变压器器身由铁芯、绕组及绝缘件等组成。通过原边绕组与次边绕组的变比将从接触网接收的25kV高压电转化为机车各设备运行要求的电压等级，从而为整车提供动力。
2、主变压器检修常见故障及处理
2.1低压套管烧损、老化
低压套管由树脂伞裙和接线端子组成，树脂伞裙可以增大爬电距离，防止接线端子与变压器箱盖发生放电现象；接线端子为铜镀银材质，通过机车主电路大
线与主变流柜连接。在对主变压器C6修检修过程中，发现低压套管存在烧损现象，故障原因分析及处理如下：
1.
机车运用晃动及检修过程中拆装导致大线连接处螺栓松动，致使变流柜大线与铜接线端子接触不良，接触电阻变大导致低压套管发热氧化发黑，严重时发生放电、烧损节瘤；同时机车运用中套管表面脏污受潮导致绝缘降低，漏电流增加也会使套管发热老化。此时需对套管进行清洁，可采用打磨镀银处理，严重者需更换套管，在日常运用中保证安装螺栓紧固到位、力矩符合要求，定期检查可杜绝此类现象。
2）机车运行过程中线路故障，导致电流过大，低压套管发热氧化发黑、烧损节瘤。此种情况需结合整车调试进行线路检查，视情况调整接线、更换问题配件及套管。后期运用中注意观察微机、监控反映的机车状态，及时发现故障并处理。
2.2器身铁芯缓冲器电蚀
在对主变压器C6修解体检修时，发现缓冲器固定螺栓处有电蚀现象，分析变压器芯体结构，器身通过缓冲器连接着上下夹件，与拉螺杆配合固定着硅钢片铁芯（如图1），变压器运行过程中铁芯、绕组产生磁场，在上下两极产生的漏磁通最为严重，也最易产生漏电流。长期运用变压器油中的金属杂质、胶质等在缓冲器螺栓处产生放电，导致缓冲器碳化电蚀。处理方法:对器身缓冲器、拉螺杆进行绝缘改造，在紧固螺栓处增加尼龙绝缘套，增大绝缘性能减少放电，同时对问题缓冲器进行焊修处理。
图1、HXD3机车主变压器器身
2.3绕组阻值、绝缘不合格
绕组阻值会影响变压器变比、变压器自身损耗，导致主变压器油温升高，严
重者烧损变压器，而绕组绝缘性能不良将直接影响绕组放电击穿甚至烧损。分析
绕组结构，线圈绕组外包皱纹纸缠绕在铁芯四周，测量时温湿度影响、绕组断股、皱纹纸脏污破损、连接处紧固不良、引线焊接不良等都会对绕组阻值及绝缘造成
影响。出现此类问题首先对测量环境温湿度进行人工干预并重新测量，考虑变压
器自身问题。需对绕组各连接处接触状态进行检查，对引出线破损老化皱纹纸进
行重新包扎处理。同时可对变压器器身进行连续烘干干燥处理，严重无法修复者
需更换铁芯。
2.4介质损耗超标
介质损耗反应了变压器铁芯线圈及变压器油的绝缘、受潮、老化情况。主变
压器在运输、安装和运行过程中保护不当，受外界影响导致箱体内受潮，变压器
运行过程中发热产生的水和氧气也会导致变压器油及绝缘皱纹纸的老化，进而导
致介质损耗超标。同时箱体内部运行中放电和安装螺栓紧固产生的金属粉末，油
泵齿轮运行产生的金属粒子等，存在于变压器油中也会导致介质损耗超标。此类
问题首先对测量环境温湿度进行干预并重新测量，考虑变压器自身问题。对引出
线破损老化程度进行检查，皱纹纸脏污老化进行重新包扎处理。并采取真空干燥
处理。对变压器油进行过滤检测。
2.5密封性问题
HXD3机车主变压器采用密封结构，由于变压器运用老化，变压器漏油问题频发。分析变压器及油循环回路结构，箱盖、套管、压力释放阀、蝶阀、油流继电器、油温继电器、注油活门、A端子、油管连接法兰等密封垫为橡胶材质，长时
间运用风化会影响密封情况；同时油箱、氮气箱、波纹管及管路连接处钢结构焊
接质量、各阀件自身性能也会对主变压器密封性造成影响。针对上述问题通常采
用以下几种方式：检查各密封垫的状态，不良者进行更新；对各管路接触面进行
清洁检查，不平整处进行打磨矫正；检修时对管路余油彻底清洁，防止运用中造
成误判断；对管路焊缝处进行检查，如有裂纹渗漏需进行探伤补焊；必要时对各阀件进行性能试验。
3.结语
通过以上HXD3型电力机车主变压器检修时常见故障分析，积攒检修数据，在运用和维护中降低故障率、提高变压器检修质量及检修效率，为铁路机车安全运行保驾护航。
4.参考文献
【1】TG/JW 198-2019《中国国家铁路集团有限公司HXD3型电力机车检修技术规程（C6修）》，中国铁道出版社有限公司
【2】《和谐型大功率交流传动机车技术丛书-HXD3型电力机车》，张曙光，中国铁道出版社
作者简介：李璐璐[1994- ]，女，天津市，助理工程师，大学本科，和谐型交流传动机车电气系统检修。
