hxd3型機(jī)車主電氣線路簡(jiǎn)介

1、HXD3 型機(jī)車主電路簡(jiǎn)介機(jī)車主電路主要由網(wǎng)側(cè)電路、主變壓器、主變流器及牽引電等組成。一、網(wǎng)側(cè)電路網(wǎng)側(cè)電路由 2 臺(tái)受電弓 AP1、AP2、2 臺(tái)高壓開關(guān) QS1、QS2、1 個(gè)高壓電流互感器 TA1、1 個(gè)高壓電壓互感器 TV1、1 臺(tái)主斷路器QF1、1 臺(tái)高壓接地開關(guān) QS10、1 臺(tái)避雷器 F1、主變壓器原邊繞組AX、1 個(gè)低壓電流互感器 TA2 和回流裝置 EB1EB6 等組成。接觸網(wǎng)電流通過受電弓 AP1 或AP2 進(jìn)入機(jī)車，經(jīng)高壓開關(guān)QS1 或 QS2 和主斷路器 QF1，通過高壓電流互感器 TA1 進(jìn)入車內(nèi)，經(jīng) 25KV 高壓電纜與主變壓器原邊 1U 端子相連，經(jīng)過主變壓器原邊，

2、從 1V 端子流出，通過 6 個(gè)并聯(lián)的回流裝置 EB1EB6，從輪對(duì)回流至鋼軌。1、受電弓 AP1、AP2采用DSA200 型受電弓，德國制造。弓內(nèi)裝有自動(dòng)降弓裝置，當(dāng)弓網(wǎng)故障時(shí)，可自動(dòng)降弓保護(hù)。2、高壓開關(guān) QS1、QS2該開關(guān)是采用電空控制方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。當(dāng)一臺(tái)受電弓發(fā)生故障接地時(shí)，可通過控制電器柜上的開關(guān) SA96，將其打至對(duì)應(yīng)位，通過 TCMS（微機(jī)控制系統(tǒng)）發(fā)出指令來控制相應(yīng)的電空閥，實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)的開閉操作，以切除故障的受電弓。3、高壓電壓互感器 TV1高壓電壓互感器次邊輸出通過保護(hù)用的自動(dòng)開關(guān) QA1，分別送到主變流器 UM1 和 UM2 的控制單元，作為主變流器控制的同步信號(hào)使用

3、，還可為原邊電壓的檢測(cè)和電度表的計(jì)量提供電壓輸入。4、主斷路器 QF1HXD3 型電力機(jī)車采用真空斷路器。該斷路器除接通和開斷機(jī)車的總電源外，還能在主電路發(fā)生過流、接地、零壓等故障時(shí)，起最后一級(jí)保護(hù)作用。5、高壓電流互感器 TA1電流互感器 TA1 主要用作短路電流的檢測(cè)，是保護(hù)用互感器，用以驅(qū)動(dòng)過電流繼電器 KC1 動(dòng)作。6、低壓電流互感器 TA2低壓電流互感器 TA2 是為電度表的計(jì)量提供電流輸入，為機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)提供原邊電流信號(hào)，用于原邊電流顯示，要求有較高的測(cè)量精度。7、電度表 PWH電度表設(shè)有屏顯窗口和切換按鈕，通過按鈕切換，可以進(jìn)入不同的狀態(tài)模式（滾動(dòng)模式、標(biāo)準(zhǔn)模式、ABL 模式

4、），進(jìn)行信息量的查詢。8、高壓接地開關(guān) QS10機(jī)車通過設(shè)置高壓接地開關(guān) QS10 來實(shí)現(xiàn)機(jī)車的高壓安全互鎖。高壓接地開關(guān) QS10 上配有 1 把藍(lán)色和 2 把黃色，其中藍(lán)色用于控制受電弓的升弓氣路，黃色用于打開機(jī)械室天窗或高壓電器柜門，通過他們與接地開關(guān)的連鎖控制，實(shí)現(xiàn) HXD3 型電力機(jī)車的高壓電氣安全互鎖功能。（1） 機(jī)車正常運(yùn)行時(shí)，需要將高壓接地開關(guān) QS10 置“運(yùn)行位”，將藍(lán)色拔出并管路柜上的升弓氣路閥，保證受電弓的氣路連通；同時(shí) QS10 的輔助聯(lián)鎖觸點(diǎn)閉合，為主斷路器閉合提供了必要條件。（2） 機(jī)車需要打開頂蓋天窗或電氣柜門進(jìn)行檢修時(shí)，首先斷電降弓，然后將空氣管路柜上的藍(lán)色旋

