《动车组牵引系统维护与检修》教学课件—CRH5动车组牵引变压器概述.ppt

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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法2.5.3 CRH52.5.3 CRH5动车组牵引变压器的结构、技术参数及控动车组牵引变压器的结构、技术参数及控制方法制方法 1概述 牵引变压器是动车组的重要组成部分，由受电弓接收的能量通过主断路器供给牵引变压器的初级绕组，将电压改变1770V交流电，供给辅助设施电路和负责全列车直流电驱动电气设备管理的电路及给牵引电机 整个变压器含网侧高压套管共有14个接线端子，总重7000kg，最大外形尺寸为4124mm2465mm685mm，牵引变压器（TT）安装在TP 和TPB 车的底架上，如图2-13是安装在TP车的CRH5牵引变压器 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 牵引变压器（TT）（1）为配有6个次级绕组的单相变压器，用于降低电压以使其适于驱动设备每个牵引/辅助变流器均由牵引变压器（TT）（1）的2 个次级绕组馈电安装在牵引变压器（TT）上的主要组件如下： 硅胶通气装置； 630 A 套管； 初级绕组电流传感器； 油枕； 油位指示器； 油流指示器（每个油泵一个），用以指示冷却油的流动； 温度计； 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 油泵，用以循环冷却油； 护线罩； 风机电机，用以冷却变压器油； 冷却器； 钢制油箱； 除上述以外，牵引变压器还包括： 4 个测温探头，用以检测变压器油温 1 个过压阀 3 个油位传感器，用以安全地操作保护逻辑电路 牵引变压器（TT）通过强制油循环进行冷却。

当油流经膨胀油箱时，油-空气热交换器（冷却器）可对其进行冷却油-空气热交换器是牵引变压器的组成部件 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法图图2-13 CRH5牵引变压器牵引变压器 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 2牵引变压器结构 变压器采用心式卧放结构内部结构主要由铁心、线圈构成的器身和引线等组成，外部结构主要由油箱及储油柜、冷却系统、组件等几部分组成 （1）内部结构 磁路为芯式结构，由两个芯柱旁轭及两个矩形铁轭组成，采用冷轧晶粒取向硅钢片叠积而成，片间有耐热的绝缘涂层心柱采用多级近似圆形的截面，外接圆直径200，有效截面积288.84cm2为了适应卧式安装的要求，上下铁轭硅钢片冲孔并用穿心螺杆紧固，芯柱使用苯乙烯塑料绑带绑扎，使之成为一个结实的刚体，图2-14是铁芯叠积图，图2-15是铁芯装配图 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法图图2-14 铁心叠积图铁心叠积图 图图2-15 铁心装配图铁心装配图 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 除上述以外，牵引变压器还包括：4 个测温探头，用以检测变压器油温；1 个过压阀；3 个油位传感器，用以安全地操作保护逻辑电路。

牵引变压器通过强制油循环进行冷却当油流经膨胀油箱时，油-空气热交换器（冷却器）可对其进行冷却油-空气热交换器是牵引变压器的组成部件 本地牵引控制（CLT）通过断开断路器（DJ），使牵引变压器与接触网电路隔离，初级绕组回流点在变压器外部提供，回流路径通过TP和TPB车的2 个转向架上的2 条接线实现 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 线圈为层式结构，A级绝缘等级，线圈有两柱，每柱有2段绕组，每段绕组都有由高压绕组、滤波绕组和牵引绕组组成的线饼，每个牵引绕组中都有它自身对应的高压绕组，每个变压器共有4段绕组从里到外的顺序为：牵引绕组、滤波绕组及高压绕组 线圈的绝缘部分由板材制成每个绕组带有轴向的同心油道，这些油道用于优化冷却效果绕组的定位是通过准确的端环来保证的，这样可以减少轴向短路作用力为满足高阻抗的要求，线圈采用分裂式结构，所有线圈之间均采用退耦布置，四个牵引绕组分别对应四个高压绕组，如图2-16是绕组布置图 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法图图2-16绕组布置图绕组布置图 图图2-17 引线布置引线布置 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 六个独立的高压线圈分别与各自的牵引线圈耦合，实现了六个牵引线圈相互退耦，降低了绕组间的相互影响。

引线结构紧凑，如图2-17所示，顶部出线，占用空间少，引线采用铜排和圆铜棒，导体焊接采用含银材料引线支架采用强度高的层压木板原边高压引线采用T形头结构二次接线端子采用接线端子结构，安装在变压器侧壁上 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法（2）外部结构 图图2-18 牵引变压器外部结构示意图牵引变压器外部结构示意图1. 牵引变压器；2. 高压套管3. 避雷器；4. 硅胶通气装置；5. 630 A 套管；6. 初级绕组电流传感器；7. 油枕；8. 油位指示器；9. 风机电机；10. 冷却器11. 钢制油箱 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 主要包括油箱及储油柜，主变压器采用车体下安装形式它是一个钢制的焊接油箱油箱在真空充油过程中能够承受一定压力，图2-18是牵引变压器外部结构示意图 冷却系统 图 2-19 给出了牵引变压器的冷却油循环系统 该冷却系统包括安装在油箱上的2个油泵和冷却器系统油借助2个油泵经过冷却器循环冷却器系统包括散热器和2台风机电机。