第七章故障处理 1、受电弓故障 现象：升不起弓或自动降弓 处理方法： 1、检查升弓气路风压是否高于600Kpa。如低于此值应按压一下辅压机按钮SB95（在控制电器柜上），使用辅助压缩机泵风，当风压达到735Kpa时，辅助压缩机自动停打。 2、检查控制电器柜上的各种电器开关位置，应置于正常位置。如有跳开现象，请检查确认后，重新闭合开关。 3、换弓升弓试验。 4、若机车运行中自动降弓，停车确认受电弓损坏程度，记录刮弓的地点。通过低压电器柜上的开关SA96，控制隔离开关QS1或QS2隔离损坏的受电弓。可以换弓继续运行。 若刮弓导致受电弓破损严重，需要登车顶作业，请求停电，参照执行机安函[2006]135号文件内容，做好必要的安全防护。 5、若故障在乘务员接乘时出现，检查管路柜内蓝色钥匙，应处于竖直位，即开放状态。 6、故障在接乘时出现，可以使用正常的受电弓运行，也可以按照下面的步骤查找故障受电弓的问题。 a、检查升弓塞门U98，应置于打开位置（顺位开通）。 b、主断控制器，将其上面的开关置于“停用”位置，如能升起弓，说明主断控制器故障。 2、主断合不上 处理方法： 1、检查气压正常，不低于于650Kpa。（保证风压继电器KP58闭合） 2、检查司控器主手柄处于“0”位。 3、检查两端司机室操纵台上的紧急制动按钮，应该在弹起位。 4、半自动过分相按钮在正常弹起位。 5、过分相后合不上主断，关闭全自动过分相装置。 6、若故障在接乘时发生，检查各相应的塞门开关。检查主断气路塞门U94置开启位（顺位开通）。检查CI试验开关SA75置“正常”位。 3、提牵引主手柄，无牵引力 处理方法： 1、确认各风机启动完毕（换向后，风机启动）。 2、确认停车制动在缓解位，制动缸压力小于15Okpa时操纵台停车制动红色指示灯应熄灭。 3、确认制动系统CCB-II显示幕不显示动力切除状态。 4、监控未发出卸载信号。 5、通过TCMS显示屏查看机车部件的状态，发现异常，到低压电器柜检查对应的自动开关是否处于闭合位。 4、主变流器故障 现象：跳主断，故障显示灯亮，微机显示主接地、牵引电机过流、主变压器牵引绕组过流、中间回路过电压、网压异常等信息
HXD3型电力机车主变压器常见故障分析 摘要：HXD3型号的电力机车目前广泛应用于我国的交通运行中，但是其变压 器常常出现过热和泄露等故障，影响日常的运行质量。为了解决这些常见故障， 本文主要针对HXD3型电力机车主变压器的基本情况进行简单介绍，之后就其常 见过热原因和处理措施进行研究，同时探究了主变压器在使用过程中出现的泄露 故障，并就如何解决提供几点参考建议，希望能够对机车的稳定运行提供一定的 帮助。 关键词：HXD3型电力机车；主变压器；常见故障；解决措施 一、HXD3型电力机车主变压器相关介绍 和谐号自运行起其配备的主变压器就与常规的机车不同，传统机车一般配备 开放式变压器，而HXD3型列车所使用的主变压器为全密封式。在这类变压器中，将传统的内部储油柜和油枕改成了油箱直接连接氮气室，这是主变压器的一种创 新型设计。在这种设计下变压器内部的油和空气必须彻底隔离，不然容易导致绝 缘性失效，变压器的使用寿命缩短，这是由于变压器中的油如果接触到外界的空气，那么就会吸收其中的水分，从而产生负面影响。因此，这就要求HXD3型电 力机车主变压器必须具备极高的密封性，同时全密封结构的变压器从根本上避免 了频繁换油的行为，降低了维修费用，除此之外，全密封设计的变压器在注油时 主要依赖真空注入的方式。 二、HXD3型电力机车主变压器出现过热故障的原因分析 （一）HXD3型机车冷却系统出现障碍 在机车运行过程中对变压器最主要的降温手段就是自身的冷却系统利用冷却 风发挥作用，一般车顶侧壁都会预留一个通风窗，机车的冷却塔就利用这一窗口 将风吸入车内，通过通风带循环降温，最先冷却的部位是冷却塔内部的散热器。 实现这一冷却循环的重要前提是通风要时刻保持畅通，如果冷却系统无法将风吸
