9 HXD2型电力机车主变流器-北车永济李国峰
HXD2电力机车电传动系统和机车网络控制系统培训教材
HXD2型电力机车电传动系统培训教材1 交流电传动系统简介1.1系统概述HXD2型电力机车交流电传动系统主要是由网侧电路、主变压器、牵引变流器、牵引电机及网络控制系统等部分组成。
交流电传动系统主要器件及其所在位置如图1-1所示。
图1-1 电传动系统主要器件及其位置机车主电路均采用轴控方式，交-直-交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。
每台机车由两节车组成，设有四台变流柜，每台变流柜装有独立的两台变流器，每台变流器由IGBT模块组成的四象限变流器和逆变器组成，对该轴进行控制。
每节车的轴二、轴三变流器中间回路给辅助变流器提供电源。
整个系统采用绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）的形式实现对外通讯。
图1-2 牵引系统电气原理图1.2 系统主要技术参数机车功率发挥基本要求：机车功率与网压关系如图1-3所示。
图1-3 八轴机车技术规范轮周功率发挥曲线图机车牵引力、制动力参数机车起动牵引力（0～5km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力）≥760kN 机车持续制牵引力≥532kN 最大再生制动力(车钩处) 461kN最大再生制动力开始线性下降的速度≤15km/h 再生制动力线性下降至0的速度≤5km/h恒功率速度范围：牵引65～120km/h再生制动75～120km/h图1-4 机车牵引制动特性曲线轮轴参数轨距 1435mm轴式 2(B0-B0)机车整备重量 2x100 t轴荷重 25t机车轮周牵引功率（持续制）≥9600kW机车轮周再生制动功率（持续制）≥9600kW额定牵引货物质量 1万吨车轮直径 1200（半磨耗）传动比 120/22．牵引系统介绍2.1网侧电路网侧电路如图1-5所示，由1 台受电弓AP，1 台高压隔离开关QS-HV，1 个高压电压互感器TF1-PP，1台主断路器QF(M)，1 台高压接地开关QS-GHV，1 台避雷器F1，1 个高压电流互感器TFI-QL(M)，主变压器原边绕组AX，1 个接地侧电流互感器TFI-CE 和4 个回流装置，以及1 台高压连接器QF-HV 组成。
HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统
HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统
张中;张金平;李国锋
【期刊名称】《机车电传动》
【年(卷),期】2008()6
【摘要】介绍HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统的电气原理、技术参数、性能特点和结构组成,对牵引电传动系统的各关键部件和装置组成进行
了详细的功能描述。
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】交流传动;网侧电路;主变压器;主变流器;牵引电机;HXD2电力机车
【作者】张中;张金平;李国锋
【作者单位】大同电力机车有限责任公司;大同ABB牵引变压器有限责任公司;永济新时速电机电器有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U264.3
【相关文献】
1.HXD2 F型重载电力机车牵引电传动系统 [J], 刘鹏;谢曲波;吕士勇
2.中白货运1型大功率交流传动电力机车无线电通讯设备电磁兼容研究 [J], 刘密;杨新汉;谢曲波
3.技术提升HXD2型货运电力机车牵引电传动系统 [J], 于保华;闫强华;张昕
4.技术提升HXD2型货运电力机车牵引电传动系统 [J], 于保华;闫强华;张昕
5.HXD2型大功率交流传动货运电力机车辅助电气系统 [J], 付拥军;张中;刘密;高健
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HXD2B型机车主断路器故障分析及预防措施
HXD2B型机车主断路器故障分析及预防措施作者：梁信栋来源：《科技资讯》 2014年第27期梁信栋（天津机务段天津 300232）摘要:采用真空断路器可以彻底避免空气断路器闭合时拉弧造成灭弧室瓷瓶爆炸,非电性电阻瓷瓶爆炸,隔离开关轴折断、主阀卡位、漏风、控制线圈烧损等惯性故障,减少机车线上故障率,保证铁路运输安全。
同时采用真空主断路器可延长主断路器的检修周期,减少维修工作量,降低检修成本,提高机车运行的安全系数。
关键词:HXD2B型电力机车主断路器故障分析预防措施中图分类号:U269.6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0064-01在现有的和谐电力机车发展阶段中,真空主断路器有着不可替代的地位。
它是机车高压电器设备中尤为重要的一员,被放置于机车车顶中部,单项交流25 kV高压电源是机车正常运行的必要条件,而真空主断路器就是准确闭合和断开电流的设备。
