随着我国铁路产品的不断优化升级,铁路战略的优化升级,高速铁路、高原铁路、载重运输等科技成果不断的更新换代,促进了铁路交通快速发展。从重载运输角度来说,我国大秦线是西煤东输的主要路线,现今的运输速度有了质的变化;从技术方面来说,我国的大功率牵引电力机车技术已经成功实现量产,这其中最引人瞩目的是单机功率可以达到9600KW的HXD3B型电力机车,此机车是现在世界上功率最高的电力机车。牵引变压器是电力机车中的重要组成部分,主要负责分配电能并且转换电压,是电力机车中所有组成元件中体积最大的一个构件。牵引变压器能够正常运行和电力机车的运行状况也是息息相关的,如果牵引变压器出现故障或损坏,电力机车在运行过程中极有可能出现事故,严重影响机车的安全性能,并且对整个铁路交通系统造成影响。所以,完善电力机车牵引变压器故障研究和处理方法,对于提高电力机车的安全运行具有重要意义。本文介绍了牵引变压器的发展历程以及牵引变压器的构造和工作原理,针对机车牵引变压器内部及外部故障进行研究分析,并对牵引变压器存在的渗漏、内部故障产生气体问题进行梳理。针对连车公司生产的单机功率9600KW的HXD3B型电力机车牵引变压器实际应用中出现的主要问题,研究HXD3B型电力机车牵引变压器由设计问题引起牵引变压器绝缘油不合格等现象进行深度解析,通过产生的特征气体进行分析,牵引变压器存在过热、放电现象,研究变压器本身结构,做出应对的解决措施,对HXD3B型电力机车牵引变压器本身进行技术改进,为HXD3B型电力机车安全可靠运行以及存在共性问题的其他型号牵引变压器后续维护保养提供了参考经验。