HXD1C型电力机车牵引变流器PPT学习课件

1、 主要内容 第一部分：产品介绍 第二部分：保护参数 第三部分：常见故障处理 第四部分：产品维护说明 适用HXD1C机车： 7200kW六轴货运电力机车 功能为机车牵引传动装置提供三相交流电源 传输方式交-直-交 控制方式轴控 冷却方式水冷+风冷 装车数量2套/台；（ C0-C0 ） 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 主电路工作原理 第一部分：产品介绍 该电路由预充电电路、四象限整流器、输入电流传感器等部件构成(每个臂由两个IGBT 模块并联组成) 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接

2、口连接 四象限整流电路 第一部分：产品介绍 中间直流电路由支撑电容、中间电压传感器、固定放电电阻、二次滤波LC谐振电路和 接地保护电路组成。电路主要作用：能量储存、平衡及滤波、无功功率交换、主电路接 地保护等作用。 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 中间直流电路 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 二次滤波电路 该电路由二次滤波电抗器和二次滤波电容器组成。谐振频率为100Hz，用于滤除四象限PWM 整流器输出的二次谐波电流。 第一部分：产品介绍 该电路由接地电阻R12、R13、中间半电压传感器HV1、中间全电压传感器VH2 构成。 1.产品说明

3、2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 主电路接地保护电路 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 逆变流器电路 一个变流柜由三个相同的逆变器模块，每个逆变器模块由过压斩波桥臂和逆变器构成。 四象限整流模块和逆变器模块在结构上完全相同，可以互换。 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 斩波电路 过压斩波（直流放电）保护电路：由过压斩波电阻、电流及斩波管组成。当中间直流侧电 压过高时，开通斩波电路，将能量通过电阻以热能的方式消耗 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 变流器模块互换性 第一部分：产品介绍

4、1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 变流器模块 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 接触器逻辑 13 14 DCUXD13 KM4 A1 A2 B1J1 A1 A2 X93:22 21 22 KM1 KM5 A1 A2 B2J2 A1 A2 21 22 KM2 KM6 A1 A2 B3J3 A1 A2 21 22 KM3 充电1 短接1 充电2 短接2 充电3 短接3 2 8 4 10 6 12 KM1 A1 A2 KM4 3 4 KM1 13 14 J1 13 14 X93:D KM2 A1 A2 KM5 3 4 KM2 13 14 J2 13

5、 14 KM3 A1 A2 KM6 3 4 KM3 J3 13 14 110V+ 31 32 KM1 短接1状态 DCUXD14 6 7 8 3 4 5 12 13 14 31 32 KM2 短接2状态 31 32 KM3 短接3状态 1 2 KM4 充电1状态 1 2 KM5 充电2状态 充电3状态 KM6 1 2 1 2 K1 隔离开关1状态 1 2 K2 隔离开关2状态 隔离开关3状态 K3 1 2 110V+110V 第一部分：产品介绍 额定输入电压：970V/50Hz 额定输入电流：31390A 中间电压： DC 1800V 额定输出电压： 3AC 1375V 额定输出电流：3598

6、A 最大输出电流：3814A 控制电压： DC 110V 辅助电源： 三相440V/60Hz 外形尺寸： (310010602000)mm 质量： 2500kg 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 牵引变流器参数 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 牵引变流器参数 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 牵引变流器参数 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 牵引变流器参数 第一部分：产品介绍 每台机车配置有两台牵引变流器。每台变流器作为一台完整的组装设备，所有内部元 器件安装于一个柜体

7、内。 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 机车产品配置 第一部分：产品介绍 X 5 1 X 5 2 A 相 B 相 C 相 D 相 4 Q S 3 (变 流 器 模 块 ) I B B M 1 2 0 S 2 X 6 1 X 6 2 A 相 B 相 C 相 D 相 IN V 3 (变 流 器 模 块 ) I B B M 1 2 0 S 2 X 1 2 X 1 1 D 相 C 相 B 相 A 相 4 Q S 1 (变 流 器 模 块 ) I B B M 1 2 0 S 2 X 2 1 X 2 2 A 相 B 相 C 相 D 相 IN V 1 (变 流 器 模 块 ) I B B M

