項(xiàng)目四 城軌車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)【拓展任務(wù)】

城市軌道交通車(chē)輛電氣控制機(jī)械工業(yè)出版社同名教材

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項(xiàng)

目

四

城市軌道交通車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)任務(wù)3.拓

展

任務(wù)4.任務(wù)1車(chē)輛輔助系統(tǒng)設(shè)備

任務(wù)2城軌交通車(chē)輛

輔助系統(tǒng)維護(hù)

任務(wù)2實(shí)例分析輔助電路工作

任務(wù)1靜止逆變器的控制

項(xiàng)目描述2.

任務(wù)3城軌交通車(chē)輛

蓄電池應(yīng)用與控制

學(xué)習(xí)目標(biāo)：10:32:081．掌握城軌車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)的基本類(lèi)型；2．掌握城軌車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成；3．掌握城軌車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)的選用原則；4．掌握城軌車(chē)輛中、低壓供電電路的邏輯分析；5．會(huì)分析城軌車(chē)輛照明電路的工作原理與控制邏輯；6．掌握城軌車(chē)輛應(yīng)急供電的工作原理；7．會(huì)分析城軌車(chē)輛正常受流供電和車(chē)間供電的邏輯關(guān)系；8．了解城軌車(chē)輛靜止逆變器的控制；9．熟悉城軌車(chē)輛輔助系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)；10.掌握蓄電池結(jié)構(gòu)、功能及其應(yīng)用；11.了解蓄電池充電器的結(jié)構(gòu)、功能與原理。任務(wù)1靜止逆變器的控制以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析圖4-28靜止逆變器原理框圖知識(shí)拓展——以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析1．靜止逆變器的組成及原理組成：輔助逆變器主電路主要由線路濾波器、斬波器、中間電路（蓄能濾波部分）、三相逆變器四部分構(gòu)成。

工作原理：DCl500V經(jīng)LC濾波器后由GTO斬波器進(jìn)行斬波調(diào)壓至DC775V，再經(jīng)過(guò)中間濾波器送入14.3型六脈沖GTO逆變器，其輸出經(jīng)隔離變壓器后成為AC380V，同時(shí)隔離變壓器次側(cè)一組抽頭的交流電壓經(jīng)整流輸出DC110V。拓展任務(wù)12．靜止逆變器的主要技術(shù)參數(shù)靜止逆變器逆變器額定輸入電壓動(dòng)態(tài)電壓保護(hù)晶閘管(過(guò)電壓觸發(fā)值350±50V)輸入濾波器濾波器參數(shù)

，C=460mF±10％斬波器工作頻率500Hz+0.5％控制方式脈寬調(diào)制(PWM)最小/最大導(dǎo)通時(shí)間l00μs±20μs/1820μs±10μs直流中間電路濾波器濾波器參數(shù)，C＝12mF±10％直流中間電壓VD775±35V直流中間電壓動(dòng)態(tài)公差591~950V?VD<10％調(diào)整時(shí)間300ms拓展任務(wù)1——以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析三相交流逆變器輸出電壓頻率50Hz±0．5％三相逆變器輸出電壓總有效值632V±5％三相逆變器輸出電壓基波有效值600V±5％逆變器輸出額定功率75kVA逆變器輸出短時(shí)功率120kVA隔離變壓器輸出電壓總有效值三相400V±5％基波電壓有效值三相380V±5％峰值電壓VS491V±5％2．靜止逆變器的主要技術(shù)參數(shù)——以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析電源功能包提供控制電源及斬波、逆變器的脈沖接口功能包確定電參數(shù)所需值，監(jiān)控逆變器電壓、電流、溫度、延時(shí)時(shí)間及工作過(guò)程通信功能包傳輸逆變器及列車(chē)上的各種信號(hào)，寄存過(guò)程參數(shù)實(shí)際值快速保護(hù)和控制功能包控制逆變器工作過(guò)程，寄存過(guò)程參數(shù)中實(shí)際值的模擬量，逆變器快速保護(hù)

拓展任務(wù)13．靜止逆變器的控制——以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析（1）逆變器的故障逆變器在運(yùn)行過(guò)程中由于某部件的損壞或外界因素原因會(huì)產(chǎn)生一系列故障，為減小故障范圍，逆變器有快速保護(hù)功能，將整個(gè)逆變器系統(tǒng)全面封鎖，使逆變器損壞程度最低，逆變器系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)定了五十多種故障代碼，每個(gè)故障代碼都表示一種故障含義，維修人員在檢查時(shí)可接入便攜式計(jì)算機(jī)，讀出并分析這些故障。拓展任務(wù)14．靜止逆變器的故障及測(cè)試方法——以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析逆變器的故障分析實(shí)例——111故障當(dāng)逆變器出現(xiàn)此故障，說(shuō)明連接電路電流超過(guò)最大值，由輔助逆變器主電路電流互感器測(cè)得。原因：一是三相逆變環(huán)節(jié)驅(qū)動(dòng)板損壞或GTO損壞，當(dāng)逆變環(huán)節(jié)驅(qū)動(dòng)板損壞會(huì)導(dǎo)致無(wú)法關(guān)斷脈沖或關(guān)斷脈沖達(dá)不到指標(biāo)要求值，使某一GTO元件導(dǎo)通后無(wú)法可靠關(guān)斷，造成連接電路短路；二是負(fù)載系統(tǒng)有短路現(xiàn)象，在這種情況下排除故障較復(fù)雜，特別是發(fā)生在A車(chē)逆變器上，需6節(jié)車(chē)輛逐節(jié)檢查。區(qū)分：只需要將三相負(fù)載切除，即可判斷是那一種因素導(dǎo)致故障。拓展任務(wù)1——以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析

