接触网供电-电路机车供电装置工作原理

电路机车供电装置工作原理第二节电力机车供电装置工作原理一、电力机车供电原理简介第二节电力机车供电装置工作原理一、电力机车供电原理简介接触网通过电力机车向空调列车供电，如图6-4所示。机车主变压器设置两个列车供电绕组，将受电弓接收的25kV单相交流高压电降压，利用两套独立的单相半控整流装置，将单相交流电整流成直流，分别向列车供电。SS8电力机车供电装置主电路原理图如图6-5所示。供电绕组a7-X7、a8-X8从主变压器抽头输出，每绕组输出额定电压870V、电流600A,功率522kW。交流真空接触器KM30、KM31是供电装置总开关；同步变压器T5、T6提供整流用同步移相电压信号及整流器投入或停止的电压提示信号。整流器V3、V4采用单相半控桥式整流，额定输出电压600V、电流670A、容量400kW。滤波电抗L5、L6分别与电容C29、C30构成滤波电路，电抗值为9mH，电容值为10400μF，滤波后输出电流脉动率小于30%；R71、R72分别为电容C29、C30的放电电阻，接触器KM30、KM31断开后，端电压由600V降至50V需要30s。电阻R67、R68分别与电容C31、C32组成过压保护电路；TA7、TA8分别与KC11、KC12构成交流侧过流保护装置，过流整定值为1000（1±0.1）A；电流互感器SC9、SC10及电压互感器SV5、SV6构成直流侧恒压限流控制及过流保护控制。主电路的接地采用传统的有缘保护,接地继电器与机车蓄电池串联后与直流输出干负载相连。为保证DC600v与AC380v兼容的安全性，机车加装供电集控器。司机台上设有钥匙.由司机通过该钥匙来控制交流真空接触器的闭合与分断。主司机台上显示屏中刷车供电时的工作状态和故障状态，副司机台左侧电流电压表分别显示两路电输出的电流压值。供电输出插座KC20D位于机车两端。二、电源装置使用中注意的问题电力机车DC600V电源本身的工作原理与控制系统完全区别于发电车集中供电，安装在机车上,出现问题时车辆乘务人员无法进行操作和维护。随车工程师应重点注意以下几个问题:1．机车DC600V供电装置的输出品质。2．机车电源的输出失控可能造成毁灭性的破坏。3．电力连接器和控制连接器形式不统一。二、电源装置使用中注意的问题1．机车DC600V供电装置的输出品质机车DC600V电源是供电系统的关键.如电源出现故障,没有600V输出，客车上的主要用电设备将无法工作。DC600V电源装置90年代研制出来，尽管电路结构非常简单，但是由于受客车负载的随机变化、网压波形的和受电弓抖动造成的瞬间离线等因索影响，实际运用中存在很多问题。实际运用中供电发生过因参数不匹配而产生的低频震荡，也发生过多次因电源故障而影响客车供电的事，因此应合理选择机车电源的滤波参数，消除供电系统可能出现的低频震荡;新造25T客车综合控制柜能够记录DC600V电源的输出参数，而且在主控站的显示屏上可以即时观察输出波形的时间曲线，发现电源异常时可进行相应的切换处理。二、电源装置使用中注意的问题2．机车电源的输出失控可能造成毁灭性的破坏。DC600V电源的输出电压有时或长时间达到1000V以上，这种故障是由于SCR全通，可控整流变成全波不可控整流。由于客车上的逆变器充电器大多采用1200V的IGE因此容易引起功率器件的损坏，此外客车综合控制柜和逆变器充电器使用的直流接触器在进行电源隔离时断弧困难，触点容易损坏。3．机车DC600V输出的电力连接器和控制连接器由于形式不统一，给电力连接器和供电控制连接器的操作带来一定的困难。三、接地保护问题SS7C、SS7D、SS7E、SS8、SS9为有源接地，SS9改、DF11为中点接地，客车为不接地系统。三、接地保护问题有源接地与中点接地相比缺点是：不隔离供电的负载对地电压相对较高，DC600V正线及交流负载线对地电压为710V，提高了对绝缘的要求，绝缘利用不对称，EMI（电池干扰）效果差。三、接地保护问题中点接地与有源接地相比的优点是：各线对地电压对称（为正、负300V）可以充分利用绝缘，EMI效果好。推荐采用中点接地方式，机车接地保护电流动作值为150～180mA，客车为100～150mA。三、接地保护问题为与不同机车编组，客车采用不接地系统进行保护。客车保护既考虑了直流保护，同时考虑了交流负载保护。在不接地系统中，由于电位浮地，系统不同设备(车厢间)的串扰较大。客车漏电流设置为软件100mA动作，硬件150mA动作。四、供电回路原理电力机车DC600V电源，通过KC20D电气连接器向列车母线供电。在车厢内，两路DC600V首先进入电气综合控制柜，电气综合控制柜设有供电选择电路，可以选择I路或II路DC600V电源，同时还设有漏电检测装置，当本车厢DC600V电路和AC380V电路有漏电时，可以切除本车DC600V电源。电气综合控制柜将输入的DC600V电源进行分配，供给逆变器和充电器。逆变器将DC600V电源，变换成AC380V电源，并输出到电气综合控制柜，供给空调机组。充电器将DC600V电源变换成DC110V供本车蓄电池充电和照明等其他用电负载用。五、过分相区问题由于电力机车牵引每间隔50km存在分相区，过分相区时受电弓失电，DC600V电没有输出，逆变器也停止向空调机组供电,为了防止过分相时，控制接触器频繁吸放，控制系用DC110V供电。过分相时控制系统和照明的电源来自于DC110V蓄电池。接触网中性段轨道(A)电源(B)电源切换用地面装置切换用地面装置车载断路器“断开”惰行通过电力机车经过分相区的最短时间约为10s(200km/h),对空调机组的启动是否产生影响？通过大量的模拟试验和实际运用证明，仅仅是制冷量稍有损失，而由于逆变器采用