ss9型电力机车电气故障与检修改进方案设计内容

目录TOC\o"1-3"\h3141摘要 111657第1章微机控制柜的使用与维护 2151381.1微机控制柜概况 2146811.2微机柜故障判断处理 361781.2.1确认是否是微机柜故障 3174541.2.2微机复位按钮的使用 3104341.2.3故障位运行 3151161.2.4微机控制箱故障范围判别 355161.3与控制关联的常见故障现象及原因分析 37584第2章SS9型电力机车牵引电气故障的检测与维修 570682.1牵引电动机的检修 520952.2机车运行途中不升弓的应急处理 7213312.3主断路器故障的处理方案 712799第3章SS9型电力机车热风机的故障分析与技术改造 9157753.1热风机各组成部分工作原理 9112673.2热风机故障原因分析 9216313.3解决措施 10188863.4技术改造的效果 11172第4章总结 1212023参考文献 13PAGE14摘要电力机车在轨道上运行的条件下，或多或少会出现一些摩擦损伤，电力机车的电气装置有时候会出现电线磨损、断线、绝缘老化、接地等情况，电力机车在行驶的过程中，如果检修不能按时或者不能正常保养，会造成机车的损伤和磨损，重则引发事故，导致严重的损失。我们为了降低机车事故的发生、保证机车安全运行，我做出了对机车一些电器故障分析和改进，此毕业设计用电力机车电气设备作为研究对象，拿SS9型电力机车为例子，归纳出了电力机车电力故障的普遍故障。针对SS9G型电力机车在检修过程中进行电气试验时发生故障的问题，对故障发生后来展开多方面的分析和研究，并根据这些故障进行一些措施改进，从而减少事故的发生率。我们的SS9机车微机控制与诊断系统研究是在SS8机车的基础上，对微机控制中的线路、制动控制、怠速/滑道保护、气电联合制动控制、列车电源控制等功能，进行故障监测、故障记录和故障诊断功能。针对SS9改进型电力机车升降弓时人为操作失误而引起的弓网烧损现象和窜车故障，来进行最基础的电路分析，发现怎么改进受电弓、主断路器控制电路来减少一些故障的发生。我们都知道在冬天上车会很温暖，那是因为热风机在进行工作，但是热风机在运行时，也会出现故障，引起火灾事故，所以我来对热风机进行分析，降低元件与发电热电阻丝发生故障。关键词：电力机车；故障诊断；微机控制柜；牵引电器ss9型电力机车电气故障与检修改进方案设计第1章微机控制柜的使用与维护1.1微机控制柜概况SS9机车微机柜的硬件大部分借鉴于SS8机车，外形尺寸为771mm×486.5mm×1000mm。微型机柜上部辅助机柜面板上有8个外接56芯矩形插座，用于微型机柜与机车的接口。在微机控制柜中的插件箱是单独控制转向架进行。如以下是微机控制柜中使用和一些注意事项：(1)准备先将开关打到正常位，来防止空转时钮子开关打到投入位。(2)牵引工况我们在可以看到微机控制柜中单独控制转向架上，第一层有个I机架进行控制，而第二层有个II机架来进行控制根据准恒速特性。在恒流的条件下机车起动，司机将手柄打到一定的速度范围内进行运行。在起动条件下，当轴载传递环节起作用时，两车架电流不一致，前车架降低负荷，后车架增加负荷。当机车发生空转时，我们需要进行辅助。第一启动喷砂阀，进行自动出砂，减少电流。空转消除后，电流自动上升。此时，电流表指针会迅速摆动，然后恢复正常电机满压(1100V)后，会自动过压。过电压后，可自动无级减弱磁场。电机电压在磁切割时保持在1100V。(3)制动工况当滑行时，“空转”指示灯亮，防怠速时启动撒砂阀，自动撒砂，减少电流。当不存在滑行时，电流自动上升。当需要增加制动力时，总是先调节励磁电流，然后在最大励磁电流后进入进给模式，并将励磁电流保持到最大。当进给条件下需要降低制动力时，首先要降低进给电流，退出进给条件后再调节励磁电流。(4)其它注意事项禁止对插件、插头进行实时转换、实时插拔。当插入和拔掉插件，插件的电源盒时应关闭。定期检查微内阁中的四个风扇是否正常工作1.2微机柜故障判断处理1.2.1确认是否是微机柜故障我们首先要知道微机控制系统是非常复杂的。首先得了解微机柜的结构：A组插件箱、B组插件箱、冷却风扇层、顶部风扇等结构组成，这里要注意其中A组插件箱与B组插件箱的插件除了B组不具备功补控制外，其他的插件种类、数量完全相同，具体参照下图1。