HXD3 型电力机车主变压器常见故障分 析及处理 摘要：主变压器是电力机车的心脏，承担着整车供电的重任，主变压器的正常运行关系到电力机车的行车安全。本文对电力机车主变压器检修过程中常见故障进行分析并提出解决方案，保证电力机车主变压器检修及运用的安全性和可靠性。 关键词：电力机车、主变压器、故障分析 0前言 我国铁路发展迅速，大功率电力机车已然成为普速列车和货运机车的主流。截止2020年底电力机车数量占比全国铁路机车62.7%。主变压器作为电力机车的核心部件，在检修过程中对故障点分析及处理尤为重要。 1、HXD3机车主变压器结构及原理 HXD3型电力机车主变压器，主要由箱体、器身、套管、油箱及附属件组成。主变压器为全密封结构，采用真空注油方式，通过氮气箱与储油箱之间的管路连接，对变压器运行过程中的油位进行调节，同时起到隔绝空气运用，减缓主变压器油劣化过程。并采用强迫油循环风冷方式进行主变油冷却。主变压器器身由铁芯、绕组及绝缘件等组成。通过原边绕组与次边绕组的变比将从接触网接收的25kV高压电转化为机车各设备运行要求的电压等级，从而为整车提供动力。 2、主变压器检修常见故障及处理 2.1低压套管烧损、老化 低压套管由树脂伞裙和接线端子组成，树脂伞裙可以增大爬电距离，防止接线端子与变压器箱盖发生放电现象；接线端子为铜镀银材质，通过机车主电路大
线与主变流柜连接。在对主变压器C6修检修过程中，发现低压套管存在烧损现象，故障原因分析及处理如下： 1. 机车运用晃动及检修过程中拆装导致大线连接处螺栓松动，致使变流柜大线与铜接线端子接触不良，接触电阻变大导致低压套管发热氧化发黑，严重时发生放电、烧损节瘤；同时机车运用中套管表面脏污受潮导致绝缘降低，漏电流增加也会使套管发热老化。此时需对套管进行清洁，可采用打磨镀银处理，严重者需更换套管，在日常运用中保证安装螺栓紧固到位、力矩符合要求，定期检查可杜绝此类现象。 2）机车运行过程中线路故障，导致电流过大，低压套管发热氧化发黑、烧损节瘤。此种情况需结合整车调试进行线路检查，视情况调整接线、更换问题配件及套管。后期运用中注意观察微机、监控反映的机车状态，及时发现故障并处理。 2.2器身铁芯缓冲器电蚀 在对主变压器C6修解体检修时，发现缓冲器固定螺栓处有电蚀现象，分析变压器芯体结构，器身通过缓冲器连接着上下夹件，与拉螺杆配合固定着硅钢片铁芯（如图1），变压器运行过程中铁芯、绕组产生磁场，在上下两极产生的漏磁通最为严重，也最易产生漏电流。长期运用变压器油中的金属杂质、胶质等在缓冲器螺栓处产生放电，导致缓冲器碳化电蚀。处理方法:对器身缓冲器、拉螺杆进行绝缘改造，在紧固螺栓处增加尼龙绝缘套，增大绝缘性能减少放电，同时对问题缓冲器进行焊修处理。
HXD3型机车途中故障应急处理办法（双班值乘） 升弓风压表在空气制动柜 辅压机按钮 （SB95） 在控制电器柜 升弓风压表 在空气制动柜 低压电器柜 在机车上部走廊左侧 —1—
触网线规定位置，撤除时，先取下接地杆，再解除接地线。 开关SA96 在低压电器柜右下角（正常位） 隔离开关 QS1或QS2 在走廊顶部 （正常位） 开关SA96 在低压电器柜 右下角 （隔离I端） 隔离开关 QS1或QS2 在走廊顶部 （隔离位） 蓝色钥匙 在空气制动柜 中上部 （开位） 蓝色钥匙在空 气制动柜 中上部 （关位） —2—
前升弓塞门U98 在低压电器柜后部走廊左下部 后升弓塞门U98 在走廊右侧空压机 后方墙壁上 主断控制器（运用位） 分别在低压电器柜 后部走廊左下部和 右侧空压机后方墙壁 主断控制器（停用位） 分别在低压电器柜 后部走廊左下部和 右侧空压机后方墙壁 - 3 -
特别提醒注意： 机车乘务员在恶劣天气行车时，要加强对机车状态的确认，特别是受电弓的情况，在库内机车时要按规定对车顶进行绝缘检测：HXD3型机车网压表指针在零位，立即联系技术科专业人员（专业工程师电话：杨万礼：138********、安琪：135********）指导处理。途中出现出现一架受电弓不升弓现象的机车，及时进行联系检查处理，并如实将信息在行车日志中进行记录，到达本段反馈地勤、到达兖北反馈兖北地勤、达到徐北通知大使和值班干部。 注意事项：冰雪天气下，电力机车受电弓存在升弓慢的现象。对HXD3型机车而言，升弓超过10秒后，微机屏会报警并有“接触网压低”故障记录。为此，冰雪天气下升受电弓时，遇HXD3型机车微机屏报警后，应继续将升弓扳键开关保持在升弓位置持续20秒，如仍升不起受电弓，再断开升弓扳键，重复试验2次。其它型电力机车也应适当延长升弓时间。 严禁私自调整升弓压力。 - 4 -
