【HXD1D型电力机车常见故障及处理研究9500字（论文）】

STYLEREF"标题1"摘要引言1985年初，我们决定从其他快速发展的国家进口当时领先的高速电力机车。这一切的原因是希望适当地、更好地增加货运能力，当然是为了最大限度地提高能力，节约成本，以现代科学的方式完善秦晋之好。经过多年来各国的不断试验和技术进步，最终与西方工业化国家达成了战略合作协议，其中包括技术合同。随着这一协议的签署，为中国铁路的发展创造了一个新的平台，为中国铁路发展成为强中之强奠定了基础，就像今天的情况。本文对题目中HXD1D车型的一些科学问题和主要故障进行了分析，为促进中国铁路的技术和发展作出贡献，同时为从事铁路工程的人员创造重要的研究条件。1HXD1D型电力机车相关概述1.1HXD1D型电力机车介绍HXD1D电力机车是一种8轴重型货运电力机车，由两台相同的4轴电力机车组成，通过内部互换连接，每辆车上都有一个司机室。1）主电路的形状：火车头依靠调频和不间断电源技术，每辆车都配备了1GBT冷却器，为四个三相不同步发动机供电，另一台与主电机合并。2）控制系统：采用SiemensSIBAS32系列和tcn通信技术的微型计算机控制系统。3）身体由中央交叉器官支撑，具有独立通风。4）转向架：使用低系绳杆，车盘刹车作为基本刹车。5）空气制动系统采用单轨制动系统，电力制动系统采用循环制动系统。6）牵引车可外部调换功能，司机可在一个机舱内调换两辆拖车；根据铁路部的要求，火车头配备了LOCOTROL转换系统，适合于几个分布式重型机车的运行。1.2HXD1D型电力机车对比介绍当前，我国和谐系列的电力货运机车主要是由南车集团、北车集团、以及国外先进公司进行合作研发，以其开发具有本土化的新时代动力货运机车。在2012年，就研发出了具有每轴1200KW的六轴机车，以及每轴1600KW的六轴重载机车，最高速度可以达到120km/h。而和谐系列的1D和3D机车，功率可为7200KW，最高速度可以达到176km/h，连续时速可以达到160km/h。HXD1D有四种类型的HXD1D电力机车：HXD1、HXD1B、HXD1C和HXD1D。下表显示了HXD1系列电力机车最重要的参数比较。表1-1HXD1系列电力机车主要参数对比电力机车型号HXD1（成都公司、南车电机铁八9600）HXD1B（南车电机9600）HXD1CHXD1D电力系统交流25kV50Hz交流25kV50Hz交流25kV50Hz输出功率9600kW9600kW7200kW7200kW轴式Bo’Bo’+Bo’Bo’Co-CoCo-CoCo-Co轴重23/25t25t25t21t牵引电动机JD160深度国产化牵引电动机JD160A交流牵引电动机最高速度120km/h120km/h120km/h160km/h备注HXD1电力机车是一种用于货运的8轴重载电力机车，由两台相同的4轴电力机车组成，通过内部可更换的连接方式相互连接，每台机车都有一个司机室，形成一个完整的系统。HXD1B电力机车是一种强大的六轴交流牵引电力机车，用于长途货运。它是中国首批三个型号的和谐系列六轴电力机车之一，最大功率为1600千瓦的交流牵引电机。7200kW的HXD1C型电力机车是中国南车集团株洲电力机车公司开发的交流供电货运电力机车，以与德国西门子合作生产的HXD1和HXD1B型为基础，但采用了更加本地化的组件。随着中国的铁路变得越来越快，在山区使用的机车需要越来越多的动力。山区的许多隧道不适合内燃机车，时速170km/h的快速直流电力机车（SS7E和SS9）的最大功率只有4800kw。