HXD1C电力机车常见故障及处理方法

湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文) HXD1C电力机车常见故障及处理方法目录HXD1C简述 1总体结构 1电气系统 3控制系统 4转向架5冷却塔 3牵引变流器 3主变压器 4辅助变流器 二HXD1C 的常见故障及其处理 1受电弓无法升起或自动降弓故障 4HXD1C型电力机车主断路器故障 5提牵引主手柄，无牵引力 7主变流器故障 7辅助变流器故障 8油泵故障 8主变油温高故障 8牵引风机故障 9冷却塔风机故障处理 9空转故障 9110V充电电源(PSU) 故障 9控制回路接地 10原边过流故障 10各种电气故障不能复位、不能解决的处理 10制动机系统故障产生的惩罚制动 10三、其他故障 10控制电源UOv 接地故障 10空调接地引起ACU接地故障 11主变流器门极驱动板故障 11主流器整流/逆变模块故障四HXD1C 日常运用维护保养 1 入库后维护 12运行中维护 12日常生活维护 13致谢 14毕业毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法摘要本文介绍了HXD1C型电力机车有关内容的常见故障及其处理方法和日常维护及保养方法，HXD1C型电力机车是交一直一交流电传动的单相工频交流电力机车，机车主电路由主变压器、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。机车包括总体结构、电气系统、控制系统、转向架、冷却塔、牵引变流器、主变压器、辅助变流器等组成。本文主要写了HXD1C型电力机车的常见故障及其处理方法、日常维护及保养方法，使我们对HXD1C型电力机车有了一定的了解。关键词：HXD1C型电力机车；故障处理；维护保养；湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C方法_、HXD1C 述HXD1C型电力机车是干线货运用六轴交流电传动电力机车由南车株洲电力机车为适应中国铁路运输市场的需要而研制的主型机车，其设计参照了株洲电力机车与德国西门子联合研制制造的HXD1型和HXD1B型电力机车但使用了更多国产化元件，中国南车株洲电力机车方面称90%以。包括使用IGBT模块300V/1,200A）的牵引变流器芯片仍需从英飞凌等外国公司购买、网络控制系统等。轴式为Co-Co,单轴控制技术六轴每轴装有一台最大功率1,200kW的交流电牵引电动机，总功率7200kWo可12%以下的路段50005500吨货物列车。

图1-1 电力机车HXD1C 型电力机车是六轴大功率干线货运用电力机车车体采用整体承结构及模块化设计，两端各设有一个司机室，司机可在任何一端司机室对机车进行控制；车内设备采用两侧屏柜化斜对称布置，并设中间贯通走廊每台机车车顶设有两台由株洲九方电器设备有限公司制造的TSG15B 型单臂式受电弓，其他车顶外置设备包括真空断路器、接地开关、避雷器、高压连接器等高第1页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法压设备牵引变压器采用卧式悬挂结构，与蓄电池、总风缸一同吊装于车底中部机车采用车体独立通风方式，从侧墙上部进风百叶窗吸入冷风，向发热部件冷却后从车底排出并维持机械间呈微正压改善机车防尘效果及防寒性能。机车轴式为Co-Co, 持续功率为7200千瓦；机车标准轴重为23吨，并可以通过增加压铁提高到25吨空气制动系统采用克诺尔公司的II”微机控制电空制动系统，或法维莱公司的微机控制电空制动机。HXD1C型电力机车是交一直一交流电传动的单相工频交流电力机车,机车主电路由主变压器、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。接触网导线上的25千伏工频单相交流电电流，经受电弓、主断路器进入机车后再输入主变压器，6个牵引绕组降压后，为2组牵引变流器供电。单1800伏的中间直流回路供电，再由逆变器转换成频率和电压可变的三相交流电输出，每组逆变将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动轮对。TBQ35-8900/25,为一体化多绕组变压器,变压器采用下悬式安装、强迫导向油循环风冷却。