（2）逆變器的測(cè)試

當(dāng)逆變器系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，為了判斷故障的嚴(yán)重程度，需要對(duì)電路進(jìn)行有關(guān)測(cè)試，在部分線路板上設(shè)置了測(cè)試點(diǎn)，這些測(cè)試點(diǎn)按一定的比例可以讀出高電壓、大電流的工作電壓和電流，另外相關(guān)電壓、電流極限值也在線路板上進(jìn)行了設(shè)置，通過(guò)與測(cè)試點(diǎn)的讀數(shù)比較，可以判斷極限值設(shè)置的正確與否，極大地方便了維護(hù)人員，增加了操作的安全性。拓展任務(wù)1——以上海地鐵車(chē)輛西門(mén)子靜止逆變器為例分析任務(wù)2城軌交通車(chē)輛輔助系統(tǒng)維護(hù)城軌車(chē)輛輔逆變系統(tǒng)故障在日常臨修中較常見(jiàn)，高溫季節(jié)較為突出。因空調(diào)故障引起的輔助逆變器故障對(duì)于因空調(diào)故障引起的輔助逆變器的故障，一般來(lái)說(shuō)此時(shí)輔助逆變器的故障記錄多為輸出三相不平衡等內(nèi)容。

判斷方法：將空調(diào)切除，如果輔助逆變器故障消失，那么該故障很有可能是空調(diào)機(jī)組故障引起的。

常見(jiàn)的空調(diào)故障有：空調(diào)通風(fēng)機(jī)故障、空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)故障、壓縮機(jī)電機(jī)故障、空調(diào)機(jī)組與車(chē)體聯(lián)接接插件接觸不良。此外，輔助設(shè)備柜中與空調(diào)控制相關(guān)的接觸器、空氣開(kāi)關(guān)接線松動(dòng)、觸點(diǎn)接觸不良或損壞等在臨修的過(guò)程中需要特別地予以注意。2.輔助逆變器自身故障——故障檢查處理流程原因分析輔助逆變器故障系統(tǒng)工作時(shí)受到頻繁振動(dòng)，內(nèi)部接插件有可能松動(dòng)、脫落，造成控制、監(jiān)控信號(hào)無(wú)法正確地傳輸，導(dǎo)致一系列故障。1.查閱輔助逆變器的電路圖與控制系統(tǒng)中的故障記錄。.檢查相關(guān)的接插件是否有松動(dòng)、脫落現(xiàn)象，若有則緊固，焊牢。.若無(wú)松脫，則儀器、儀表與測(cè)試元件是否損壞，更換損壞件。故障檢查處理拓展任務(wù)23.雷擊過(guò)電壓引起的輔助逆變器故障雷擊有兩種情況：a.雷電擊中接觸網(wǎng)，然后傳遞到受電弓上，這種情況在正線運(yùn)行中比較常見(jiàn)；b.雷電直接擊中受電弓。處理：①對(duì)于遭雷擊而出現(xiàn)輔逆變故障的車(chē)輛，通常先進(jìn)行收車(chē)作業(yè)，等

待一段時(shí)間后重新啟動(dòng)列車(chē)，輔助逆變器能夠重新啟動(dòng)并恢復(fù)正常；②如果輔逆變?nèi)圆荒軉?dòng)，則可進(jìn)行應(yīng)急啟動(dòng)；③如果應(yīng)急啟動(dòng)同樣失敗，則有可能是輔逆變或車(chē)間電源內(nèi)部的相關(guān)元件損壞，這時(shí)需仔細(xì)檢查發(fā)生故障的輔逆變與車(chē)間電源各電氣部件。必要時(shí)使用兆歐表對(duì)輔逆變進(jìn)行絕緣等級(jí)測(cè)定，判定是否有其他元件被擊穿，以保證逆變器完好。拓展任務(wù)14.再生制動(dòng)電壓反饋異常引起的輔助逆變器故障故障原因：列車(chē)再生制動(dòng)時(shí)，若與牽引變電站配合存在問(wèn)題，接觸網(wǎng)（或接觸軌）電壓將升高，造成輔逆變過(guò)壓保護(hù)。故障恢復(fù)：通常10s左右，輔助逆變器可以恢復(fù)正常工作，期間列車(chē)將進(jìn)入緊急照明、通風(fēng)等工況，列車(chē)控制系統(tǒng)將記錄類(lèi)似輔助逆變器負(fù)載等相關(guān)信息。嚴(yán)重故障：若網(wǎng)壓上升迅速，列車(chē)輔助電路瞬間電流很大，輔助電路熔斷器將熔斷，甚至高壓隔離二極管擊穿，造成列車(chē)輔助電路失電，輔逆變無(wú)法正常工作，進(jìn)而造成設(shè)備通風(fēng)喪失，引起車(chē)輛救援。操縱注意：司機(jī)在操縱再生制動(dòng)時(shí)，一定要嚴(yán)密監(jiān)視網(wǎng)壓，一旦出現(xiàn)異常應(yīng)立即切除再生制動(dòng)，避免造成故障擴(kuò)大，影響行車(chē)。拓展任務(wù)25.車(chē)載蓄電池故障電池材質(zhì)：鎳鎘堿性蓄電池檢修作業(yè)：查看蓄電池電解液的液面，如果液面有所下降，則需要及時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)液，或采取相應(yīng)的維護(hù)措施。故障原因及后果：蓄電池在充電過(guò)程中要大量發(fā)熱，電解液有所蒸發(fā)，甚至發(fā)生電解液缺乏。如果蓄電池缺液嚴(yán)重，會(huì)造成蓄電池報(bào)廢，甚至