2HXD1D型电力机车受电弓故障分析2.1故障原因2.1.1故障分析（1）碳滑板故障电力机车HXD1D受电弓的碳素滑板中间部分缺失并弯曲，右支架支撑斜向上翻，右支架支撑和上臂有明显的异物痕迹，左支架支撑向内翻向支架体，以保持到站后切断支架的功能。静态接触力的调整效果不佳。如果压力值过大，可能会造成碳素滑板与受电弓线之间的压力过大，增加摩擦，如果压力值过小，在受电弓线高低的区域，容易造成受电弓故障，甚至造成刮网事故。（2）绝缘子用硅橡胶制成的薄膜隔热器是一种灵活材料，薄膜是一种由有机合成材料制成的结构隔热器，主要由绝缘器、装置、保护外壳和粘合剂组成。绝缘子是工业绝缘物的外部部分，其任务是使绝缘物对潮湿和腐烂的闪电具有足够的抵抗力，并保护绝缘材料不受大气侵蚀。由于硅橡胶绝缘的边缘是一种灵活的材料，在高速空气流动的影响下，在缓冲风面的裙子会产生较高的负面压力。替代舞动和振动变形，最终逐渐打破裙部与外套的接合处。（3）受电弓无法正常升弓受电弓的升降主要由电路控制，由气体回路驱动，所以受电弓不能升降的原因有几个。首先，空气回路有泄漏。如果发生泄漏，即使所有管道正常工作，在大泄漏后，压缩空气也达不到受电弓提升装置的驱动水平。其次，受电弓空气控制阀板有缺陷。受电弓的压缩空气由阀板上的阀门控制。通过调节阀门，可以调节升降时间和受电弓的静态接触压力。如果连接松动或有漏气，板的提升操作会很慢，甚至板也不能提升。最后，受电弓的内部轴承卡住了。压缩空气驱动之后受电弓空气成型，成型空气推动横梁和轧制钢电缆,并支撑起的手臂小于为动，手臂轧制促使软组织和低于其受电弓进行提升和下降；如果轴承卡住，如果不能转动，整个受电弓的铰链系统就不能工作，受电弓就不能上下。（4）受电弓受流性能不佳汽车的牵引力是通过受电弓的电流消耗来实现的。如果受电弓没有得到足够的动力，这对推进系统有很大的影响。电流收集性能差的原因可能是电流收集电缆的损坏。集电极线的作用是使轴承内的轴承偏转，防止轴承被电离损坏。如果损坏，电流不会顺畅流动，影响电流收集。同时，如果碳滑板损坏，电流集电极的内摩擦可能过大，接触压力值过低，会导致电流收集频繁中断。消除这些原因最重要的措施是更换损坏的部件，正确调整静态接触压力值，加强对当前歧管运行状态的监测。（5）压力开关故障当比较压力值时，压力开关向电气控制阀发送电信号，通过控制电气控制阀来调节气体回路的开启和关闭。因此，一个损坏或调整不正确的压力开关将导致弓不上升或没有指示后，弓上升。如果发现船首已上升，但没有指示或指示延长，则可认为压力开关有问题。首先检查压力开关是否调整正确，工作正常，如果部件损坏，应更换。2.1.2原因分析（1）接触网与受电弓的不匹配悬链线的标准悬挂是悬链线悬挂具有均匀的弹性。但这似乎很难实现，因为悬链线的悬挂受外部环境的影响，所以各部分的弹性不同，而且有些地方安装的设备太重，会造成机车受电弓。高速运行剧烈波动会损坏受电弓。这种现象的症状是硬点，在现有的道路条件下，车辆行驶得越快，硬点就越突出。这不是一个好迹象，因为悬链线的剧烈波动会导致受电弓的进一步磨损和冲击损伤。（2）高速运行中空气的摩擦力对于受电弓的影响为了保持动车组的运动，空气阻力会影响列车的高速运动，也会对动车组头部的受电弓产生一定的影响。在列车运行过程中，受电弓必须抬起才能与悬链线接触，从而产生振动。在这个过程中，气流加速，使受电弓暴露在空气阻力的摩擦中，这将对移动列车头部的受电弓产生更大的影响。（3）受电弓与动车顶端连接不当电动火车上的受电弓经常以很高的速度运行。