动车组牵引变压器油样采集方法的应用

辛 勤，戴耀辉，罗兴铭

（中车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412001）

动车组牵引变压器油样采集方法的应用

辛 勤，戴耀辉，罗兴铭

（中车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412001）

文章介绍了二甲基硅油的优良特性，分析了动车组牵引变压器的硅油中溶解气体含量与变压器故障之间的关系，提出一种了严谨有效的油样采集方法并在应用过程中提高了油样检测的精度。

二甲基硅油；动车组牵引变压器；油样采集

二甲基硅油，也称为聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane），无毒无味，具有生理惰性、良好的化学稳定性。电绝缘性和耐候性好，并具有很高的抗剪切能力，可在-50～200℃下长期使用，具有优良的物理特性，可直接用于防潮绝缘。由于以上优良的特性，二甲基硅油被作为动车组牵引变压器油。动车组牵引变压器作为动车组列车提供牵引动力的电力设备，其运行可靠性直接影响动车组列车的安全稳定运行。

随着动车组列车的运行时间增长，牵引变压器逐步进入检修期。对于检修变压器，硅油中溶解气体色谱分析及水分含量检测在变压器的安全运行和故障判断中占有相当重要的地位，硅油中溶解气体色谱分析及水分含量检测是变压器检修试验项目的首要项目之一。那么，严谨有效的油样采集方法能够最大程度地保证变压器中原始油样的采集以便进行硅油中溶解气体色谱分析及水分含量检测。

1 硅油中溶解气体含量与变压器故障之间的关系

变压器故障大致可以分成三类：过热、放电和受潮。由于动车组牵引变压器为密封性较好的壳式结构，受潮的现象很少见，因此动车组牵引变压器故障主要是过热和放电。当变压器存在发热、放电故障时，导致硅油中烃类物质的C-H、C-C键的断裂，伴随着生成少量和不稳定的氢原子和碳氢自由基，这些氢原子和自由基通过化合生成氢气和低分子烃类气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等。此外，变压器铁芯包含有大量的绝缘纸板，绝缘纸板在高温时会完全裂解和碳化，裂解的过程中产生水的同时还生成大量的CO、CO2和少量的烃类气体。

2 油样采集方法

动车组牵引变压器的取样口在变压器的下截止阀，如图1所示。

动车组牵引变压器的油样采集是利用玻璃针管通过下截止阀口取样，具体的方法步骤如下。

（1）准备两支干净的100mL玻璃针管，放至烘炉中进行烘焙，保证玻璃针管干燥洁净。

（2）打开变压器取样阀门，硅油自然流出。把玻璃针管进样口放置在取样口抽取油样，待油样装满针管约30mL时，关闭取样阀门。把玻璃针管进样口朝上，向外拉动密封塞使针管内容积增大，旋转并将针管倾斜使管壁完全被油样清洗约5s，将硅油从针管内挤至塑料油盆中。注意不要用手直接接触取样装置与油样接触的表面。按此操作清洗3次以上。

图1 动车组牵引变压器的下截止阀取样口

图2 玻璃针管取样

图3 胶皮密封塞密封玻璃针管

（3）打开阀门先放掉出油管路上即下截止阀的硅油约3s，将玻璃针管进样口放置在下截止阀尾部，抽取油样约60mL，关闭取样阀门。注意抽取油样的过程中让硅油充满油道，并让玻璃针管抵住下截止阀法兰面以保证取样过程完全与空气隔绝如图2所示。将针管进样口朝上，一边慢慢地向里推动密封塞使油样慢慢往外溢出，一边取胶皮密封塞并将其捏扁排出空气，将捏扁的胶皮密封塞对准往外溢出硅油的针管密封，保证针管内无气泡，如图3所示。用工业擦拭纸将针管表面的油样擦拭干净并贴好记录了变压器编号的粘贴纸。

（4）按照上述方法取两支针管的油样，进行硅油中溶解气体色谱分析及水分含量检测。

3 硅油中溶解气体色谱分析及水分含量检测

通过上述的方法完成油样采集后，对油样进行油中溶解气体色谱分析及水分含量检测。为了进一步验证上述油样采集方法的有效性，选取了10台采用上述油样采集方法前后的同修程的200km时速动车组牵引变压器硅油中含气量及水分含量数据值。

表1 采用本油样采集方法前油中含气量及水分含量值

表2 采用本油样采集方法后油中含气量及水分含量值

由于动车组牵引变压器中硅油各气体组分及水分值指标非常严格，其在油中的含量不高，所以对于空气等的污染较为敏感。特别是油中水分的含量只有几十个ppm，若是取油样过程中样品一直暴露在空气中，则空气中的水分对于油样中水分含量的测定影响较大，导致油样检测数据失真。通过表1、表2中水分含量的数据分析可知，采用上述油样采集方法后油中水分含量值比未采用上述方法的值偏低，说明通过本油样采集方法避免了油样与空气接触，尽可能地保证了油样检测数据的真实性。

4 结语

在油样检测过程中，由于化验设备、操作人员、操作工艺等因素，可能造成溶解气体色谱分析及水分含量试验结果存在误差。色谱分析及水分含量数据的准确可靠至关重要，因此在通过油中溶解气及水分含量判断变压器故障性质时，应注意造成可能降低精确度的各种因素。通过本油样采集方法采集油样，最大程度地降低了取样过程中人为造成的影响因素，提高了油样检测的精度。

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Application of Oil Sampling Method in Traction Transformer of EMU

XIN Qin，DAI Yao-hui，LUO Xing-ming
（Zhuzhou Electric Co.，Ltd.，Zhuzhou，Hunan 412001，China）

This paper introduces the excellent characteristics of dimethyl silicone oil，analyzes the relationship between dissolved gas content and transformer failure in the silicone oil of traction transformer of EMU，and puts forward a rigorous and effective method for oil sample collection and improves the application process Oil sample detection accuracy.

dimethyl silicone oil；EMU traction transformer；oil sample collection

TH132

A

2095-980X（2017）04-0076-01

2017-04-15

辛勤（1987-），男，助理工程师，主要从事动车组牵引变压器检修工作。