HXDC型机车列供培训解析学习课程

1、Page 1系统概述TGF60型列车供电柜用于HXD3C型电力机车向列车提供DC600V的直流电源。 使用标准：旅客列车DC600V列车供电系统技术条件(TB/T3063-2002)主要功能有：整流稳压，供电电量、电压、电流显示、直流侧电容滤波、故障显示。保护功能：交直流过压保护，交直流过流保护，主电路接地保护。 列车供电柜的电路主要分为主电路、辅助电路、控制电路和电子电路四个部分。第1页/共31页第一页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 2主要技术参数 额定输入电压：AC860V 电压范围：AC592V1077V（对应网压17.2kV31.3kV） 额定输出电压：DV600V 额定输出电

2、流：667A 额定输出功率：400kW 控制精度：5% 电压允许变化范围：DC520VDC630V 最大输出电流：750A 额定点功率因数：0.8（全输入电压范围0.70.9） 环境温度：-40+45。 工作温度：-40+70。第2页/共31页第二页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 3工作原理 主电路图主电路图第3页/共31页第三页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 4工作原理主电路：主电路主要由电流、电压传感器、过压吸收电路、整流和主接地等电路组成。电流路径：正半波为151/161（主变压器） 13KM V1 11SC 13L GLZD2 153/163 负载（客车） 154/16

3、4 GLZD1 V6 11FU 152/162（主变压器）；负半波为152/162 （主变压器） V3 11SC 13L GLZD2 153/163 负载（客车） 154/164 GLZD1 V2 13KM 151/161（主变压器）第4页/共31页第四页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 5工作原理辅助电路：主要由三相交流冷却风机组成（工作电源由外部辅变器提供三相380V电源），其作用是将列供柜内部功率元件整流及直流负载电阻与交流阻容保护电路，会产生热量带出。风机未闭合时，不允许列供投入工作，以免损坏器件。控制电路：真空接触器的控制：来自控制系统的合接触器信号通过中间继电器13KA闭合真

4、空接触器13KM。集控信号的控制：供电系统应具备确保机车向客车安全供电的集中控制功能，即供电系统在确认客车电源工作正常、已发出供电申请信号的情况下，机车向客车发送供电允许信号，同时延时启动DC600V输出。第5页/共31页第五页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 6工作原理电子电路：供电控制系统通过给定延时积分环节的预置值与电压反馈信号比较，进行调节器运算得出晶闸管的触发角，通过同步处理与功率放大环节控制晶闸管的触发脉冲模块，经隔离处理控制晶闸管的开通。主要由供电控制箱完成。开关电源数字入出供电控制脉冲分配转换控制脉冲分配供电控制数字入出开关电源第6页/共31页第六页，编辑于星期六：点 二

5、十二分。Page 7工作原理 插件灯插件灯/孔定义孔定义数字入出数字入出序序号号A组组B组组定义定义备注备注定义定义备注备注1 接地隔离有效 集控器隔离有效2 供电钥匙闭合 温亮度继电器1正常3 1号列车供电柜 2号列车供电柜识别信号 交流接触器闭合4 温度继电器2正常 隔离闸刀1闭合5 隔离闸刀2闭合 快熔断开6 辅助变流器工作正常 风机闭合8 客车供电申请信号正常 客车控制电源正常13 发出合交流接触器信号 发出供电允许信号第7页/共31页第七页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 8工作原理 插件灯插件灯/孔定义孔定义供电控制供电控制序序号号A组组B组组定义定义备注备注定义定义备注备注

6、1 ARM系统工作正常闪烁3 板在位异常 过热报警4 交流输入欠压 交流输入过压5 直流输出正线接地 直流输出负线接地6 微机系统工作正常闪烁 对外通讯正常闪烁7 集中控制正常 整流器正常8 交流侧网压异常 直流输出过压9 接地故障 直流输出过流41 直流输出电压1V:100V 直流输出半电压1V:100V42 直流输出电流1V:100A第8页/共31页第八页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 9工作原理 插件灯插件灯/孔定义孔定义脉冲分配脉冲分配序序号号A组组B组组定义定义备注备注定义定义备注备注1 T1脉冲 T2脉冲6 同步信号转换控制转换控制序序号号A组组B组组定义定义备注备注定义定

7、义备注备注26 A组直流输出电压250V:1V27 B组直流输出电压250V:1V28 直流输出半电压250V:1V2930 直流 输出电流500A:2.5V第9页/共31页第九页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 10工作原理 保护功能保护功能n 交流短路保护功能功能说明：系统应具备交流过载保护功能。诊断依据：供电柜交流侧短路。保护动作：快速分断主电路。信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。n 直流过载保护功能功能说明：系统应具备直流过载保护功能。诊断依据：直流电流反馈超过750A。保护动作：封锁脉冲输出、跳交流接触器。信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。第