如果受电弓连接不当，断辫线由许多细线组成，会造成连接磨损，影响受电弓的使用寿命。当空气阻力和连接面积相等时，该部分的压力较大，受电弓编织部分形成的编织线不正确，容易断裂。这带来了许多危险，成为当地流动增加电缆连接部分高温,灵活性,增加电阻连接部分和它使柔性电缆热容易脆弱和受电弓所做的判决。2.3故障维修2.3.1电气连接方面由于受电弓是一种集电与机械于一体的特殊供电系统，在运行过程中不可避免地会出现电气问题。虽然电力故障的数量很少，但当它们发生时，它们会产生严重的影响，甚至导致电网中断和线路故障。因此，建筑工人工作时要谨慎，时刻保持严格的工作态度。2.3.2绝缘方面（1）在一些污染严重的地段，增加绝缘体的清洁，提高清洁频率，防患于未然。（2）在环境恶劣的地段，更换具有强防污性能的硅橡胶绝缘子。（3）由于与碳素电流收集器的频繁摩擦接触，分段式和阶梯式绝缘子棒的接触面上覆盖了一层碳粉，但由于天窗点的限制，不能及时清理，所以沿其表面发生故障电弧。因此，有必要逐步推进特殊截面绝缘子的电气清洗工作，如分段和分级。2.3.3加强受电弓防御自然灾害的能力为先进用户加强自然灾害防护的方法有很多，先进的科学技术可以用于有针对性的预防。与此同时，沿途被强风吹倒的树木正在被砍伐和处理，以消除能源供应的安全风险。3HXD1D型电力机车主断路器故障分析HXD1D机车主隔离的主要原因是：当主方案锁定控制与反馈不匹配时，主方案隔离；当前端电源过载时，主电路中断。如果主接触器和预充接触器机械卡住，则主断路器是隔离的。当主变压器没有油信号时，主断路器被隔离。当变压器油温高于115℃时，主断路器关闭。如果主变压器的两个温度传感器读数不在正常范围内，主断路器将关闭。一旦检测到重大故障，我们就可以下载机车数据，分析故障的确切原因。3.1故障原因3.1.1控制与反馈信号不符（1）主断未断开主开关有8个低压开关（4个NO和4个NC），2个NO和2个NC，分别由RI-OM1和RIOM2提供信号。输入NO变量RIOM2为VARC_E_BT1_DJMF=0，NC变量为VARC_E_BT1_DJMO=1，NC变量为VARC_E_T2_DJMF=0，NO变量为VARC_DJE__高电位，NC变量为“0”低电位。如果搜索NO触点的结果是RIM1和RIOM2的输入信号值很高，或者NC触点和NC触点RIM1和ROM2的输入信号值很低，则主电路被断开。原因分析和故障评估：正常情况下，关闭机构的输出信号为低电平，打开机构的输出信号为高电平。摩托车根据传输的信号来估计严重故障的状态。当信号来自每个锁时，与主机的连接就会中断。根据这四个变量的状态，可以估计出故障的原因。例如，如果四个变量都很低，我们考虑向网络解决方案发送能量。如果任何变量的输出不正常，我们可以搜索与最小电压切断相关的电路来确认故障。根据日常经验，这通常是由于主开关不松动或内部电压过低。因此，我们可以通过更换主开关或更换低压隔离器来解决这个问题。（2）要求主断闭合而未闭合当主隔离开关处于闭合状态（无紧急制动）时，主隔离开关是闭合的，但主隔离开关没有闭合，所以5分钟内主隔离开关出现三次，主隔离开关被隔离。如果主隔离模式是关闭的，在主隔离模式的正常范围内主隔离模式的气压是不漏的；其次，如果主隔离开关是关闭的，检查主隔离器线圈和关闭的电子阀电压是否正常；最后，检查主断路器Q（FR）DJ是否损坏。3.1.2原边过流当一次电流传感器测量的一次电流值大于额定225A时，主断路器被隔离。根本原因分析和故障评估：当一次侧电流值超过额定值时，对主断路器进行隔离，保护其他部件不受损坏。