电力机车主变压器的故障诊断及分析处 理 摘要：电力机车主变压器通常用于将接触网上的高压电转换成适用机车内各 类设备的低压电，变压器故障主要集中在管路系统漏油，冷却系统通风机卡滞， 散热器堵塞，以及温度检测装置连接插头或者传感器失效等方面。针对以上常见 的变压器故障类型分析了具体的诊断方法，以下提出了处理相关故障的技术措施。 关键词：电力机车；主变压器；故障诊断；处理措施 引言： 电力机车主变对维持牵引动力具有非常重要的作用，在实际运行过程中主变 上也会出现一些故障，并且有些故障的发生率较高，且大部分与主变的冷却系统、油路系统及其油温监测系统相关。在日常管理中要结合变压器的特点以及管理数据，加强对常见故障因素的诊断和处理，提高变压器的可靠性。 一、电力机车主变压器结构 电力机车的主变压器实际上就是安装在机车上的牵引变压器，其功能是实现 接触网电压的转换，接触网上的电压为25kv（额定电压，实际存在上下浮动）， 而电力机车上的各种用电设备多运行在较低的电压上，因而需借主变实现降压。 国内电力机车上的变压其按照绕组和铁芯的相对位置差异分为壳式和芯式两种类型，虽然存在一定的差异，但结构上基本一致。电力机车主变的核心组成包括绕组、铁芯、变压器油、冷却系统以及油箱等。另外，电力机车牵引变压器上还设 计了一系列继电保护装置，典型的如油流继电器、压力释放阀、信号温度计、油 位表等[1]。电力机车主变上的故障通常由各个组成部分所引起。 二、电力机车主变压器的常见故障及其诊断和处理 （一）主变铁芯故障及其诊断处理
①故障现象。电力机车的主变压力器在正常运行时，由于绕组通电，因而会 产生电场，并且这种电场覆盖了油箱、铁芯以及其他各种金属构件。但各个区域 的电场强度存在很大的差异，因而需在铁芯上设计接地，否则会引发强烈的放电 作用。变压器的绝缘性能将受到严重影响，尤其是变压器绝缘油。铁芯故障主要 分为两类，其一是施工工艺造成短路。其二是金属软管、不锈钢软管多点接地， 这种情况下会造成铁芯局部烧毁，通过观察即可判断。 ②故障诊断及处理。变压器铁芯故障斩诊断可在断电情况下进行，方法上分 为直流法和交流法两种。以直流法为例，打开铁芯与夹片的连接片，然后在硅钢 片上通入6V直流电，接着依次测量各级硅钢片上的电压值，判断故障点的方法 是电压为零或者电压指示反向。找到故障点之后排除多点接地或者短路即可。 （二）主变绕组故障及诊断处理方法 ①故障现象。由变压器绕组故障所引发的现象主要包括变压器过热、绝缘油 温度异常升高、绝缘击穿或者通电后变压器无法运行等。 ②故障诊断。变压器绕组常见故障类型为绕组接地、匝间短路、相间短路等，还有一种情况是绕组中线路断开或者开焊。最后一种故障通常会导致变压器无法 启动运行，因而比较容易判断。绕组接地的主要原因是绝缘击穿、主绝缘破坏， 通常由瞬间的过电压引起。绝缘油故障也会引起变压器绕组方面的故障，例如， 绝缘油中混入水分，导致其劣化，或者油路密封受损，漏油，并且空气混入，空 气与绝缘油接触，最终导致酸价过高、油位下降，严重影响绝缘效果，绕组原本 浸润在绝缘油中，借助绝缘油保护绕组。绝缘油的泄漏或者劣化将导致其在运行 时短路。 ②处理措施。在处理绕组故障时要先排除导致绕组短路或者接地的其他成因。如清除变压器内部长期积累的杂物、检查油路系统是否漏油，判断变压器油是否 劣化，如果存在，更换变压器油，做好密封措施。绕组故障通常会导致绕组受损，在排除了其他故障因素之后，可更换绕组。 （二）温度信号检测装置的故障、诊断及处理
HXD3型电力机车常见故障分析与处理 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师：
摘要 HXD3型电力机车是由中国北车集团大连机车车辆有限公司与日本东芝公司于2001年起合作研制的大功率交流传动货运电力机车。HXD3型电力机车是目前世界上批量 投入商业运行的6轴电力机车中功率最大的交流传动电力机车,该型机车应用了先进的网络控制、交流电机矢量控制和轴控驱动方式等一系列新技术,使我国铁路机车技术装备全面 进入世界先进行列。郑州机务段在2009年9月配属了32台HXD3型电力机车,每台机车都经过全面检查整修后才投入运用,该型机车充分满足了重载、快速货物运输的需要,然而,在实际运用过程中,还是发现HXD3型电力机车存在着一些问题,影响了该型机车的正常运用。 关键词：HXD3；常见故障；分析与处理