8、 1 2 0 S 2 X 4 1 X 4 2 A 相 B 相 C 相 D 相 IN V 2 (变 流 器 模 块 ) I B B M 1 2 0 S 2 传 动 控 制 单 元 T1V H 1V H 2V H 3 热 交 换 器 组 件 （ F A N 3 ） L H 1 2 X 3 2 X 3 1 D 相 C 相 B 相 A 相 4 Q S 2 (变 流 器 模 块 ) I B B M 1 2 0 S 2 K M 1K M 2K M 3 充 电 电 阻 单 元 K M 4 K M 5 K M 6 K 3K 2K 1 J1J2J3 XP XN X C 1X C 2 L H 9L H 6 固 定

9、 放 电 电 阻 组 件 （ D C H R S ） U T B L B1 B 2B 3 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 柜体内部正视图 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 变流器结构(正面) T1、电压传感器、电 流检测板 TCU 三重四象限 三重逆变器 库用接口充电电阻 充电接触器 主接触器 热交换器 隔离闸刀 一重四象限 一重逆变器 二重四象限 二重逆变器 固定放电电阻 电抗器连接 单相输入三相输入 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 变流器结构(背面) 谐波抑制 电抗器 斩波电阻 风道口 斩波电阻 冷

10、却风扇 二次谐振回路 电容器 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 主电路接口 库用电源 接口 二次谐振 电抗器接口 四象限输入 端子 逆变器输出 端子 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 冷却系统 温度传感器 压力传感器 热交换器 模块冷却系统水管 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 冷却系统 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 冷却系统 第一部分：产品介绍 冷却方式：强迫水循环冷却 (通过加入冷却剂以适应40的环境工作) 模块入口水温： +55C 模块出口水

11、温： +65C 散热功率：80kW 冷却水流量：210L/min 斩波电阻底部安装有两个小风机，从变流器柜体左下方吸风，通过柜体顶部排出， 对斩波电阻进行冷却 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 冷却系统简介 第一部分：产品介绍 变流器控制级的核心任务变流器控制级的核心任务 四象限整流器的实时控制（功率因素接近1） 逆变器及交流异步牵引电机的实时控制 粘着利用控制 具备完整的牵引传动系统故障保护功能 牵引变流器级状态监视与故障保护功能 与机车网络控制系统通信 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 变流器控制级 第一部分：产品介绍 传动控制单元(TCU)主要由： u脉冲

12、转换板（2） u模拟输入A板（1）、模拟输入B板（1） u网侧信号板（1）、LCC板（1） u电机信号板（1）、MCC板（3） uSMC板（1） u1块通讯接口板（1） u1块数字入出板（1） u1块开关电源板（1） u冷却风扇层组成。 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 TCU控制单元 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 TCU控制单元 MCC 开关电源开关电源SMC网侧信号网侧信号电机信号电机信号通讯接口通讯接口数字入出数字入出模拟输入模拟输入B脉冲分配脉冲分配模拟输入模拟输入ALCC MCCMCC 第一部分：产品介绍 要求能够对原边过流、四

13、象限输入过流、逆变过流、原边接地、中间电压过压、中间回路接地、进行硬件及 软件保护，以确保严重故障的保护快速、有效； 要求能够对接触器故障、模块过热、电机超温、原边电压过欠压、变流器冷却水压水温、变压器冷却油温进 行软件级保护，以保证整体电气系统工作在稳定可靠的环境中。 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 保护要求 第一部分：产品介绍 X1X3为42芯插座 X4为9芯插座(2个9芯插座组 合) X5为6芯插座 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 主变流器对外接口 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 X1插头 引脚终端信号定义引脚终端

14、信号定义引脚终端信号定义 1X93:1110V+8X93:2110V+25JCB/X1:1IF1+ 2X93:7110V-9X93:8110V-26JCB/X1:2IF1- 3XD14:1主断禁示环线110XD13:1527汇流排E 4XD14:4主断禁示环线211XD13:1640JCB/X1:5IF2+ 5XD13:1主断状态(常开)22T1:1UN+41JCB/X1:6IF2- 6XD13:4主断状态(常闭)23T1:2UN-42汇流排E 24汇流排E 第一部分：产品介绍 引脚终端信号定义引脚终端信号定义引脚终端信号定义 1XD10:2V1-A8XD10:3V2-A15XD10:4V3-

