接觸網(wǎng)供電-電路機(jī)車(chē)供電裝置工作原理

電路機(jī)車(chē)供電裝置工作原理第二節(jié)電力機(jī)車(chē)供電裝置工作原理一、電力機(jī)車(chē)供電原理簡(jiǎn)介第二節(jié)電力機(jī)車(chē)供電裝置工作原理一、電力機(jī)車(chē)供電原理簡(jiǎn)介接觸網(wǎng)通過(guò)電力機(jī)車(chē)向空調(diào)列車(chē)供電，如圖6-4所示。機(jī)車(chē)主變壓器設(shè)置兩個(gè)列車(chē)供電繞組，將受電弓接收的25kV單相交流高壓電降壓，利用兩套獨(dú)立的單相半控整流裝置，將單相交流電整流成直流，分別向列車(chē)供電。SS8電力機(jī)車(chē)供電裝置主電路原理圖如圖6-5所示。供電繞組a7-X7、a8-X8從主變壓器抽頭輸出，每繞組輸出額定電壓870V、電流600A,功率522kW。交流真空接觸器KM30、KM31是供電裝置總開(kāi)關(guān)；同步變壓器T5、T6提供整流用同步移相電壓信號(hào)及整流器投入或停止的電壓提示信號(hào)。整流器V3、V4采用單相半控橋式整流，額定輸出電壓600V、電流670A、容量400kW。濾波電抗L5、L6分別與電容C29、C30構(gòu)成濾波電路，電抗值為9mH，電容值為10400μF，濾波后輸出電流脈動(dòng)率小于30%；R71、R72分別為電容C29、C30的放電電阻，接觸器KM30、KM31斷開(kāi)后，端電壓由600V降至50V需要30s。電阻R67、R68分別與電容C31、C32組成過(guò)壓保護(hù)電路；TA7、TA8分別與KC11、KC12構(gòu)成交流側(cè)過(guò)流保護(hù)裝置，過(guò)流整定值為1000（1±0.1）A；電流互感器SC9、SC10及電壓互感器SV5、SV6構(gòu)成直流側(cè)恒壓限流控制及過(guò)流保護(hù)控制。主電路的接地采用傳統(tǒng)的有緣保護(hù),接地繼電器與機(jī)車(chē)蓄電池串聯(lián)后與直流輸出干負(fù)載相連。為保證DC600v與AC380v兼容的安全性，機(jī)車(chē)加裝供電集控器。司機(jī)臺(tái)上設(shè)有鑰匙.由司機(jī)通過(guò)該鑰匙來(lái)控制交流真空接觸器的閉合與分?jǐn)?。主司機(jī)臺(tái)上顯示屏中刷車(chē)供電時(shí)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)，副司機(jī)臺(tái)左側(cè)電流電壓表分別顯示兩路電輸出的電流壓值。供電輸出插座KC20D位于機(jī)車(chē)兩端。二、電源裝置使用中注意的問(wèn)題電力機(jī)車(chē)DC600V電源本身的工作原理與控制系統(tǒng)完全區(qū)別于發(fā)電車(chē)集中供電，安裝在機(jī)車(chē)上,出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)車(chē)輛乘務(wù)人員無(wú)法進(jìn)行操作和維護(hù)。隨車(chē)工程師應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:1．機(jī)車(chē)DC600V供電裝置的輸出品質(zhì)。2．機(jī)車(chē)電源的輸出失控可能造成毀滅性的破壞。3．電力連接器和控制連接器形式不統(tǒng)一。二、電源裝置使用中注意的問(wèn)題1．機(jī)車(chē)DC600V供電裝置的輸出品質(zhì)機(jī)車(chē)DC600V電源是供電系統(tǒng)的關(guān)鍵.如電源出現(xiàn)故障,沒(méi)有600V輸出，客車(chē)上的主要用電設(shè)備將無(wú)法工作。DC600V電源裝置90年代研制出來(lái)，盡管電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，但是由于受客車(chē)負(fù)載的隨機(jī)變化、網(wǎng)壓波形的和受電弓抖動(dòng)造成的瞬間離線等因索影響，實(shí)際運(yùn)用中存在很多問(wèn)題。實(shí)際運(yùn)用中供電發(fā)生過(guò)因參數(shù)不匹配而產(chǎn)生的低頻震蕩，也發(fā)生過(guò)多次因電源故障而影響客車(chē)供電的事，因此應(yīng)合理選擇機(jī)車(chē)電源的濾波參數(shù)，消除供電系統(tǒng)可能出現(xiàn)的低頻震蕩;新造25T客車(chē)綜合控制柜能夠記錄DC600V電源的輸出參數(shù)，而且在主控站的顯示屏上可以即時(shí)觀察輸出波形的時(shí)間曲線，發(fā)現(xiàn)電源異常時(shí)可進(jìn)行相應(yīng)的切換處理。