每台机车设有两台由株洲南车时代电气股份有限公司研制的TGA9VVVF牵引变流器，是在HXD1、HXD1B型电力机车牵引变流器的基础上改进而成，其核心部件如变流器模块的主体结3600千瓦。每台牵引变流器由三重四象限整流器、一个中间直流回路和三个PWM逆变器三者组成，每台牵引变流器向一个转向架上的三台牵引电动机供电，而每个牵引电动机由各自的逆变器供电四象限整流器和PWM逆变器均由相同的水冷IGBT变流模块3300V/1200A组成牵引电动机采用由株洲南车电机股份有限公司研制的JD160A型鼠笼式三相异步牵引电动机额定功率为1225千瓦,冷却方式为强迫通风采用直接转矩控制DTC。HXD1.HXD1B结构HXD1C型机车并没有采用这种结构。每台HXD1C型机车上配有2台株洲南车时代电气股份有限公司开发的TGF54型辅助变流器，为机车辅助设备供流器CVCF,为牵引电动机通风机和油水冷却塔风机供电变压变流器VWF,向水泵、油泵、蓄电池充电机等设备供电。控制系统HXD1C型电力机车装载了株洲南车时代电气股份有限公司开发的“列车分布第2页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法式网络通信和控制系统”Distribute TrainElectricControl System,DTECS该系统基于列车通信网络TCN国际标准协议，当中包括了不同功能模块，例如车辆控制单元VCM、网关模块GWM、事件记录模块ERM、智能显示装置）等，不同模块通过两级网络控制系统进行数据通信，由绞线列车总线WTB和多功能车辆总线MVB两级网络构成，机车内所有电子控制装置、显示器等都通过MVB最多三台机车重联控制及显示功能。垂向油压减震器；二系悬挂为高挠螺旋圆弹簧及橡胶垫，配垂向、横向油压减结构与HXD1型机车相同，牵引电动机采用滚动轴承抱轴式半悬挂、单边刚性斜齿传动。基础制动装置为轮盘制动；停放制动装置为单元制动器，能保证机30%。的坡道上实现停放制动。此外，并设有轮缘润滑装置和砂箱加热烘干装置。机车装备有2个冷却塔，位于机械间内。冷却塔冷却牵引变流器和主变压器中相应的冷却剂。冷却塔有两个独立的冷却回路，用于牵引变流器水冷却液回路，主变压器油冷却。两个冷却回路的冷却液在冷却塔中彼此独立地进行风冷。主冷风机从机车车顶进风口吸入环境空气，空气向下经过冷却塔，穿过复合散热器，最后经机车地板吹到路基。水冷却回路包含一个冷却水泵和一个膨胀箱，冷却水泵用于提供冷却水，膨胀箱用于自动通风及平衡冷却水热量引起的膨胀。可以在膨胀箱上的液位显示处通过膨胀箱中的漂浮开关检查冷却液液位。在1号冷却塔油冷却回路中集成了一个副油箱和复合散热器，副油箱用于平衡油热量引起的膨胀。在副油箱上的液位指示器处可以检查油位。一个空气减湿器吸收从空气流进入副油箱中的湿气。冷却塔通过法兰直接连接到变流器水的入口和出口，它包含用于牵引逆变器的冷却管路以及用于主变压器的冷却管路。冷却塔拥有冷却水泵和用于牵引变流器冷却的膨胀箱。第3页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法每台机车设有2个水冷牵引变流器13个四象限整流器以及3个为相应3台牵引电动机供电的逆变器。为了获得所期望的电动机转矩和转速，变流器控制着电源和牵引电动机之间的能量传输。为了达到此目的，单元 TCU）位于牵引逆变器柜内部操作-和指示器元件设置在司机室内牵引变流器有一个冷却回路及一个冷却液泵冷却回路及冷却液泵位于冷却塔中。机车两侧配备有DC600V插座，给牵引逆变器提供DC600V 电源用于库内动车运行模式主变压器通过三个四象限整流器）给机车供电一台转向架的3个牵引驱动装置作为一组，从一个支流支撑回路通过脉宽调节逆变器得电。主变压器连接器缚在穿墙套管的内部。原边电压通过高压电缆从此处接入到主变压器侧边高压套管。带电部件位于一个焊接好的钢槽中。主变压器是通过油进行冷却的。主变压器安装了一个压力释放阀，当主变压器中的压力超过设定的限值时,压力释放阀动作，并且在HMI上给出故障信息。必须关闭有故障的单台机车控制开关并降下该节机车受电弓。主变压器有22冷却油的监控在牵引控制单元内进行。机车上安装了2台辅助变流器ACU为机车的辅助电路供电：ACU2用于需要恒压恒频的部件、ACU1用于其它有着变频要求的辅助设备，例如风机。