风机电机用以使强制风经过散热器循环每个系统的额定气流流速为2.04 kg/s 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法冷却系统特性（每个冷却器）如下：型号 ： KDAF风机数量 ： 2油泵数量 ： 2耗散功率 ： 360 kW气流量 ： 5.83 kg/s进气口温度 ： 45 C排气口温度 ： 108.5 C 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法图图 2-19 牵牵引引变变压压器器的的冷冷却却油油循循环环系系统统1. 变压器；2. 冷却器3. 油泵；4. 风机电机；5. 散热器； 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 风机电机 参见图 2-19，2台风机电机安装在底架上紧邻变压器的位置，用以对油进行冷却风机电机设计为可以高速和低速运行当车组处于运行状态时，采用高速运行当车组处于长时间停车状态时，采用低速运行 每台风机电机的特性如下： 电源电压 ： 400 V AC 50 Hz 三相 电源电压变化及容差 ： 根据标准，在额定电压+/- 10%范围内 电源电压失真 ： 10% 运行速度 ： 2900 l/min 输入功率： 2 x 8.6 kW 速度 ： 2930 / 1450 rpm 每台电机的功耗 ： 8.2 / 2.2 kW 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 油泵电机 参见图2-20，在TP 和TPB 车的牵引变压器上安装有2 台油泵电机。

泵与电机组成一个整体单元此单元用来将油在牵引变压器中循环，实现冷却和绝缘油的最高允许温度为115 C图图2-20 油油泵泵电电机机视视图图1.油泵电机；2.螺栓；3.端子盒盖；4.电缆；5.螺栓 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 泵出的油流经电机护罩，由此电机所生成的热量被油耗散电机隔间也充有相同的油牵引变压器油泵电机的电源来自高压箱 在油泵运行之前，油泵、管路和冷却器中必须充油在起动时应检查油泵的转动方向若油泵长时间存放在潮湿环境中，必须检查绕组对构架的绝缘电阻在以下情况下对此单元充油前必须对绕组进行干燥： 绝缘电阻低于30 M（使用500 V兆欧表，在25 C的绕组温度下） 绝缘电阻低于1 M（使用500 V兆欧表，在75 C的绕组温度下） 电源电压 ： 400 V AC 50 Hz 三相 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 电源电压变化及容差 ： 额定电压 10% 电源电压失真 ： 10% 油流量 ： 2x750 l/min 输入功率（在60C 下） ： 2 3.3 kW 保护方案 牵引变压器保护系统由电子设备启动。

由专门的传感器监测牵引变压器运行情况本地牵引控制（CLT）负责对监测中所检测到的保护干预进行确认 由CLT设备确定对以下所列事件（要求从接触网线电路隔离切换变压器）提供的保护该请求经MVB传送至TCMS，将启动变压器隔离开关 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 这些事件有： 初级绕组过载或短路 初级绕组电流传感器（TAP）故障 初级绕组的隔离损耗 冷却电路过压 冷却油循环不足或没有 冷却油过热 冷却油位过低 隔离开关和接触器的诊断 TCMS 在DJ开路后对DJ1断开可使变压器切断请求被激活在安装有切断变压器的地方，激活此类请求可防止车辆的DJ闭合 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 初级绕组过载或短路 CLT通过读取来自初级绕组电流传感器（TAP）的信号来检测此情况 初级绕组电流传感器（TAP）故障 CLT 通过读取来自初级绕组电流传感器（TAP）的信号来检测此情况 初级绕组隔离损耗（差动保护） 此保护通过比较来自TAP 和TAP1 的均方根值信号来实现。

如果TAP 与TAP1 信号之间的差值大于设定阈值（50A）且持续超过2 秒，CLT 将使TCMS 通过MVB 将断路器DJ 和DJ1 断开 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 冷却电路过压 将由一个专用阀门检测保护冷却电路、防止油过压的情况过压由气体的突然释放引起，当变压器绕组放电，或存在电气保护检测不到的短路时，将出现这种情况 冷却油循环不足或没有 CLT 通过采集油流量检测器的状态检测此情况在变压器冷却电路中安装有2个检测器当变压器接通且2 个检测器均切换其输出触点时，在30 秒延时后检测被确认 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、5、3CRH5动车组牵引变压器结构、技术参数及控制方法 冷却油过热 在每台变压器上安装有4 台冗余的热探头PT100，用以测量冷却油的温度每个CLT 会采集此温度的2 个信号，如果这2 个温度值中有1 个达到第1 阈值，且相应的探头未破坏，则将故障状况检测为冷却油过热 如果油温达到第1 阈值，CLT 设备将让相应的牵引驱动器通过TCMS 降低牵引功率。

其目的是避免油温达到第2 或更高的阈值，那样会。