首先确定屋顶上高压电气设备的放电是否导致放电超过额定值，然后确定放电的原因并进行修复。如果顶板无放电，请先检查主变压器绝缘和主变压器油。断开主变压器时，检查主侧Q1L（M）溢流是否有缺陷。最后，检查由于RIOM错误而收到的当前读数是否正确。3.1.3主变压器油路不符合要求无油回路中，主变压器用于冷却变压器，由两台油泵操作，将变压器油返回油箱，蒸发冷却空气热量，并通过油流继电器对油路进行计量。如果内部没有油流变频器之一，发动机功率就会降低。如果油流变频器都不存在，主开关就会关闭。下面以油路1为例来分析这个故障。没有油路1，如果传动轴在运行，并且变压器的温度大于15℃，轨道1Q1-DF-PH不包含任何输入。故障原因分析与评估：油流继电器现已成为测量油泵电流的电源继电器。如果油泵的运行电流大于油管的运行电流，继电器将被激活、关闭并发送110伏开关信号来评估油泵的运行情况。如果没有进油，检查DJph1油泵是否松动。如果DJph1中断，检查DJph1中断的原因，如果DJph1一般认为有缺陷，应找到相应的油流继电器电路。故障评估电路2个或更多。油温屏蔽。主变压器设有Q1温度继电器（TPH），用于温度超过115℃时主变压器和主断路器过热。故障原因分析及评估：Q1温度继电器（TPH）主电路的浪涌保护装置。现在没有功能。在此故障状态下，首先测量主变压器温度，检查油路旋转状态，最后检查Q1温度继电器（TPH）是否有缺陷。油温测量不符合要求。主变压器的温度由主变压器上的温度传感器决定。如果温度传感器读数超出正常4-20mA范围（正常测量范围内），请在变压器上安装两个温度传感器，错误显示的格式为dc_ttle1或dc_ttle2。如果两个温度传感器的读数在30秒内不在正常范围内，主开关就会关闭。以下是温度传感器1不能分析该故障的例子。如果油温传感器1在调试期间发生故障，测量值将超出正常范围30秒，即：3.5mA>E_Cai_CAIT-TFP>20.5mA，故障将被记录在存储器中。根源分析和故障评估：对于此类故障，eTrain软件监测变压器的温度值，并根据监测到的温度值估计故障原因。由于温度传感器的测量值直接传送到MPU，所以也必须考虑MPU的这种缺陷。模块本身有缺陷。油温传感器2的误差评估如上所述进行。监测界面如图所示。图3-1变压器温度监视界面图3.1.4其他原因引起的主断隔离控制继电器故障继电器Q（FR）DJ控制信号和反馈。如果数字不匹配且大于1，则隔离主块。找到主开关Q（FR）DJ。检查模块和它们之间的线缆是否有故障。车辆Z（IS）LOC隔离（当故障开关Z（IS）LOC处于锁定位置时，主开关隔离，故障开关Z（IS）LOC可置于正常位置）。如果相邻的主断路器没有与车辆的其他主断路器断开，可以找到打开车辆的其他主断路器的原因。主接触器机械锁定。关闭电机后，主接触器控制力中断，但反馈信号仍然存在，主方案隔离，可更换主接触器解决。预充接触器机械锁定，电机绝缘。电机隔离，预充接触器控制电压中断，但反馈信号保留，主电路隔离；这可以通过更换预充接触器来补救。3.2故障维修3.2.1主断路器控制系统检测（1）TCU系统检测分析24E6是分配给主断路器的代码，不能被清除。例如，车辆单元的TCU选择反馈模式“主断开模式”，必须验证车辆是主高压系统，TCU已经确定是主高压系统。24E6的评价条件必须是电机底板主断面反馈模式。如果确定车辆不是电压系统中的主电源，则选择相邻单元的主开关的反馈模式作为24E6的评价条件。