8、10页/共31页第十页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 11工作原理 保护功能保护功能n直流过压保护功能 功能说明：系统应具备直流过压保护功能。 诊断依据：直流电压反馈大于720V。 保护动作：封锁脉冲输出。 信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。n 接地保护功能 功能说明：系统应具备接地保护功能。 诊断依据：直流侧接地时等效漏电流大于150mA。 保护动作：封锁脉冲输出、跳交流接触器。 信息输出：以通讯方式向机车微机控制系统发送故障信息。第11页/共31页第十一页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 12SHCM模块SHCM模块（网关）指示灯模块（网关）指示灯序号序号定

9、义定义备注备注N1SHCM模块与电度表通讯 200mS闪烁一次表示通讯正常; 1S闪烁一次表示通讯异常。N2SHCM模块与控制箱通讯 200mS闪烁一次表示通讯正常; 1S闪烁一次表示通讯异常。N3SHCM模块与微机通讯 200mS闪烁一次表示通讯正常; 1S闪烁一次表示通讯异常。X4：与控制箱和 电度表通讯X6：与微机通讯X5：接终端电阻 （列供1柜）X8：工业以太网接口 （用于程序下载）第12页/共31页第十二页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 13调试 低压逻辑试验低压逻辑试验 试验准备试验前确定列车供电柜柜体接地正确，将主电路的两个放电电阻中点接地。确定供电柜主电路、辅助电路、控

10、制电路接线正确，风机与三相380V交流电源接通。确定集控器信号已正确连接至机车外部集控连接器（或者将供电控制箱上集控隔离开关置于“隔离”位），集控插座信号定义如下：端口端口定义定义信号信号端口端口定义定义信号信号JK1供电申请+110VJK3供电申请+110VJK37客车电源+110VJK38客车电源+110VJK40客车电源-110VJK43客车电源-110V “1049”信号施加+110V。 供电柜直流输出端不接入负载。第13页/共31页第十三页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 14调试 低压逻辑试验低压逻辑试验n 试验过程 合上机车蓄电池，不要升弓，给上供电钥匙，观察到供电柜内14

11、KA中继状态，若14KA闭合，表“供电允许”已输出；延时5s后，13KA中继闭合，交流接触器闭合。断开供电钥匙或者集控信号，13KA、14KA中继及交流接触器断开。 A组试验完毕后，再将供电控制箱转至B组试验，试验步骤同上。第14页/共31页第十四页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 15调试 空载试验空载试验n 试验准备 试验前确定列车供电柜柜体接地正常，将主电路的两个放电 电阻中点接地。 确定供电柜主电路、辅助电路、控制电路接线正确，风机与三相380V交流电源接通。 集控器信号已正确连接至机车外部集控连接器。 “1049”号取消施加+110V。 供电柜直流输出端不接入负载。第15页/共

12、31页第十五页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 16调试 空载试验空载试验n 试验过程 机车升弓、合主断，启动辅机，供电控制箱打至A组上 电，闭合司机台供电钥匙，系统开始运行，检查晶闸管是否都已导通及输出的600V电压是否正常。 通电持续15分钟，试验过程中，用万用表检测输出电压应为60030V。 A组试验完毕后，再将供电控制箱转至B组试验，试验步骤同上。注：每次试验完成后，系统电容放电时间不少于5分钟，用万用表测量输出电压低于36V,方可接触主电路；谨防高压触电！第16页/共31页第十六页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 17调试 保护功能试验保护功能试验 接地保护：接地保护：

13、同空载试验一致，机车升弓、合主断，启动辅机，供电控制箱打至A组上电，闭合司机台供电钥匙，系统开始运行，使用接地保护试验工装进行试验。试验过程中，分别将0.8K电阻(功率大于50W)与主电路的点位153（163）、154（164）接地，要求接入电阻后，控制系统送出供电故障信号，主接触器断开。A组试验完毕后，再将供电控制箱转至B组试验，试验步骤同上。 注：控制箱检测到接地故障后，系统将死锁该故障，需要断控制箱电源才可复注：控制箱检测到接地故障后，系统将死锁该故障，需要断控制箱电源才可复位。位。第17页/共31页第十七页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 18调试 带载试验带载试验 1/2负载功