为了避免我们检查，我们要注意故障还没有发生的时候，应该先检查电路和元件有没有问题，主要是因为微机控制柜提供信号工作的基础是链路。1.2.2微机复位按钮的使用微机复位按钮在司机控制台中，它受“零位”联锁。当微机机柜的机架工作异常时，我们可以把主手柄恢复原位，再按复位按钮，最后把手柄抬起来。若还是异常，应该找出相关问题，并解决，要么就把故障位置设置一个转换开关。1.2.3故障位运行当确认计算机控制箱或其外部电路有缺陷，需要更换故障转移开关时，请确保主手柄处于零位置，反手柄处于零位置。关闭电源屏幕上的“电控”自动开关，把故障转移开关调到预计位置，然后打开自动开关。如果在故障位置操作时，微盒中控制、诊断和保护功能没有缺失。1.2.4微机控制箱故障范围判别当微型计算机控制面板正常工作时，连接卡09上的“工作”绿色指示灯亮起，05连接板上的IOA指示灯亮起。插头57上的指示器3B闪烁。按下插件41面板上的按钮，面板上的LED代码将显示“FF”。如果发生故障，可以根据故障现象确定故障范围。1.3与控制关联的常见故障现象及原因分析(l)线路接触器没有闭合或者有故障，从而导致电路没有形成。(2)牵引、制动状态信号异常，从而导致了微箱堵塞脉冲。机车运行过程中一般会出现情况是准备工作不充足，就是司机主显示器的准备灯没有关闭。(3)微机柜没有接收到指令，例:导频控制器没有电力驱动，控制器电位器没有输出有效指令导致传输线不良。(4)微机柜电源出现问题。(5)微型计算机的重新启动继电器没有释放。(6)微箱阻挡脉冲，根据连接板上的说明，可以获得微壳体的锁紧脉冲。例如:低压自校验脉冲产生的阻塞脉冲是由人机对话水平引起的，插入异常、内部通信故障、帧截止信号有效、保护动作、控制电平特性崩溃、变频器控制电平闭锁脉冲组成。对未来SS9型机车的展望：微机控制诊断系的发展已经取得了成功，但其诊断功能还需要进一步提高，使其更加智能化。随着机载微机系统的增加，微机控制和诊断系统仍需与其他机载微机系统连接，逐步建立完善的微计算机网络系统，以实现信息交换和共享资源的优势。可编程逻辑控制单元(LCU)和彩色液晶诊断装置之间实现串行通信，机车状态的自动检查诊断更加直接和明确。根据机车的实时诊断功能和数据保存功能，为客舱乘务员和维修人员提供便利图1:微机的控制柜结构分布图第2章SS9型电力机车牵引电气故障的检测与维修2.1牵引电动机的检修(一)外观检查：端盖a）不能有变形、裂纹；b）电机内不能有蹿油现象；c）拿毛刷、白布清除擦拭端盖内侧的油垢、积尘。机座a）各部位的螺栓齐全无松动，防缓件无异常；b)机座没有变形、裂纹；c)风筒紧密无错位，防护网完整无异物；d）检查孔盖完整、挂钩及锁闭性能好；e)电机名牌完整、字迹清晰。油管及轴承补油a）安装稳固；b）油管、油堵完整畅通；c)用压油枪对轴承补油60~80%。外接电缆及固定卡子a)电缆无破损和其他机件无相互摩擦现；b)固定卡子螺栓完整，紧固无松动。接线盒a)接线盒完整，牢固无松动；b)打开接线盒清扫检查；看接线盒内有没有异物，看绝缘线和接线板有没有油污，看绝缘套有没有松动和裂纹，再看外接电缆夹板有没有损坏，线鼻子没有过热现；c)固定连接螺栓，内线与框架孔的距离满足极限要求，外线可靠固定，无松动损伤;；d)接线盒盖完整，螺栓齐全并紧固。定子a)磁版铁芯及线圈；b)铁芯固定在机器底座附近，磁极螺栓不松动;磁极线圈清洁，无变形、过热或松动，进口绝缘良好，无损坏;c)连线及接头；d)连接牢固可靠，绝缘良好;夹头不得松开或脱落，夹头和绕组不得与摩擦接触，垫片不得过热;；补偿绕组及电枢间隙。图1LCU逻辑控制单元如图1所示，ss9型是采用LCU逻辑控制单元，但是LCU逻辑控制单元不会被受电弓控制，可以图上看出当升弓的时候，电源由530线和钥匙开关570QS1被激活,因此开关设在402SA1很关键,我们可以看到一个高压隔离开关的一端是17QS,另一端是受电隔离开关587QS助长533线、受电弓,将一端移动到1YV迎接弧线,气体就是问路。当一端的受电弓断开时，船首会发生缩放，然后拔出402SA1键开关，切断533线的电源，最后1YV电磁阀导致船首断电。