如果TCU主断路器使能信号被设置为零，并且高压系统中的主断路器在延迟360毫秒后被检测为关闭，反馈信号保持不变。见图3-2。图3-224E6逻辑图MVB的数据表明，TCU的全栏总是表示主分离模式关闭。01，03，06，08自动TCU报告错误24E6。（2）CCU系统检测分析主开关不能被关闭，主开关不能在正常的CCU中被关闭。主开关不得在800毫秒的延迟后关闭。当中央控制单元（CCU）向TCU发出打开主开关的信号时，如果TCU在600毫秒的延迟后没有打开主开关，它可以迅速降低电弧，锁定主变压器并打开开关。可拆卸的。当CCU使能信号被设置为零时，主开关不被打开，当TCU使能信号被设置为零时，主开关不被打开。同时，CCU提示你打开断路器。由于主开关始终处于关闭状态，断路开关的激活继电器21-K74不能对电压敏感，断路开关不能打开，导致故障。图3-3主断路器原理图3.2.2主断路器M1级维护主断路器的日常机械状况也会大大影响其正常运行。在机车车辆的一级和二级维护期间的现场检查以及主断路器的日常维护都得到了加强，以确保良好的机械性能。首先，在机车车辆服务中心对CRH380B主开关进行全面检查，重点检查电梯前端的电磁阀和线圈电缆连接器的状况以及主开关的状况。替换机制。其次，对EMU的季节性调整进行具体检查，并制定主开关在发生重大故障时的具体维护说明。这两种检查措施都可以有效地用于减少主开关的故障，确保车辆在道路上的安全运行，维护铁路服务的秩序。3.2.3电力机车运行过程中的应急处置（1）主断路器无法闭合1）运行时主断路器不能关闭如果主开关图标的屏幕上用户界面变成了蓝色，用屏幕的HMI打开点火开关一个接一个，直到把主开关，开关主要烧掉了变压器缺陷孤立和另一个变压器可以重新开始？如果蓝灯亮后主开关仍未关闭，请尝试关闭一端的低压保护，然后通过抬起另一端的凸轮关闭主开关。如果错误仍然存在，请断开车顶的开关，并检查两个独立的电压单元是否正常工作。2）维修时主断路器不能关闭首先检查压缩空气供应。然后检查连接是否完好，气压是否至少为450kpa。最后，检查电动汽车电磁阀的电压值、Corisol线圈的电阻值mm和CMDE控制卡的状态。（2）主断路器无法保持闭合状态1）在运行中若主断闭合后迅速断开在操作过程中，当主开关关闭，然后迅速关闭。首先，逐一关闭逆变器，直到问题得到解决。其次，隔离有问题的变压器，并返回到其他逆变器。EMU必须放慢速度。2）当仓库维修不能保持关闭时首先检查更换线圈的电阻值是否正确。如果值过高或过低，则表示线圈有缺陷，应更换。如果电阻值正确，请检查线圈与CMDE之间的电气连接是否完好。如果接线没有问题，说明CMDE控制系统有问题，需要更换。更换后，应对主断开开关进行功能测试。4HXD1D型电力机车主变压器故障分析机车有一个内置的多绕组变压器，与轴分离，定心，从下面悬挂。它的特点是高阻抗和低重量。特殊的技术措施，如真空注油、强制风冷、氮气密封等，延长了变压器绝缘的使用寿命。6根主变压器牵引绕组（1450V）为2根主变换器供电，2根辅助绕组（399V）为辅助变换器供电。860V电源由两个绕组提供600V直流。主变压器还配备了温度开关、减压阀和油流开关，以充分保护主变压器免受温度和过压的影响。4.1故障原因4.1.1主变压器压力释放阀开关连锁内部短路故障用于主变压器HXD1D的泄压阀开关链内部断裂。这将导致泄压阀跳闸。经过彻底调查，该科打开了泄压阀微动开关的保护罩，发现里面很脏。该段还检查了HXD1D机车的其他压力释放阀的微动开关，发现一些压力释放阀的微动开关内部很脏，有些微动开关有水的痕迹。