14、率试验负载功率试验（半载） 在空载试验准备的基础上，将供电柜直流输出端153（163）与154（164）之间接上2电阻负载（功率：200kW,带冷却风机）。机车升弓、合主断，启动辅机，供电控制箱打至A组上电，闭合司机台供电钥匙，系统开始运行，进行1/2负载功率试验。 通电时间30分钟，试验过程中，用万用表检测输出电压应为60030V。 A组试验完毕后，再将供电控制箱转至B组试验，试验步骤同上。第18页/共31页第十八页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 19调试 带载试验带载试验 满负载功率试验满负载功率试验（全载） 在空载试验准备的基础上，将供电柜直流输出端153（163）与154（16

15、4）之间接上1电阻负载（功率：200kW,带冷却风机）。机车升弓、合主断，启动辅机，供电控制箱打至A组上电，闭合司机台供电钥匙，系统开始运行，进行1/2负载功率试验。 通电时间30分钟，试验过程中，用万用表检测输出电压应为60030V。 A组试验完毕后，再将供电控制箱转至B组试验，试验步骤同上。第19页/共31页第十九页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 20安全说明必须正确安装与接线。交流电源与直流控制电源满足技术要求的规定。在供电过程中，请勿打开供电柜的高压连锁门，带电检查或插拔插头座。断开主断路器，应延时5分钟后开门，以防电容器放电不够而触电。供电控制箱各插件为静电敏感器件，运输和保

16、存必须放置于放静电包装中，禁止直接用手接触插件上元器件引脚，以防止静电损坏插件。第20页/共31页第二十页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 21常见故障处理序号序号故障现象故障现象分析分析检查对象检查对象应急处理应急处理1无交流输入电压，且无DC600V输出显示13KM接触器不吸合1.检查供电钥匙信号；2.检查客车电源信号；3.检查供电申请信号；4.检查13KA中继；5.检查数字入出板；6.检查快熔是否跳开；7.检查隔离闸刀1；8.检查隔离闸刀2；9.13KM接触器；10.检查插件环线保护；11.检查电抗器温度继电器；12.检查直流半电压传感器器；13.检查风机联锁；14.检查供电控制板

17、。若第1项异常，换端操作。 若第2或3项异常，将控制箱中的集控开关打置隔离位。若第7或8项异常，确定隔离闸刀在闭合位后，可短接异常闸刀闭合反馈信号线。第21页/共31页第二十一页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 22常见故障处理序号序号 故障现象故障现象分析分析检查对象检查对象应急处理应急处理2无交流输入电压(电流)显示，但有DC600V输出显示电度表与SHCM模块通讯异常1.检查SHCM模块（观察N1指示灯）；2.检查电度表；3.检查T1变压器或A1交流输入电流互感器；3有交流输入电压显示，但无DC600V输出显示脉冲封锁或整流故障1.检查直流电压传感器；2.检查主接触器闭合反馈信号；

18、3.检查供控制板；4.检查脉冲分配板；5.检查转换控制板；6.检查同步变压器；显示异常7.检查SHCM模块（观察N2指示灯）；8.检查供电控制板。第22页/共31页第二十二页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 23常见故障处理序号序号 故障现象故障现象分析分析检查对象检查对象应急处理应急处理4输出电压波动 输入电压波动1.检查网压是否突变；2.检查同步变压器；3.检查主接触器是否打摆；整流故障4.检查脉冲触发线；5.检查脉冲触发盒；6.检查脉冲分配板；7.检查转换控制板；8.检查直流电压传感器；负载9.检查空载电阻；10.检查滤波电容；11.检查外部负载是否突变。第23页/共31页第二十三

19、页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 24常见故障处理序号序号故障现象故障现象分析分析检查对象检查对象应急处理应急处理5输出电压随着电流增大而减小整流器半波整流1.检查晶闸管脉冲线；2.检查晶闸管脉冲盒；3.检查二极管、晶闸管；输入异常4.检查变压器绕组（匝间是否短路）。6跳快熔直流侧短路1.检查二极管、晶闸管；2.检查空载电阻；3.检查滤波电容；4.检查外部负载；若负载故障，甩开隔离闸刀判断。确定为负载故障后，通知列车检查负载，甩开故障负载运用。交流侧短路5.检查TI、TBK1变压器；6.检查RC吸收电路；7.检查13RV压敏电阻。第24页/共31页第二十四页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 25常见故障处理序号序号 故障现象故障现象分析分析检查对象检查对象应急处理应急处理7接地检测电路接地1.检查接地检测电压传感器及信号传输接线；2.检查转换控制板；3.检查供电控制板；第1、3项故障，将列供控制箱打置另一组工作主电路接地4.检查接地检测电阻；5.检查滤波电容；6.检查负载。若负载接地，甩开隔离闸刀判断。确定为负载接地后，通知列车检查负载，甩开接地负载运用。第25页/共31页第二十五页，编辑于星期六：点 二十二分。Page 26