下面以HXD2B型电力机车采用的22CB型真空断路器为例进行分析,避雷器、电抗器及相应的35KS或36KS型号的接地开关都可与该断路器进行直接装配。
22CB型真空断路器的特点在于充分利用了真空的特性—高绝缘强度和燃烧时间短,主要将其作为一种介质用于灭弧和绝缘之间,在绝缘瓷瓶中密封零部件,利用真空状态下的,来进行灭弧。
22CB型真空断路器作为一种新型的主断路器,主要适用于干线交流25 kV的各类型电力机车。
1 22CB型真空断路器工作原理(1)利用辅助空气压缩机对空气加压,空气过滤器充分过滤压缩空气,之后流进调压阀,调压阀将对压缩空气压力进行重新调整,调整为483 kPa后送入储气缸。
(2)在闭合主断路器时,110 V控制电路给电磁阀通电,打开电磁阀,于是中继阀的控制腔被经过电磁阀的压缩空气充满,同时打开中继阀;通过另一路中继阀送入真空主断路器风缸,驱动活塞、绝缘推动杆和主断路器的动触头上移,使真空断路器闭合。
(3)断开主断路器时,扳键开关电磁阀线圈失电,在弹簧的作用下,使得电磁阀和中继阀同时复位,排出压缩空气,在机械装置弹力作用下,向下移动了绝缘推动杆和主断路器的动触点,使得真空断路器的主触头断开过程在极短的时间内完成。
hxd2型电力机车主变流柜柜体结构强度校核及优化
中图分类号：U264.333
文献标识码：A
文章编号：1006-9178（ 2020 ）03-0034-05
Abstract：The main converter cabinet is an important part of the electric drive system of HXD2 electric locomotive. The structural strength and vibration characteristics of the cabinet affect the performance of the electrical components in the cabinet. The finite element software ANSYS is used for analysis in design. In the process of finite element mod⁃ eling, the binding contact multi-point constraint method is used to simulate the riveting and bolt connection between the panels. According to the provisions of GB / T 21563—2008 Railway applications-rolling stock equipment-shock and vibration tests, when assessing the strength of the cabinet under inertia load, optimize the structure for the area greater than the yield limit of the material, recalculate through Neuber formula, and ensure the safety of the cabinet in the actual application process. Keywords： Electric Locomotive; Drive System; Main Converter Cabinet; Finite Element Analysis; Strength Check; Structure Optimization
HXD2B电力机车主变流器工作原理浅析
＝．主变流柜的构造及基本参数
１、 主 变 流 柜 的 构 造
主变流 器箱体 为立体 式结构 ，按 功能单 元区分进 行模块化 结构设 计 ，分 为轴 １单 元 、轴２单元和 散热冷 却单元 ，每个轴 单元的 四象限整 流器与 逆变器 为整体集 成 ，结 构紧凑 。主变流 器功率 容量大 ，功率模 块 采用复合母 排结构和 高压ＩＧＢＴ元件 ，高压斩波 与逆变集成 为一个模 块 ，主变 流器包 含两个 功能和 结构完全 一致 的轴 单元 ，每个轴 单元 由 两 个 四象限整流 模块和 一个逆变 模块组 成 ，各 为一 台牵 引 电机 提供交 流 电源 ，四象 限整流器 中问有 二次滤波 回路 。主变流 器功率模 块采用 水 冷技术对ＩＧＢＴ元件进行 散热 。水冷 系统采用模块 化、简统化 设计 ， 整 个系统 由两个 完全相 同独立 的冷却单 元组成 ，分别为 两套轴 单元变 流 功率模块进 行散热冷 却，两个冷 却单元只有风机 是公用 的。
HXD2型电力机车主变流器中间直流环节短路故障分析
Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型 电力机 车主变流器 中间直流环 节短路故障分析
韩建宁 ， 王 彬， 杨丽辉
为接 地 电流 传感 器 。 牵 引额 定工 况Ｔ 作 时 ， 牵 引变 压 器二 次侧 绕组 输 出单相 ＡＣ ９ ５ ０ Ｖ ／ ５ ０ Ｈ ｚ 交流 电 ， 首