二、電源裝置使用中注意的問(wèn)題2．機(jī)車(chē)電源的輸出失控可能造成毀滅性的破壞。DC600V電源的輸出電壓有時(shí)或長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到1000V以上，這種故障是由于SCR全通，可控整流變成全波不可控整流。由于客車(chē)上的逆變器充電器大多采用1200V的IGE因此容易引起功率器件的損壞，此外客車(chē)綜合控制柜和逆變器充電器使用的直流接觸器在進(jìn)行電源隔離時(shí)斷弧困難，觸點(diǎn)容易損壞。3．機(jī)車(chē)DC600V輸出的電力連接器和控制連接器由于形式不統(tǒng)一，給電力連接器和供電控制連接器的操作帶來(lái)一定的困難。三、接地保護(hù)問(wèn)題SS7C、SS7D、SS7E、SS8、SS9為有源接地，SS9改、DF11為中點(diǎn)接地，客車(chē)為不接地系統(tǒng)。三、接地保護(hù)問(wèn)題有源接地與中點(diǎn)接地相比缺點(diǎn)是：不隔離供電的負(fù)載對(duì)地電壓相對(duì)較高，DC600V正線及交流負(fù)載線對(duì)地電壓為710V，提高了對(duì)絕緣的要求，絕緣利用不對(duì)稱，EMI（電池干擾）效果差。三、接地保護(hù)問(wèn)題中點(diǎn)接地與有源接地相比的優(yōu)點(diǎn)是：各線對(duì)地電壓對(duì)稱（為正、負(fù)300V）可以充分利用絕緣，EMI效果好。推薦采用中點(diǎn)接地方式，機(jī)車(chē)接地保護(hù)電流動(dòng)作值為150～180mA，客車(chē)為100～150mA。三、接地保護(hù)問(wèn)題為與不同機(jī)車(chē)編組，客車(chē)采用不接地系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)?？蛙?chē)保護(hù)既考慮了直流保護(hù)，同時(shí)考慮了交流負(fù)載保護(hù)。在不接地系統(tǒng)中，由于電位浮地，系統(tǒng)不同設(shè)備(車(chē)廂間)的串?dāng)_較大?？蛙?chē)漏電流設(shè)置為軟件100mA動(dòng)作，硬件150mA動(dòng)作。四、供電回路原理電力機(jī)車(chē)DC600V電源，通過(guò)KC20D電氣連接器向列車(chē)母線供電。在車(chē)廂內(nèi)，兩路DC600V首先進(jìn)入電氣綜合控制柜，電氣綜合控制柜設(shè)有供電選擇電路，可以選擇I路或II路DC600V電源，同時(shí)還設(shè)有漏電檢測(cè)裝置，當(dāng)本車(chē)廂DC600V電路和AC380V電路有漏電時(shí)，可以切除本車(chē)DC600V電源。電氣綜合控制柜將輸入的DC600V電源進(jìn)行分配，供給逆變器和充電器。逆變器將DC600V電源，變換成AC380V電源，并輸出到電氣綜合控制柜，供給空調(diào)機(jī)組。充電器將DC600V電源變換成DC110V供本車(chē)蓄電池充電和照明等其他用電負(fù)載用。五、過(guò)分相區(qū)問(wèn)題由于電力機(jī)車(chē)牽引每間隔50km存在分相區(qū)，過(guò)分相區(qū)時(shí)受電弓失電，DC600V電沒(méi)有輸出，逆變器也停止向空調(diào)機(jī)組供電,為了防止過(guò)分相時(shí)，控制接觸器頻繁吸放，控制系用DC110V供電。過(guò)分相時(shí)控制系統(tǒng)和照明的電源來(lái)自于DC110V蓄電池。接觸網(wǎng)中性段軌道(A)電源(B)電源切換用地面裝置切換用地面裝置車(chē)載斷路器“斷開(kāi)”惰行通過(guò)電力機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)分相區(qū)的最短時(shí)間約為10s(200km/h),對(duì)空調(diào)機(jī)組的啟動(dòng)是否產(chǎn)生影響？通過(guò)大量的模擬試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)用證明，僅僅是制冷量稍有損失，而由于逆變器采用