图1可以看出逻辑控制单元LUC的控制是主断路器的开启和关闭。一般来说，司控器位于零位。当劈相机扳键开关处于关闭位置时，主断路器的气缸压力应大于450kpa。从以上结论可以得出，ss9型机车的受电弓跟主断路器的控制电路没有任何关联，只是当我们在进行升降弓、合主断路器操作时我们要认真、规范，要不然会造成电流与接触网接触或者分离，造成猛烈的拉弧现象，从而烧坏弓网。2.2机车运行途中不升弓的应急处理如果机车运行中，出现弓不能正常升起时，应该立即换弓；如果还是没有升起，请依照以下步骤进行: (1)确保电源柜内部受电弓自动开关602QA处于闭合位。(2)确认升弓时风源风压不小于500kPa。如果存在风压较低的问题，应该马上启动辅助空气泵。(3)先把电钥匙拔下来再进行重新开启，如果还是没有解决，就进行换端操作。(4)在确认屋顶门已锁好后，缩短终端隔间I的531#-217#线路，使287YV电气关闭。2.3主断路器故障的处理方案当在运行中会发生主断合不上，特别是过分相后会经常看见，我们可以如下进行\t"/slave/full/2020060121/15919087328516521/htmls/detail_report/right"故障分析：（1）我们查看主断路中603QA或605QA有断开，若断开，就重新合上。（2）我们查看时发现观察零位灯不亮，我们首先去查看调速手柄有没有归零，然后反复操作几次，如果手柄现在零位，而零位灯还是不亮，我们需要用微型计算机来检查线路接触器，看微型计算机的邀请，然后用电机来丢弃有缺陷的接触器，重新打开并关闭它。（3）若受电弓是降弓，我们需要换一种思路，再来进行合主断。（4）发现机车无毛病时，请表示主机开关关闭，并确认司机控制器的方向为0后，再进行主断，然后仍然没有答案，你需要判断使用的是哪种类型的主开关(中国生产的清运空载主开关有手动的“点”和“关”按钮;阿尔斯通进口到国外的主开关没有手动按钮)。小结：导致电力机车受电弓无法升起的因素有很多，并且故障的根本原因有两个部分：a)气路部分异常，像压缩空气压力不充足、受电弓滑动漏气等。b)控制部分异常，像断开开关中接线断开和电磁阀本身的异常。如果时间允许，可以按照流程图仔细的进行细节分析，直到找出故障。如果是机车在运行过程中没有升弓，处理故障问题的时间短，并不能像上面一样有序地排除故障，所以我们应该用最快的方式恢复运行，这个时候我们可以采取隔离和短路等措施一一排查。当然，随着我们检修工作的开展，以及机组人员对机车的熟悉程度和对故障处理的熟练程度的提高，受电弓故障造成的冲击和损失不断减少。第3章SS9型电力机车热风机的故障分析与技术改造我们以武昌南机务的SS9型电力机车为例，这个型号的司机室操纵台下装有4台热风机，一从用到现在为止，热风机发生了许多故障，经常风机出现起火、烧损现象，严重的会引起机车发生火灾。为此，我们所以对进行解体，来判断热风机内部故障形成的原因，并加以技术改造。3.1热风机各组成部分工作原理处于单相交流220V电源，观察到的TLC的2组电热丝，而司机能手动操作其中的开关，利用交流继电器来调控加热器内部的1组或2组电热丝工作中。同样的原理单相交流220V电源进行供电的时候，并且在热风机中有2组线圈，也是由司机来进行手动操作开关时，而且它是跟热点丝不一样，它是交流延时继电器来控制1组或2组线圈投入运行中工作；当风机断电后30s才会停止工作，这样方便加热器以后的排热。由于单相交流点不是很稳定，而且交流继电器在工作的时电压保持在400V-460V的范围内，当电源电压处于低时，交流继电器是达不到工作条件的，所以我们需要把控制板K和自耦变压器T来一起组成稳定电压所必须的装置。这个装置的工作原理是：控制板K可以收集的电压，如果电压在低于200V，把控制板K的继电器来控制自耦变压器T上的一组线圈来进行升压；具有180V以下电压时，我们就需要进行进一步的加大电压。3.2热风机故障原因分析（1）再经历机车升弓合闸后，在热风机的内部会一直得电，内部的电压是220V，用控制板K和自耦变压器T一起构成的用来交流稳压的装置会持续保持交变电压工作的状态，这样，非常容易破坏和老化元器件，特别是控制板K为电子线路插件板，在电压进行变化时其中的3个接触器高频率进行交替动作，触头很容易拉弧烧损、粘连、过热，导致塑料外壳过热烧坏。