两个辅助变流器中都设置了滤波单元，以提。一台辅助变流器根据变频变压的要求给变速牵引电动机风机和冷却塔供电。另一台辅助变流器具有恒频，给所有其它三相辅机供电，例如冷却泵、空调机组、主压缩机。二、HXD1C 及理受电弓无法升起或自动降弓故障故障现象：给受电弓升弓命令，但受电弓无法升起或是弓升起状态自动降弓。故障判断处理逻辑原理：当机车正常上电、司机室占用且升弓条件全部满图2-1 受弓第4页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法足的情况下给出升弓命令后，在一定的延时后系统检测到被选择的受电弓未升起，系统会判定为升弓故障并在微机显示屏上有信息提示。升弓条件不满足的情况下升弓操作视为无效的升弓命令，系统将不会进行故障判断，即无任何故障记录只是从机车的网络系统事件记录数据中可以分析出给过升弓命令信号的动作扳钮记录。在受电弓升起后因升弓条件中的任何一个条件终止无法满足时，系统将自动降弓，这种情况下的自动降弓系统不会有任何的相关故障记录。发生无法升弓或自动降弓情况时，首先应按以下步骤确认故障并逐步排除故障。故障原因：1受电弓本身故障，包括电控阀、风管跑；2受电弓扳键开关及线路故障；3DXM1112DXM2122）故障；4DXM31故障。处理过程：.在微机显示屏IDU的主界面状态下按数字键1然后按5工作状态后再按7受电弓也可以在主显示界面下按6机车配置,然后按5工作状态再按7受电弓进入屏幕上白色背景的提示信息为无法升弓或自动降弓的原因根据实际情况选择u>0u=0的提示信息进行相应的处理；.换弓进行试验转换=21S-51受电弓模式如正常，1,对受电弓本身、电控阀及风管路进行检查处理；⑶.换端升故障弓，，2、3进入显示屏I/O界面按1的电气节点状态位置对应关系：以I端为例确认给出合主断命令时EU-0607E12-06 07状态是否正确。若不正常一般为原因2需检查扳键开关机械传动是否正常、检查联锁及接线、检查线路、端子排及插头，发现不良处所进行处理如正常为原因3,更换DXM11.DXM12,||端为DXM21.DMX22 ；⑷.两端司机室操纵均升不起任意一架受电弓，4,更换DXM3U节点'\E11-06E21-06E11-07E21-07位置节点E12-06E22-06E12-07E22-07升01升10000011降10降01表2-1 升弓逻辑四个电气节点的对应状态HXD1C 型电力机车主断路器故障第5页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法2-2主断路器故障现象一：给合主断的命令，主断无法闭合，显示屏主界面和故障页无任何故障信息提示。故障原因：合主断状态不满足、主断扳键故障扳键开关与DXM、DIM模块线路断开、DXM、DIM模块故障。处理过程：⑴.查看主断状态，是否有显示白条的栏目，若有则作相应处理。检查主断扳键开关检查主断扳键开关与DXM11DIM12I端DXM21DIM22之间的线路⑷.更换DXM11、DIM12模块 II端DXM21. DIM22。司机途中应急处理：如主断状态无白条显示，用另一端合主断试验。若另一端能合上，则为主断扳键开关故障。故障现象二： I端司机室给合主断命令，显示屏报主断卡分故障端司机室操作正常。故障原因：主断扳键故障、扳键开关与DXM、DIM模块线路断开、DXMDIM模块故障。处理过程：.主断状态栏提示主断闭合'断开故障，查看DXMU 的E08灯在给出合主断命令时是否亮、DIM12E08灯在给出合主断命令时是否亮。进入显示屏1\0界面按表2-2的电气节点状态对应关系确认给出合第6页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文) HXD1C电力机车常见故障及处理方法主断命令时E11-08(09).E12-08(09)状态是否正确观察DXMU.DIM12模块对应的指示灯在给出合主断命令时是否亮，检查司机台下方端子排到模块的线路是否正常。节点位置^\

E11-08E21-08

EU-09E21-09

节点位置^\

E12-08E22-08