5、轉(zhuǎn)拔出，以切斷升弓氣路；將藍(lán)色接地開關(guān) QS10 并向右旋轉(zhuǎn)至接地位，保證車頂設(shè)備可靠接地；旋轉(zhuǎn)黃色并將其拔出，之后便可打開天窗或高壓電器柜們，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)車高壓安全保護(hù)。二、主變壓器主變壓器的 6 個(gè) 1450V 牽引繞組分別用于兩套主變流器的供電，2 個(gè) 399V 輔助繞組分別用于輔助變流器的供電。三、主變流器和牽引電電路機(jī)車采用兩組主變流器 UM1、UM2，分別由主變壓器的牽引繞組 2U12U6 供電，主變流器再分別給牽引電M1、M2、M3、和 M4、M5、M6 供電。兩套主變流器的電路完全相同，以下就主變流器 UM1 的電路進(jìn)行說明。1、主變流器電路主變流器 UM1 內(nèi)部可以看成由 3

6、 個(gè)獨(dú)立的“整流中間電路逆變”環(huán)節(jié)。每組牽引變流器分別有 2 個(gè)接觸器、1 個(gè)輸入電流互感器、1 個(gè)充電電阻、1 個(gè)四象限整流器、中間電路、1 個(gè)逆變器、2 個(gè)輸出電流互感器等組成。機(jī)車 6 組牽引變流器的主電路和控制電路相對(duì)獨(dú)立，分別為 6 個(gè)牽引電提供交流變頻電源。當(dāng)其中一組或幾組發(fā)生故障時(shí)，可通過 TCMS 微機(jī)顯示屏，利用觸摸開關(guān)將故障的牽引變流器切除，剩余單元仍可繼續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)整車的冗余控制。2、工作原理當(dāng)中間電壓為零時(shí)，主變壓器的牽引繞組通過充電電阻向四象限整流器供電，給中間直流回路支撐電容充電。當(dāng)中間直流電壓達(dá)到2000V 時(shí)，充電接觸器切除充電電阻，中間電路預(yù)充電完成。在逆變器

7、工作之前，牽引繞組迅速向中間直流回路支撐電容充電，直至2800V。此時(shí)，牽引變流器啟動(dòng)，充電過程完成，逆變器可以投入工作。機(jī)車再生制動(dòng)時(shí)，逆變器工作在整流狀態(tài)，四象限整流器工作在逆變狀態(tài)，并通過中間直流回路向主變壓器牽引繞組饋電，將再生能量回饋至接觸網(wǎng)。3、主接地保護(hù)電路主接地保護(hù)電路由跨接在中間回路的兩個(gè)串聯(lián)電容和一個(gè)接地信號(hào)傳感器組成。每臺(tái)主變流器含有三套獨(dú)立的接地保護(hù)電路，可以分別對(duì) 3 組牽引變流器進(jìn)行接地檢測(cè)和保護(hù)。接地監(jiān)測(cè)信息送至TCMS，可以實(shí)現(xiàn)故障顯示?？梢酝ㄟ^接地故障轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)施對(duì)接地保護(hù)的。4、牽引逆變器和牽引電供電電路（1）牽引逆變器參數(shù)額定輸入低壓：2800V額定輸出

8、低壓：2150V額定輸出電流：390A最大輸出電流：520A輸出頻率：0120Hz（2）牽引電主要技術(shù)參數(shù)額定輸出功率：1250KW額定電壓：2150V額定電流：390A極數(shù)：4額定轉(zhuǎn)速：1365r/min最高轉(zhuǎn)數(shù)：3195r/min效率：0.95HXD3 型交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車的牽引逆變器是由元件組成的逆變單元，整車的 6 個(gè)牽引逆變器分別向 6 臺(tái)牽引電供電。四、保護(hù)電路1、主變壓器牽引繞組過流保護(hù)在每組牽引變流器的輸入回路中，設(shè)有一個(gè)輸入電流互感器ACCT，起控制和監(jiān)視變流器充電電流及牽引繞組短路電流的作用，其動(dòng)作保護(hù)值為 1960A，保護(hù)發(fā)生時(shí)，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被，輸入