目录 摘要........................................................................................................................................................... 目录 ....................................................................................................................................................... I 引言 0 1.HXD3型电力机车主要特点 (1) 1.1.机车主要技术性能指标 (1) 1.2.机车设备布置 (3) 1.2.1司机室设备布置 (4) 1.2.2车顶设备布置 (4) 1.3.机车冷却系统 (4) 1.4.机车主要部件介绍 (4) 1.4.1 真空断路器结构特点及优点 (4) 1.4.2 主变压器特点 (4) 1.4.3 变流装置 (5) 1.4.4 复合冷却器 (5) 2.HXD3常见的故障分析 (7) 2.1.受电弓故障 (7) 2.2. 主断合不上 (7) 2.3.提牵引主手柄，无牵引力 (8) 2.4.主变流器故障 (8) 2.5.辅助变流器故障 (8) 2.6.油泵故障 (9) 2.7.主变油温高故障 (9) 2.8.牵引风机故障 (9) 2.9.冷却塔风机故障处理 (9) 2.10.空转故障 (10) 2.11.110V充电电源（PSU）故障 (10) 2.12.控制回路接地 (10) 2.13.原边过流故障 (10)
变压器的常见故障及处理 变压器常见故障及处理方法 变压器是电力系统中重要的设备之一，但在运行中可能会出现各种异常情况。以下是常见的变压器故障及处理方法： 一、声音异常 1、电网单相接地或谐振过电压会导致变压器声音尖锐； 2、大容量设备启动或带有谐波分量的负载会使变压器发出“哇哇”或“咯咯”声； 3、过负荷会导致变压器发出高而沉重的“嗡嗡”声； 4、零件松动会导致变压器发出强烈而不均匀的“噪音”； 5、接触不良或绝缘击穿会导致变压器发出“噼啪”或“吱吱”声； 6、系统短路或接地会导致变压器发出“噼啪”噪音，严重时还会有巨大轰鸣声； 7、铁磁谐振会导致变压器发生粗细不匀的噪音。
二、油温升高 1、涡流或穿芯螺丝绝缘损坏会使变压器油温升高； 2、绕组局部短路或接点故障也会导致油温升高。 三、绝缘油颜色变化 绝缘油可能会吸收空气中的水份和氧化物，导致颜色变化，降低绝缘强度，引起闪络和击穿。 四、油枕或防爆管喷油 突然短路或内部故障会导致变压器油喷出，可能引起瓦斯保护动作。 五、三相电压不平衡 三相负载不平衡、铁磁谐振或局部短路都可能导致三相电压不平衡。
六、继电保护动作 继电保护动作可能是由于过流、过载、短路等故障引起的。 以上是变压器常见故障及处理方法的简要介绍，对于及时发现和处理变压器故障非常重要。 继电保护动作通常表明变压器内部存在故障。其中，瓦斯保护是变压器的主要保护之一，它能够监视变压器内部发生的部分故障。轻瓦斯动作会先发出信号，随后重瓦斯动作会去掉闸。 轻瓦斯动作的原因包括以下几个方面：（1）滤油、加油 和冷却系统不严密，致使空气进入变压器；（2）温度下降和 漏油使油位缓慢降低；（3）变压器内部故障，产生少量气体；（4）变压器内部短路；（5）保护装置二次回路故障。 当外部检查未发现变压器异常时，应该查明瓦斯继电器中气体的性质。如果积聚在瓦斯继电器内的气体不可燃，且无色无嗅，混合气体中主要是惰性气体，氧气含量大于16%，油 的闪点不降低，则说明是空气进入瓦斯继电器内，变压器可以
HXD3型电力机车常见故障分析与处理 1.电器故障：HXD3型电力机车的电气系统非常复杂，常见的电器故 障包括电源故障、电缆短路、继电器故障等。处理方法一般是检查电源接 线并修复或更换故障电缆，同时检查继电器并进行维修或更换。 2.机械故障：HXD3型电力机车的机械部分也容易出现故障，如发动 机故障、传动系统故障、车轮磨损等。处理方法通常是对故障部件进行检 修或更换，同时进行机械系统的调整和校准。 3.运行故障：运行故障包括制动故障、转向系统故障等。处理方法是 检查制动系统的液压油温、制动器的磁阻力等参数，并进行相应的维修和 调整。 4.故障诊断与排除：对于无法立即确定故障原因的情况，可借助诊断 设备进行故障排查。常用的故障诊断设备包括故障代码读取器、故障记录 仪等。通过读取故障代码和故障记录，可以确定故障原因，并采取相应的 处理措施。 在处理HXD3型电力机车常见故障时，需要注意以下几点： 1.定期维护：定期对电力机车进行维护，包括对电气设备、机械部件 和运行系统进行检查和保养，及时发现并处理潜在故障。 2.高质量维修：对于出现故障的部件，应选择原厂配件进行更换，并 严格按照维修手册进行操作，确保维修质量。 3.故障记录和分析：对于频繁出现的故障，应进行详细的记录和分析，找出故障的根本原因，并采取相应的改进措施。