E12-09E22-09合0合01合10000011bpr10断01表2-2 合主断逻辑四个电气节点的对应状态(3).检查主断扳键开关是否正常。⑷.更换指示灯不正常的对应模块。司 途中应急处理：断蓄电池大复位，若故障消除，则维持运用故障现象三：结合主断命令，显示屏报主断卡分故障，换端操作，故障持续。故障原因：U43.14阀门关闭、主断电磁阀无电源、主断反馈联锁或主断控制板、电磁阀故障处理过程：U43.14-21-AU-K01继电器的913点之间是否有110v电压(正常应有U0v) o存在故障。司机途中应急处理：当确认制动柜U43.14阀门打开后，断蓄电池大复位，若故障消除，则维持运用。处理方法：确认停车制动在缓解位，150kpa时操纵台停车制动红色指示灯应熄灭。CCB-II显示幕不显示动力切除状态。监控未发出卸载信号。TCMS显示屏查看机车部件的状态，发现异常，到低压电器柜检查对应的自动开关是否处于闭合位。第7页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文) HXD1C电力机车常见故障及处理方法现象：跳主断，故障显示灯亮，微机显示主接地、牵引电机过流、主变压器牵引绕组过流、中间回路过电压、网压异常等信息。处理方法：将司控器手柄回0”位复位按钮再合主断提手柄试验。此时注意TCMS提示的内容，包括故障信息和电机牵引力情况。机车损失部分动力。注：当故障严重时，在司机室有可能听到机械间里有很并可能有冒烟现象，司机室微机屏显示相应的主变流器故。现象：跳主断，故障显示灯亮，微机显示辅助变流器输入过流、辅助回路过载、中间回路过电压、辅助回路接地等故障信息处理方法：辅助变流器有二组，当一组出现故障，微机会自动转换。此时通过微机显示屏查看信息，KM20应闭合。若微机转换异常，可以手触显示屏“开放”故障的一组辅助变流器，TCMS切除转换；也可以断合低压电器柜上的辅助变流器自动开关QA47进行复位转换。若还不能正常转换，需要停车降弓，断开蓄电池总电源30秒以上进行复位。注：当切除一组辅助变流器后，牵引风机将全速运转，只有一台空压机投入工作。现象：机车降功率1/2,微机显示信息，故障显示灯亮处理方法：(1).当二个油泵有一个故障时先断合几次故障油泵的空气自动开关(QA21、22), 如能恢复继续运行。TCMS检测到信号后会自动将相应的三组主变流器隔离切除一个转向架的动力。在可能的情况下，维持运行至前方站，再做处理。现象：跳主断，继电器KP52第8页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法处理方法：.在停车状态下观察机车右侧油温表是否异常,不能高于90笆。压器绝缘、氮气保有量等，需请求救援。.断合总电源复位，若故障消除继续运行无效请求救援现象机车降功1/6, 故障显示灯亮微机显示风机故障或风速故障处理方法：当一组风机故障时，可断合几次相应的空气自动开关低压电器柜上。.若故障无法恢复TCMS会自动将相对应的一组CI切除手触切除，即主变流器六组中有一组不工作，机车保持5/6的牵引力，可维持运行现象：故障显示灯亮，微机显示冷却塔风机或风速故障处理方法：.当一组冷却塔风机故障时，可断合几次相应的空气自动开关QA17、18。如确实故障TCMS显示器上报故障机车仍能继续牵引。虽然能正常工作，但变压器油温会逐渐升高，最终会因为油温高而停止动力输出。司机可根据牵引吨位、行走路程，判断是否前方站停车，也可以征求技术人员意见作出判断现象：空转故障显示灯亮，微机显示电机空转处理方法：.按压复位按钮，适当降低牵引级位人工撒砂。若某个电机持续空转，通过微机屏切除相应的主变流器机车损失1/6动力110V ）现象：微机显示psu故障处理方法：.PSU有二组，当有一组出现故障，微机会自动转换。若微机没有转换，尽量在前方站停车，输入检修密码000，修改日第9页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文) HXD1C电力机车常见故障及处理方法，例如今天是6月1日62530日等，以此类推，即改变日期的奇偶数，断合总电源复位，微机重启将PSU转换到另外一组工作。现象：操纵台控制回路接地故障显示灯亮，控制回路接地开关QA59跳开处理方法：检查低压电器柜上的各开关，是否有跳开(除QA59)。若有跳开，查看其对应的功能，尝试重新闭合。现象：主断跳开，故障显示灯亮，微机显示信息处理方法：各种电气故障不能复位相关的信息。若微机系统没有处理或转换异常，而现存故障又严重影响机车牵引时。需要停车降弓，断开蓄电池电源30(QA61),让微机系统重启复位。