9、回路中的工作接觸器斷開，同時(shí)向微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷信號(hào)，通過復(fù)位開關(guān)可進(jìn)行恢復(fù)。若這種故障在 3min 內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩次，故障將被鎖定，必須切斷 CI 控制電源才能恢復(fù)正常。2、主接地保護(hù)電路主牽引回路正常時(shí)，由于只有 1 點(diǎn)接地，接地保護(hù)電路中流過的電流為零，接地信號(hào)檢測(cè)傳感器（GCT）無信號(hào)輸出。當(dāng)主電路一點(diǎn)接地時(shí)則形成回路，接地檢測(cè)回路有故障電流流過，傳感器（GCT）輸出電流信號(hào)，使保護(hù)裝置動(dòng)作，其動(dòng)作保護(hù)值為 10A。保護(hù)發(fā)生時(shí)，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時(shí)向微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷信號(hào)。此時(shí)可將故障支路的變流器切除，機(jī)車5/6 的牽引動(dòng)力，繼續(xù)維

10、持機(jī)車運(yùn)行，回再作處理。若確認(rèn)只有一點(diǎn)接地，也可將控制電器柜上對(duì)應(yīng)的接地開關(guān)（GS1GS6）打至“中立位”，繼續(xù)維持機(jī)車運(yùn)行，回再作處理。3、牽引電過流保護(hù)在每組牽引變流器的輸出回路中，設(shè)有輸出電流互感器 TCU、TCW，對(duì)牽引電機(jī)過載及牽引電機(jī)三相不平衡起控制和監(jiān)視保護(hù)作用。牽引電機(jī)過載保護(hù)的動(dòng)作值為 1400A。當(dāng)保護(hù)發(fā)生時(shí)，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時(shí)主變流器控制單元向微機(jī)控制柜 TCMS 發(fā)出 CI 過流信息，實(shí)施跳主斷。4、原邊電壓保護(hù)當(dāng)原邊網(wǎng)壓高于32KV 且持續(xù)10ms 或者是高于35KV 且持續(xù)1ms時(shí)，CI 實(shí)施保護(hù)，四象限脈沖整流器和

11、逆變器的門極均被，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時(shí)向微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出原邊過電壓信息。當(dāng)原邊網(wǎng)壓低于 16KV 且持續(xù) 10ms 時(shí)，CI 實(shí)施保護(hù)，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時(shí)向微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出原邊欠壓信息。5、牽引變流器的檢修安全連鎖保護(hù)在檢查或操作牽引變流器之前，須斷開真空主斷路器，降下受電弓，然后閉合主變流器的試驗(yàn)開關(guān)，通過臺(tái)上的微機(jī)顯示屏確認(rèn)設(shè)備內(nèi)的電容器已放電完畢（小于 36V）或觀察故障顯示燈中的“預(yù)備”燈滅后，才能進(jìn)行檢查操作，否則中間回路的支撐電容上有很高的電壓，未及時(shí)放完會(huì)危及人身安全。五、其它1、原邊電壓顯示機(jī)車設(shè)置 2 塊網(wǎng)壓表 PV1、PV2。當(dāng)受電弓升起后，可分別用來顯示接觸網(wǎng)電壓。在機(jī)車控制系統(tǒng)自檢正常后，通過微機(jī)顯示屏也可觀察到原邊電流和網(wǎng)壓。2、動(dòng)車電源通過單項(xiàng)插座送到二、五位牽引電的牽引變流器環(huán)節(jié)， 進(jìn)行動(dòng)車作業(yè)。機(jī)車共設(shè)置 2 個(gè)主電路入庫插座（XSM1/XSM2）和 2 個(gè)主電路入庫轉(zhuǎn)換開