先通过 Ｃ（ Ｐ Ｃ ） Ｐ ＭＣ Ｆ、 Ｒ（ Ｐ Ｃ） Ｐ ＭＣ Ｆ 预充 电回路给 中间 直 流侧 电容 充电 ；当直流侧 电压达 到一定 阈值 后 ， 闭 合Ｃ （ Ｉ Ｓ ） Ｐ ＭＣ Ｆ 启动 四象 限变流器继续抬升 中间直流侧
直流环节 ；仿真
中 图分 类 号 ：Ｕ２ ６ ４ ． ３ ＋ ７ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章编号：１ ０ ０ ０ — １ ２ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ９ ４ － ０ ３
图 １ 主 变流 器 丰 电路 作 原理 图
１ ． ２ 主变流器 中间直流环节短路故障等效模型 由图 １ 观察分析 可知 ， 当主变流器 中间直流环节发
） ＝＿
（ ２）
整 理 可 得
相 逆变器组成 ， 每一套主变流器装置驱 动 １ 台三 相异步 牵 引 电机 ， 最 终 实现 整车 轴控 驱 动 、 牵 引重 载货 物列 车 稳定 运行 。 本 文将 主要 针对 主变 流器 中间直 流环节
短路 问题进 行 分析探 讨 。 １ ． １ 主变流器工作原理 主变流器主电路工作原理如 图 １ 所示 ， 其 中 为牵
Ｒ Ｌ Ｃ短 路 电路 的数学模 型时域 函数方 程， 进行 分析讨 论 ， 具 体 如下 ：
ｆ １ ｃ
图２ 矩 路故 障 等 效 模 型
平 台建 设步 伐 ， 大 幅度提 升 了铁路 货物 的运 输能 力 。
HXD2 主、辅逆变器构造及维护
2.6 Crow Bar 短路放电装置 • 短路放电装置是一个保护模块，由一个硬 短路放电装置(HCB) 和一个软短路放电装 置(SCB) 组成。
软短路放电装置是一个短路晶闸管， 它与一 个 0.5 Ω的短路电阻 （与短路放电装置分 开，但也在牵引变流器内部）相连。触发 的条件是： • . 中间直流回路过压， • . 两个中间直流电压传感器的差值太大， • . 为短路放电装置供电的 24 V 电源丢失， • . 过程监视(TCU)， • . 中央控制单元（CCU）复位。
第三节 牵引变流器
1 概述 该型牵引变流器是为中国DJ4 型机车设计的，机 车由25 kV, 50 Hz 单相交流电源供电，通过主变 压器（车载）变换成 970 V 输入电压。 每台机车由 2 节车组成，每节车设有 1 个牵引变 流器柜，每个牵引变流柜由 2 套相互独立的变流 器组成。一个变流器包含 2 个并联的四象限整流 器、1 个牵引逆变器和 1 个辅助逆变器。 牵引变流器的安装在机械间内，该设备不包含操作 性或指示器元件。牵引控制单元（TCU）位于牵 引变流器柜内部；操作性和指示器元件必须靠近 驾驶员，因而设置在司机室内。
两节机车间网侧电路通过车顶高压连接器相连。
2.1 网侧受流过程 2.1.1 升起本节机车受电弓的受流 过程 • 本节机车：接触网电流通过受电 弓，经本节主断路器，通过本节 机车的主变压器的原边绕组高压 端子给本节机车电路供电，再由 本节机车的主变压器原边低压端 子经接地碳刷、轮对、钢轨，返 回变电所。
HXD2型电力机车辅助变压器过热故障分析处理
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald92DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.32.093HXD2型电力机车辅助变压器过热故障分析处理①王飞(中车大连电力牵引研发中心有限公司物质部 辽宁大连 116041)摘 要：本文在HXD2电力机车辅助变流器原理说明基础上，分析了220V辅助供电电源变压器温度过高甚至烧损故障原因，并采取有效解决措施，为后续类似故障处理提供参考。
关键词：逆变器 低通滤波器 漏感中图分类号：U264.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)11(b)-0093-02Abstract: Based on the principle description of HXD2 electric locomotive auxiliary converter, this paper analyzes the cause of overheating or even burning fault of 220V auxiliary power supply transformer, and takes effective measures. It provides reference for subsequent similar fault handling in electric locomotive.Key Words: Inverter; Low-pass filter; Leakage inductance①作者简介：王飞（1987—），男，汉族，辽宁大连人，硕士，工程师，主要从事生产运作工作。
近年来我国轨道交通快速发展，铁路装备制造企业对大功率交流传动电力机车研究不断深入，具有了完全自主知识产权的电力机车研发平台。
电力机车辅助供电电源是机车可靠运行的必要保证，220V辅助供电变压器高温甚至烧损给机车正常运行带来不利影响，为此，对辅助供电变压器故障原因进行深入分析。