特别注意：机车在断开蓄电池总电源后，列车管压力将以常用最大0。现象：机车实施常用或紧急制动，制动显示屏显示惩罚制动、显示器识别错误等信息。处理方法：通过变换制动机手柄位务，尝试恢复。30秒钟以上，再重新闭合。这种故障一般只在一个操纵端出现。乘务员换成后端操纵，二人配合,一人控制机车，一人在前端了望，将列车维持进前方站后，请求救援。三、其他故障控制电源110v 接地障故障现象型0233号电力机车显示屏报UOv 接地检查接地继电器显示负端绝缘值为0.第10页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法处理过程：先甩除一些容易造成接地故障的插头如雨刷控制盒插头等故障未消除。甩低压柜巨型插头注意断电后进行甩除=92-X151. 16插头后故障除，分析判断发生故障的电器部件的负线应接在2室端子排。恢复=92X151. 16插头，打开II端司机室副操纵台面板，负线端子排共8个=92-X211.01 的第87-94点连接在一起，分别甩除进行判断：-92-X2U.0187点的320462.238=92-X211.0194点的320462.239号线，故障消除为=92-X211.0197-94点之间的电路接地;-92-X2U.0187点的320462.238=92-X211.0194320462.239号线。分别拆除-92-X211.0187点-94行排查；③拆除88点-89点短接排和89点-90点短接排，故障消除，故障为89点所接线路故障查电路-92-X2U. 01的89点为DXM22的电源负端线拆除DXM22的X3插头后故障消除判断为DXM22故障接地；④更换DXM22模块后，故障消除。注：处理故障甩除插头及接线时要注意断电，不要带电作业。空调接地引起ACU分析：司机室空调电源主要由ACU2辅助变流器提供恒频恒压的电源，机室空调接地故障时ACU2检测辅助电路接地,此时系统会自动切除ACU2.由ACU1提供恒频恒压的电源供给整车的辅助机组，由于空调接地故障未消除，ACU2检测到辅助机组故障接地，系统自动切除ACU2,辅助机组无法正常运行。ACU1提供电源的各自动开关包括6个牵引风机，2个冷却塔风机ACU2则是两端空调,厕所，压缩机L2,两个水泵、油泵，变流柜风机1.2,全部打到切除位闭合主断，让牵引风机继续运行ACU1不用，到低压柜依次恢复辅机自动开关,行。ACU2故障情况下，隔离了变流柜风机或水泵油泵时，则会断开相应的牵引变流器，机车维持50%动力继续运行，ACU1则隔离了牵引风机或冷却塔风）库内处理：更换司机室2端空调风机后正常。分析：主变流器上的某轴电机的整流模块门极驱动电容烧损造成门极驱动第11页共14页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文） HXD1C电力机车常见故障及处理方法板故障。途中处理：根据二级故障界面显示的数据可知是哪一台电机上发生故障，例如TCU1L3A故障，，之后在对TCU1进行复位，若故障还是存在则因在断主断的情况隔离TCU1之后在进行一次微机复位在继续行车。库内处理：更换3轴逆变模块驱动板。/分析：在机车运行过程中，TCU上的逆变器模块故障导致机车保护跳主断，但由于该TCU中间直流回路出现问题，TCU1报"充电超时”机车保护断主断。途中处理：在主变流柜中有各种保护装置，在一个元件发生故障的情况下可10秒后观察是否消除，若没消除再进行微机复位，如此3次之后将自动切除对应的一轴电机或一架动力来维持运行，则因仔细观察故障信息，从中排查，从电机开始逐步隔离，以最少减少动力来维持运行。库内处理：更换主变流器11轴逆变模块高压试验正常。HXD1C抓紧时间先详细检查各摩擦.转动部分及各电机的温度，并做好整台机车的检查.修理.试验、给油、清扫工作，然后将发现的问题和处理的情况详细填写交接班记录为乘务员打好基础。接班检查要简单明了，重点突出，作业时间不宜过长，以免造成出乘前疲劳。为此，接班与交班检查要明确分工，接班者应特别注意与行车安全直接有关的部件检查，确认机车的整备状态，并详细了机车在上一班的运行情况，认证阅读交接班记录。副司机负责机车走廊巡视检查，其检查时机由个机务段在操纵示意图中规定。一般要在始发站出站后和每次通过分相绝缘器后，以及机车有异常状态时进行巡视检查。走廊巡视检查时，应在出站后开始，