其原因是水从微动开关的接线盒流到泄压阀的舌片上，舌片在长期暴露下失效，破坏了泄压阀开关的内部连锁，见图4-1。图4-1压力释放阀微动开关脏泄压阀及其微动开关的设计使水很容易进入其中，造成以下问题：（1）泄压阀微动开关的盖子没有水密性。（2）机械舱内的电缆导管没有密封，可以从机体机械舱的电缆孔流入微动开关接线盒的电缆导管。4.1.2主变压器内部气体过多故障电力机车HXD1D走遍28000公里过程中维持透C5，减轻压力阀表现和机器留下的蹄，通过研究和分析过程中失败，一个原因是换油的变压器油泵，主要主变压器和残留有损坏的管道天然气。如果气体没有及时排出，随着主变压器油的循环，主变压器箱内就会形成气泡，并在主变压器的高压绕组线圈和电抗器侧积累大量气泡。大量的气泡聚集在一起，粘在高压绕组和主变压器的电抗器旁边。当机车在高功率运行时，高压绕组侧进一步受热。由于空气扩大线圈绕线率高电压与反应堆都远高于石油,机箱的压力大大增加,超过价值减压安全阀的开启（70kPa）以及释放压力。4.1.3布赫继电器动作故障首先，布赫继电器可能会反应，如果执行阀没有打开到位。更换主变压器油泵、油流继电器等辅助部件时，必须关闭主变压器油路蝶阀。恢复时，可能有人为原因，蝶阀未打开。在你的地方。机车运行时，油泵运行时，如果蝶阀不打开，主变压器的油流之间就会形成堵塞，导致“气化”和气体的形成。这种现象与潜艇的螺旋桨在水中旋转时相同。形成的气体通过平衡管进入布赫继电器，导致浮子下沉，布赫继电器点火。其次，如果主变压器中有太多的气体，一方面卸压阀会触发，另一方面气体通过补偿油管进入布赫继电器，这也会导致布赫继电器触发。4.1.4主变油温高故障HXD1D机车配备了两个PT100温度传感器，随时监测主变压器油的温度。机车油泵驱动油循环到复合冷却塔冷却油。如果主变压器油温过高，HXD1D机车主变压器油温保护将激活主中断。4.1.5主变压器本身故障主变压器绕组本身的故障率很低。可以用色谱法和介电强度测试法检测主变压器油或绕组是否有问题。4.2故障维修4.2.1主变压器压力释放阀开关连锁内部短路故障维修解决措施有：首先，将泄压阀的保护罩粘上，进行密封防水处理；其次，将管道粘在泄压阀的支管上，防止水从机器上流进接线盒；最后，将机器之间的管槽粘上。实施上述三项措施后，泄压阀微动开关接线盒清洁，水不能进入接线盒，也没有因机器断裂而导致泄压阀开关内部电路中断。4.2.2主变压器内部气体过多维修解决方法：一方面，本段要求维修部门在执行高级维修程序时加强主变压器排气过程控制图。另一方面，更换主变压器的油泵、复合冷却塔等附件后，本节运行完成后，严格按照主变压器的排气工艺进行排气。4.2.3碟阀开启不到位引起布赫继电器动作维修解决措施：首先，该段在日常准备和小辅修过程中加强对主变节流阀状态的检查，发现节流阀处理在半开位置、节流阀锁紧螺母未拧紧等情况，及时进行处置。其次，在更换油泵、复合冷却塔等主要变压器附件后，在作业完成后，严格按照主变压器的排气流程进行排气。4.2.4主变油温高故障维修解决措施：在准备期间，测量复合冷却塔出口处的空气速度。空气速度应高于8米/秒，否则应清洗复合冷却塔冷却器。在C1/C2/C3维修过程中对复合冷却塔进行清洗。在准备和小修期间，增加对油流继电器运行状况的检查。4.2.5主变压器本身故障维修解决措施：在对油泵、复合冷却塔和其他主变压器辅助设备进行C3维修和更换补油后，要对主变压器油进行实验室分析。5总结电气化铁路工程是涵盖多个学科和专业的综合先进技术，高速受电弓运行维护技术是