应急电源变压器运用中存在问题及改进建议

孟 华 上海铁路局合肥车辆段

变压器作为客车电力系统中重要的电气设备之一，在应急电源充电机、整流器中得到普遍应用，随着高铁发展理念日益广泛而深远的影响，对客车电器精检细修工艺和质量要求也越来越高，因此，运用检修工作中必然要求变压器检修质量不断提高和改进。

1 问题提出

1.1 我车间应急电源变压器设备使用现状

随着上海动车客车段动车组开行规模日益扩大后转属，以及每年春运阜阳地区大量增开临客等原因，我车间配属客车应急电源型号日益多样化（如：961、962、98、981、统一型、四合一柜、CCK79等），加之应急电源生产厂家不一（如：电子部十四所、南京浦铁、南京华士、江苏剑湖等），因此，应急电源的型号也很不统一，给车间安全管理卡控、检修质量提高等带来严峻挑战。据统计，在我车间配属的230余辆空调客车上，应急电源型号近十种，生产厂家有12家之多（不包括少数车型应急电源上没标明厂家名称的），加之应急电源存在立、卧、柜式等设计结构的差别，按通常一个应急电源使用充电、整流变压器各一来算，我车间配属客车应急电源用变压器就有近500台，而按照目前市场参考价，一台应急电源用变压器价格普遍在一千元左右，因此，管好用好变压器设备，对车间安全质量、成本控制都具有非常重要的意义。图1为运用常见几种应急电源系列。

1.2 问题表现

据统计，我车间近两年配属客车应急电源发生故障中，变压器产生问题占了一定比例。而笔者在库内检查中发现：有时一列入库车上的应急电源系统中，充电机或整流器中变压器存在异音、变色、积灰的竟达到近70%左右。而在目前的库内作业中，由于人员少、时间紧、任务量大等客观原因，现场作业者对应急电源的检修往往是静态外观检查及基本动态性能试验，加之乘务员普遍途中兼职运转车长，定时巡视车厢时由于超员、应急故障处理等因素，乘务员对应急电源变压器设备的运行状态做不到细致监控，加之目前使用的应急电源绝大多数为抽拔式装置，让乘务员运行途中打开该装置给变压器点温，也不具可操作性。以上种种原因，都造成应急电源中变压器的全面检修只有等到厂修、段修时才进行。目前修程修制改革，厂、段修期一再延长，等到厂段修来检修应急电源变压器，一方面不利于预防运用中应急电源变压器产生的安全质量问题，一方面脱离了运用环境，很可能错过了预防关联故障的有利时机。

图1 常见几种应急电源系列

2 原因分析

2.1 技术原因分析

2.1.1 变压器工作原理

变压器是运用电磁感应原理，以相同的频率在两个或两个以上绕组之间变换交流电压和电流而传输电能的一种电气设备，是“电生磁、磁生电”现象的具体应用。

2.1.2变压器故障主要特征

变压器的故障从性质上一般分为热故障和电故障两类。热故障表现为变压器内部局部过热、温度升高、颜色变化等，这类故障尤其在夏季长时间、高温大负载运行时集中反映。电故障表现为变压器内部在电场作用下，内部绝缘性能下降或劣化等，具体表现见典型故障分析。

2.2 典型故障分析

2.2.1 绝缘故障

据统计，因各种类型的绝缘造成的故障占全部变压器故障的85%以上。因此，保护变压器的正常运行和加强对绝缘系统的维护检查，很大程度上可以保证变压器具有相对较长的使用寿命，而预防性和预知性维护是提高变压器使用寿命和提高工作稳定性的关键。有关专业书籍指出，变压器的寿命取决于绝缘的老化程度，而绝缘的老化又取决于运行的温度。国际电工委员会（IEC）认为：A级绝缘的变压器在80～140℃温度范围内，温度每增加6℃，变压器绝缘有效寿命降低的速度就会增加1倍，这就是6℃法则。虽然空调客车应急电源未必达到这么高的环境或工作温度，但也从一个侧面表明高温对变压器性能的不利影响。因此，要加强高温季节、大负载对应急电源变压器的绝缘检测及检修。