4.人员培训：对维修人员进行专业培训，提高其对HXD3型电力机车的理解和操作技能，以便能够迅速准确地处理各类故障。 综上所述，对于HXD3型电力机车常见故障的分析与处理，需要进行定期维护、高质量维修、故障记录和分析以及人员培训。只有通过以上多种手段的综合运用，才能提高HXD3型电力机车的可靠性和安全性，确保其正常运行。
HXD3C型电力机车接地故障分析及解决 方案 摘要：随着时代的不断进步，各种电力机车的出现，为人们出行提供了极大的便利，其中HXD3C型电力机车在其中最具代表性之一，该车型在运行中会受到接地故障问题的影响，进而难以维持正常运行状态。为了保证有效地将这种故障问题进行排除，就需要深入的针对机车接地故障进行分析，进而了解其主要特点与原理并与之相结合，这样才能够提出有针对性的解决方案。 关键词：HXD3C型电力机车；接地故障；解决方案 引言： HXD3C型电力机车是由中国中车集团生产的，是基于HXD3型与HXD3B型机车的基础上，通过高度集成化、模块化设计思路的利用下研发与生产的，属于交--直--交型六轴7200kW客货两用的电力机车，在实际运营中具有众多的优势。但是，接地故障的出现会造成机车连接电缆绝缘遭到破坏，进而使得机车出现电气故障问题。为使机车的行车安全得到保证，就需要在实施机车检修时提高故障排查的效率，并提出行之有效的故障排除思路。 1.HXD3C型电力机车之中主电路的接地故障分析 HXD3C型电力机车主电路的主要组成部分有4个，分别为网侧电路、主变压器、主变流器以及牵引电机这四个部分。将25kV单相交流电通过车顶高压电路进入到机车的主变压器之中，随后再通过相应的整流、逆变等重要的过程，来实现电能向相交流牵引电机进行输送。由于机车主电路系统具有较高的集成度，并且受到C4修工艺范围因素的影响下，使得主电路的接地故障问题成为主要的活接地故障问题。其主要表现为相应的主电路接地故障问题出现之后又消失了，随后又会不定时地反复出现，随机性、隐蔽性等特点非常显著，进而使得机车的正常运用遭受到严重的影响。与机车主电路高电压、大电流所具备的特点相结合，
刍议HXD3C型电力机车主断路器常见 故障类型与解决路径 摘要：本文以HXD3C型电力机车主断路器作为主要研究对象，首先简要阐述 该型号机车主断路器的工作原理以及逻辑控制原理，分析该设备在运行过程中常 见的故障类型，并探讨降低HXD3C型电力机车断路器故障率的有效对策。 关键词：HXD3C型电力机车；主断路器；故障类型；维修 前言：HXD3C型电力机车应用的主断路器型号为22CBDP1型真空主断路器， 该设备的主要功能是控制机车与接触网之间的电气连通。在机车运行过程中，一 旦机车发生任何故障，该设备可第一时间快速切断机械电源，保护机车内部其他 构件。 1、主断路器的工作原理及逻辑控制原理 1.1 HXD3C型电力机车主断路器的工作原理 当HXD3C型电力机车在运行过程中，当机车运行状态出现异常后，机车内部 的TCMS则会第一时间发出主断路器闭合信号。随后电磁阀通电，转换阀开始工作，储气缸进入空气后，随后通过转换阀进入到传动气缸。传动气缸运行中将推 动活塞，并同时压缩复原弹簧，使真空包内主触发出闭合动作。当TCMS发出主 断路器断开信号后，电磁阀第一时间发出断开动作后，转换阀随后发出关闭动作，活塞中的气体排出后，弹簧恢复原力，活塞自由落体回到底部，主触头分离后， 机车主断路器随即断开。下图（图1）为主断路器工作原理图。
（图1主断路器工作原理图） 1.2 HXD3C型电力机车主断路器逻辑控制原理 HXD3C型电力机车主断路器逻辑控制原理图如图2所示。在机车进入到升弓状态后，需闭合机车主断路器扳键开关SB43/SB44，当系统收到断路器信号516后，经系统判断后，对断路器发出送合信号455，主断路器接到指令后，发出闭合动作。闭合后，主断路器中的主触头第一时间向系统发送432反馈信号。而主断路器的断开原理主要是系统接收到分断信号以后，根据机车运行状态，判断后信号453失电，使主断路器断开。与此同时，机车系统将对司机室中的显示模块发送分断信号463，司机室中的主断路器分断指示灯开启。图2为主断路器逻辑控制流程图。 （图2主断路器逻辑控制流程图） 2、HXD3C型电力机车主断路器的常见故障及解决路径