15、A 2XD10:15V1-B9XD10:16V2-B16XD10:17V3-B 3X92:2(V1)15V+10X92:3(V2)15V+17X92:4(V3)15V+ 4X92:9GND11X92:17GND18X92:16GND 5汇流排E12汇流排E19汇流排E 29XD9:51架/TCU同步+31汇流排E33XD9:82架/TCU同步+ 30XD9:91架/TCU同步-32XD9:42架/TCU同步+34汇流排E 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 X2插头 第一部分：产品介绍 引脚终端信号定义引脚终端信号定义引脚终端信号定义 1XD6:1（M1）PS+8XD6:5（M2

16、）PS+15XD6:7（M3）PS+ 2XD6:14（M1）PS-9XD6:18（M2）PS-16XD6:20（M3）PS- 3XD6:13（M1）SIG+10XD6:12（M2）SIG+17XD6:11（M3）SIG+ 4XD6:25（M1）SIG-11XD6:24（M2）SIG-18XD6:23（M3）SIG- 5汇流排E12汇流排E19汇流排E 22XD8:1(主变)PS+25XD8:15(主变)SIG-40X92:5(手柄)15V+ 23XD8:14(主变)PS1-26汇流排E41X92:19GND 24XD8:2(主变)SIG+39XD10:7Mref(力矩给定)42汇流排E 1.产

17、品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 X3插头 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 X4插头 公插头母插头 引脚终端信号定义引脚终端信号定义 1XD11:1A组MVB正线（A_P）1XD12:1A组MVB正线（A_P） 2XD11:2A组MVB负线（A_N）2XD12:2A组MVB负线（A_N） 4XD11:4B组MVB正线（B_P）4XD12:4B组MVB正线（B_P） 5XD11:5B组MVB负线（B_N）5XD12:5B组MVB负线（B_N） 6XD11:6A组MVB地线（A_GND）6XD12:6A组MVB地线（A_GND） 7XD11:7B组M

18、VB负线（A_GND）7XD12:7B组MVB负线（A_GND） 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 X5插头 引脚终端信号定义 1PF2:A风机A（U）相电源 2PF2:B风机B（V）相电源 3PF2:C风机C（W）相电源 第一部分：产品介绍 1.产品说明2.原理介绍3.功能配置4.接口连接 TCU插头 第二部分：保护参数 参数动作值动作备注 网压1s分主断原边欠压 主断合上0.6s内网 压 31.5kv,时间40s分主断原边过压 网压32kv分主断原边过压 网压17.5kV31 kV 正常工作 第二部分：保护参数 参数动作值动作备注 原边电流和回流电 流的

19、差值 Idiff50A，时间2.0s分主断原边接地 原边电流I430A，时间2.5s 分主断 (延时0.5s动作) 原边过流 回流电流 I850A（冲击电流）分主断原边过流 原边电流 当主断命令发出0.5s后， I30A 降弓主断路器故障 第二部分：保护参数 参数动作值动作备注 主变油温 Toil -41分主断 Toil -40 （复位） 8287封锁主变流器 Toil 77 （复位） Toil 92 分主断 -40 Toil 82 正常工作 第二部分：保护参数 参数动作值动作备注 MVB通讯 CCU与TCU之间MVB连接错误 分主断 充电接触器卡分 合驱动发出后，1.3S内未检测反 馈信号

20、封锁相应变流器支路，跳充电及短接 接触器 需司机按复位按钮，手动 复位该故障。 充电接触器卡合 分驱动发出后，1.3S内未检测反 馈信号 分主断封锁变流器，跳开充电及短接 接触器 需司机按复位按钮，手动 复位该故障。 短接接触器卡分 合驱动发出后，1.3S内未检测反 馈信号 封锁相应变流器支路，跳充电及短接 接触器 需司机按复位按钮，手动 复位该故障。 短接接触器卡合 分驱动发出后，1.3S内未检测反 馈信号 分主断封锁变流器，跳开充电及短接 接触器 需司机按复位按钮，手动 复位该故障。 第二部分：保护参数 参数动作值动作备注 4QC 输入过流I4QC 2550A 封锁相应变流器支 路 需司机按复位按钮，手 动复位该故障。 中间直流电压Ud2000V 分主断 封锁变流器，跳充 电及短接接触器 需司机按复位按钮，手 动复位该故