2.2.2 变压器噪声

变压器的噪声与其电气性能和机械性能一样，是一项重要的技术指标。研究表明，变压器的噪声完全取决于铁心的振动，而铁心的振动又与变压器的材质、绝缘层、制造工艺等诸多因素紧密相关。监控变压器噪声水平应成为细化技术检修的作业内容可以引入噪声水平监控设备，对变压器噪声等级进行判断或界定，对噪声等级明显超出标准值的变压器及时予以更换，以防给安全带来更大的隐患。

2.3 管理意识有差距

在运用工作中，从管理者到一线职工，在理念还存在差距。部分管理者认为鉴定故障少就是工作干好了，而少数职工也存在着以处理故障多为成绩的错误认识。把精力放在显性故障处理“量”的积累上，忽视了对隐性故障的预判预防作为从事运用检修工作的人员，应该对设备中元器件，尤其是重要元器件的运用状态做到基本心里有数。

2.4 标准执行不严格

库、乘作业执行标准不严格。库检方面，尽管作业指导书明确了应急电源装置技术作业标准，但日常检修中，库检简化作业情况时有发生，在极个别职工身上甚至存在走马观花现象。乘务方面，尽管空调三合一台帐（即《轴报温度、各部温升、空调机组工况运行记录》）已把应急电源变压器端子温升列入巡视内容，但由于乘务员在局管内普遍代务运转车长职能以及应急处理等工作，一定程度上使得乘务员巡视存在漏检、随意等行为，也造成忘填、错填、补填、乱填等情况台帐的发生，使库乘互控流于形式，隐性故障长期“潜伏”。

3 改进建议

3.1 逐步统型设备

为规范管理，提高检修质量，应逐步减少客车应急电源型号的种类，并形成全面的技术检修资料指导一线作业，为进一步规范车间及班组基础技术管理工作提供前提保证。

3.2 细化技术作业标准

在技术作业标准基础上，进一步细化车间、班组技术检修作业标准，除了保证电气设备正常工作所需的清洁、通风、干燥等基本作业标准得到落实的前提下，针对恶劣天气下，尝试建立应急电源充电机、整流器各变压器细化专项修台帐，要求库内保证专项修技检时间，全面带载试验观察，并对较常见的绝缘、噪声等故障，引入对变压器直流电阻、绝缘电阻值、空载及带载试验检测等技术检修手段予以卡控；督促乘务加强对重要时段，重点部位的巡视及点温写实，为进一步分析判断变压器运用性能提供依据。

3.3 严格相关作业过程控制

除了按既有岗位作业标准，认真督促职工做好日常检查和定期专项检查外，规范库、乘全面交接，发生相关问题严肃分析，对库、乘都容易出现麻痹或互相推诿问题，实行连带考核；同时要加强相关作业环节管理控制，避免发电车带载断电、游车状态下盲目供电等人为因素，导致对变压器等核心元器件产生慢性损伤乃至最终损毁。

3.4 开展专题培训攻关

成立由技术骨干领衔，针对变压器故障开展故障前期征兆预判、内部工作机理分析、处理故障一般步骤、动态试验监控等专项攻关活动，提高一线骨干的业务技能，形成以点带面，以期达到逐步提升职工队伍整体队伍素质之目的。

4 结束语

当前，高铁发展方兴未艾，而蕴含在高铁发展中的科学管理理念，对我们从事普通客车检修的各级管理者来讲，也是值得深思和借鉴的。我们国家动车事业能在短短几年里，有如此飞速发展，靠的是科学发展的理念，精益求精的态度，严格标准的管理。因此，我们搞客车检修人员也应抓住这一有利时机，乘势而上，充分博采动车管理理念之长处，提高认识，认真对待车辆运用设备配件中的普遍性、倾向性问题，用心经营，精细管理，细化卡控措施，防患未然。