（2）热风机电子装置全部和民用的元件是一样的，自然而然跟民用元件一样存在易老化、损坏，且寿命短、不可靠的问题。发现特别是控制板上的变压器与自耦变压器更容易烧毁，从而引起火灾。（3）加热器PTC电源是没有过流和过热的保护，当风扇一旦发生故障的时候，很容易产生火灾。。（4）因为加热器PTC安装板上存在有电容，长时间受热会加快它的老化，导致在热器工作时，风机不能启动，严重会引起火灾事故。热风机的故障可参照电路图图2：图2SS9型热风机原理图3.3解决措施针对SS9型电力机车司机室热风机的故障，我们可以按照以下来进行解决：（1）可以改变电源的输入途径。当系统电源被司机手动操作开关来控制时，我们可以看到升弓合闸时候，热风机不会得电；想要热风机得电，只能由司机想用热风机的时候才能得电工作。（2）可以改变电源稳压装置，将控制板K和自耦变压器T取出，把220V的交流继电器更换成一个能将电压控制在范围内、也能进行吸合分断的交流继电器和延时继电器，不动其他元件，用机车220V交流持续供电。（3）当风扇启动后，将电容安装较远位置，避免长期对输送热量，导致设备老化失效，而引起风扇故障。（4）我们可以对加热器PTC电源加一个双过热保护元器件，避免风扇在故障时，加热器PTC故障来引起的火灾。3.4技术改造的效果可以采用施耐德交流继电器，这种继电器在电压条件为AC170V的前提下，能安全可靠地吸收（接触网点压19kV）；在确保吸合后，也可以在AC150V以上进行安全的工作（接触网点压17kV）。可以加几个保护热器的装置，当风机出现故障时，可以在热器65℃条件下，来保护热器动作断电，停止继续加温度，保证热器的使用性能。第4章总结随着铁路事业的快速发展，对机车的数量有着极大的需求，在线上的行驶时间不断延长，这就避免不了对机车电气检修质量有着严格的要求。对此电气检修工作也就直接的影响到了机车和列车的线上行驶质量，检修工作做的好无疑是对机车行驶的最好保障。列车若要保证在轨安全运行那它的核心部件受电弓就得完好无损，前面也详细得介绍了它，那么作为一个从接触网上传递能量和获取能量的零部件我们必须得重视。为铁路事业燃烧自己的新鲜血液做出贡献，从重视受电弓开始。TSG1单臂受电弓外观构架上较为简单，尺寸较小，重量较轻，容易调整，电阻率低，耐弧形强，还有其力学性能良好，能承受一定的冲击载荷。有了这一些大大小小的优势，也就成为了大部分列车的选取的原因。为了自己将来的事业巩固基础，就得了解每一个零部件的优势和性能。TDZ1-10/25型空气断路器具有良好的灭弧性、动作时间快、防爆、重量较轻，相对于油断路器优势明显，并且有利于对我国电力系统设备的更新和改造。微机控制柜有着过载保护、短路保护、缺相保护等功能。可以根据现场控制的规模大小，进行安排，可以单柜自动控制，也可以多柜控制。可以说是现代工业的核心，了解它的功能和操作，可以在以后工作维修中带来巨大的收获。热风机可以说是现代工业热源升级的首要选择，它的出现代表着可以对工作温度和风量的调节控制，并且对通风机口和机电的超温保护回路等设备进行了优化和保护，可以说对机车的运行安全和舒适度带来的巨大的改变。然而现在随着科学技术的不断进步和完善，相应的劈相机的寿命在不断上升、故障频率在不断下降。因本人的学术文化水平有限，所以撰写的论文难免有出入的地方，希望各位老师和同学能够给予批评和指正，我将会虚心接受，再进行不断的完善和改进，争取做到最好。参考文献[1]郑锡芳.SS9型客运电力机车─—微机控制诊断系统[J].电力机车技术，2000(01)：7-10.[2]莫坚.SS9改进型机车受电弓及主断路器控制电路的改进设计[J].机车电传动，2007(03)：71-73.[3]胡青.SS9型电力机车整流柜烧损原因分析和防止措施[J].机车电传动，2013(04)：107-108.[4]刘铮,徐景秋,邹国新.SS9型电力机车主电路改进[J].机车电传动，2008(06)：70-71.[5]张莉立,危韧勇.电力机车司机室人机界面的分析研究[J].电力机车技术，2000(01)：11-12+16.[6]李鹏飞.机车电器可靠性检修探讨[J].科技风，2016(18)：157.[7]范天祥.关于SS