HXD3型电力机车途中常见故障应急处理（09版） HXD3型电力机车途中常见故障应急处理 一、受电弓故障 1、检查空气柜蓝钥匙是否在开放位，应拨不出来。 2、检查好空气柜升弓气路控制风缸风压是否高于600Kpa。如低于此值应按压一下辅压机按钮SB95（在控制电器柜上），使 用辅助压缩机泵风，同时检查U77塞门是否在开放位。当风 压达到735Kpa时，辅助压缩机自动停打。 3、在空气柜检查升弓塞门U98应在开放位。 4、检查升弓阀板上调压阀塞门应在开放位。 5、检查侧墙壁处的主断控制器（快速降弓装置），将上面的开关置断开停用位，如能升弓，说明该装置故障，报活更换或换 弓运行。 6、在电器柜检查司机控制自动开关QA43或QA44应在闭合位，断合几次，防止假跳。 7、运行中换弓运行。 二、途中刮弓 1、立即断主断降弓停车，迅速关闭控制风缸塞门U77存风，马上向列车调度员报告列车车次、机车号码、刮弓地点、司机 姓名等有关内容，并申请停电，做好防溜防护。 2、接到停电命令后，将命令号码、日期、电调姓名、停电起止时间，二人核对后记入手帐。 3、到达停电时间起点后，升前弓并确认升起，确认网压表无显示，闭合主断，确认辅助变流器UA12不能启动，对应辅机不 工作，“欠压”灯不灭，然后断闸降弓。 4、在停电时间内穿戴防护用品，将随车接地线固定在机车运行方向左1轴头端盖螺母上，再将随车接地线勾头挂在运行前 方网上。 5、取钥匙上大顶，妥善处理故障的受电弓，捆紧绑牢，使其不
可由于震动而移位或脱落，并排除接地处所。 6、将工具及受电弓损坏部件带下车顶，各钥匙归位，先在接触网上取下接地线勾头，再从轴头上解下接地线。 7、关闭故障受电弓供风塞门U98，将电器柜内辅助压缩机启动按钮右边的前后弓隔离开关S96置故障位置。 8、再停电时间终点前，申请送电，来电后开放U77塞门，充风试闸，升前弓运行。 三、运行中网压突然降为0 1、立刻观察是否刮弓，发现刮弓后，立即停车，按刮弓故障应急处理。 2、如未刮弓，马上询问车站，得知停电后，选择平道，远离或越过分相绝缘地点停车。 3、停车后降下受电弓，并关闭控制风缸存风塞门U77，做好防溜防护工作。 4、接到来电通知后，开放塞门U77，升弓合闸后，充风缓解并进行制动机试验后恢复运行。 四、主断合不上 1、出段时确认空气制动柜风表压力，不应低于650Kpa,若低于时，使用辅助压缩机风泵。 2、出段时确认前后端操纵台红色紧急制动按钮QA103或QA104 应在弹起位。 3、出段时确认前后端操纵台黄色半自动过分相按钮在弹起位。 4、出段时确认电器柜内蓄电池电压表左侧的主变流器试验开关SA75在“正常”位。 5、出段时检查侧墙壁处主断气路塞门U94应在开放位。 6、运行途中应确认主手柄回到零位，“零位”指示灯亮。 7、运行途中按下半自动过分相黄色按钮，使用手动过分相，关闭自动过分相装置。 五、调速手柄提到级位上，无牵引力矩 1、确认各风机启动完毕，前后端辅助变流器指示灯不应亮。
4.25 掌握HXD3型电力机车无压无流故障处理 一、机车无压无流时的处理方法 主变流器3分钟内连续过流3次时的无压无流。 3分钟内连续过流3次，微机封锁造成无压无流时，惰力运行选择适当地点停车；停车后断开QA61蓄电池充电自动开关30秒再合上。 制动显示屏有“动力切除”显示时的无压无流。 1.动力切除显示时的无压无流，手柄回零位，根据制动显示屏提示，将大闸把放抑制位或紧急位60秒后再回运转位即可。 2.60秒后“动力切除”不消失，仍不能充风时，检查两端的“紧急停车”按钮，必须右旋弹出按钮方可恢复正常。 3.停车制动灯亮时的无压无流。 先缓解弹停再提手柄即可。已擦伤车轮时减速运行。 4.运行速度高手柄位置低时的无压无流。 提高手柄位置即可。 5.提手柄过快时的无压无流。 过分相后提手柄过快，各辅机未启动完，提手柄无压无流时，回手柄重提即可。 6.网压低或网压高时的无压无流。 网压低于17. 5kV或高于31. 5kV均会发生无压无流，与调度员联系，网压正常后无压无流会消除。无网压可能是停电或剐弓。 7.显示屏有故障显示未处理时的无压无流。 根据故障显示先处理故障再提手柄即可。 8.油温高于100T：时的无压无流。 惰力运行降温。停车后下车检查，先摸变压器油箱温度再看变压器油温表，确认油温不高时，拆下变压器接线盒内438线包扎即可（油温高时禁止拆线处理）。 9.主断路器未合上时的无压无流。 参照主断合不上的处理方法先闭合主断。检查受电弓升起来合上主断时，应确认主断合上后，再提手柄。 10.总风压力低于470kPa时的无压无流。 过分相后未闭合压缩机造成总风缸压力低于470kPa时，应及时闭合压缩机扳键打风即可。如因总风压力低造成落弓、跳闸时，先开U77 “控制风缸”塞门进行升弓合闸，控制风缸未存风时，关闭U77 “控制风缸”塞门；用小风泵打风升弓合闸。 ⑪机车超速时的无压无流。 监控装置认为超速时微机切除动力，可降速至规定速度以下运行。
HXD3机车主变流器IGBT故障分析与对策研究IGBT因其卓越的性能，被广泛应用于轨道交通牵引等大功率场合，若IGBT 功率模块发生故障，就会造成停车事故对运行安全造成威胁。本文介绍IGBT在牵引主变流器中的应用，分析发生炸裂故障的原因，并提出预防技术措施。 标签：HXD3机车；IGBT；故障 0 引言 HXD3 型电力机车主变流器为牵引电动机提供电能，主变流器就好比机车的心脏，它的好坏直接关系到机车的质量性能。近年来，IGBT炸损事故频发，严重影响了机车的正常运行。随着故障发生愈加频繁，如何快速有效减少故障发生成为当前亟待解决的问题。 1 IGBT在主变流器中的应用 HXD3机车主变流柜的主电路分别由脉冲宽度调制PWM逆变器模块、四象限整流器模块、中间滤波电容直流环节、真空接触器等部分组成，无接点控制单元构成其控制电路[1]。主变流柜可针对车辆的不同时速，对牵引电机采用矢量控制，精确调节电机的转矩和转速，从而快速改变机车运行速度。 四象限整流单元由两个IGBT元件并联后组成功率模块，逆变单元则是由单个IGBT元件构成的功率模块。通过对电力电子开关IGBT采用PWM控制，能将由变压器二次侧绕组引出的1450V交流电压转换成为2800V直流电压。经过中间直流环节的重要作用后，逆变单元将输入电压为2800V直流逆变为额定输出电压为2150V的U、V、W三相交流电压，对牵引电机提供电能。 IGBT功率模块作为逆变单元和四象限整流单元的重要组成部分，对机车加速度的上升和下降进行连续控制，实现机车的牵引和制动，要求其可靠性高，噪声低，功耗低。它的炸裂不仅使得自身报废、后期的维修只能整体更换，还会因爆炸冲击导致周围相关电路板和元器件的损坏和老化，在给段上带来巨大经济成本压力的同时也会埋下安全隐患，严重影响机车质量。 2 IGBT故障现象原因分析 IGBT功率模块运行于高电压、大电流的应用场合，其功率损耗较大和工作结温较高。当作为高频率开关使用时，为了使模块工作性能良好，应控制IGBT 的工作结温，防止过热烧损芯片。机车中IGBT元件的额定参数如下：额定电压为4500V；额定电流为900A；最大电流为1800A，器件使用温度范闹为-40℃—125℃。 经过调查统计，2016年某机务段发生18起IGBT炸裂故障。其中6、7、8
HXD3型电力机车途中常见故障应急处理 一、受电弓故障 现象：升不起弓或自动降弓 处理方法： 1、检查升弓气路风压是否高于600Kpa。如低于此值应按压一下辅压机按钮SB95（在控制电器柜上），使用辅助压缩机泵风，当风压达到735Kpa时，辅助压缩机自动停打。 2、检查控制电器柜上的各种电器开关位置，应置于正常位置。如有跳开现象，请检查确认后，重新闭合开关。 3、换弓升弓试验。 4、若机车运行中自动降弓，停车确认受电弓损坏程度，记录刮弓的地点。通过低压电器柜上的开关SA96，控制隔离开关QS1或QS2隔离损坏的受电弓。可以换弓继续运行。 若刮弓导致受电弓破损严重，需要登车顶作业，请求停电，参照执行机安函[2006]135号文件内容，做好必要的安全防护。 5、若故障在乘务员接乘时出现，检查管路柜内蓝色钥匙，应处于竖直位，即开放状态。 6、故障在接乘时出现，可以使用正常的受电弓运行，也可以按照下面的步骤查找故障受电弓的问题。 a、检查升弓塞门U98，应置于打开位置（顺位开通）。
b、主断控制器，将其上面的开关置于“停用”位置，如能升起弓，说明主断控制器故障。 二、主断合不上 处理方法： 1、检查气压正常，不低于于650Kpa。（保证风压继电器KP58闭合） 2、检查司控器主手柄处于“0”位。 3、检查两端司机室操纵台上的紧急制动按钮，应该在弹起位。 4、半自动过分相按钮在正常弹起位。 5、过分相后合不上主断，关闭全自动过分相装置。 6、若故障在接乘时发生，检查各相应的塞门开关。检查主断气路塞门U94置开启位（顺位开通）。检查CI试验开关SA75置“正常”位。 三、提牵引主手柄，无牵引力 处理方法： 1、确认各风机启动完毕（换向后，风机启动）。 2、确认停车制动在缓解位，制动缸压力小于150kpa时操纵台停车制动红色指示灯应熄灭。 3、确认制动系统CCB-II显示幕不显示动力切除状态。 4、监控未发出卸载信号。