HXD3型机车APU辅助变流器常见故障现象及原因浅析修改完

HXD3型电力机车APU辅助变流器常见故障及原因浅析摘要:根据HXD3型电力机车现场使用情况,分析APU辅助变流器常见故障及原因,并提出相应对策。关键词:HXD3电力机车APU辅助变流器常见故障济南机务段目前已经配属了大量HXD3型机车。在担当牵引作业期间,机车上的APU辅助变流装置表现出了各种各样的故障类型和质量隐患,给机车的安全运行带来了较大的威胁。以下对我段HXD3型机车辅助变流装置故障频率及其造成机破、临修情况进行简单分析。一、APU辅助变流装置原理及性能参数1.1基本原理辅助变流器APU通过IGBT的四象限整流器单元把牵引变压器二次线圈提供的交流电转换为电压恒定的750V直流电,一方面向110V蓄电池充电装置PSU提供电源(如图1),另一方面供给由IGBT构成的PWM脉宽调制逆变器单元,通过逆变器最终转换为三相交流电源提供给辅助电动机组。每台HXD3机车均设有2台变流装置,每台变流装置内含有3组主变流器和1组APU辅助变流器。因此,每台机车共设置有2组APU。2组APU的额定容量均为230kVA,分别由牵引变压器的2个辅助绕组供电,辅助绕组的电压均为399V。APU1主要是为6台牵引电机通风机和2台复合冷却器通风机提供变压变频(VVVF)电源,APU2主要是为了给2台压缩机电动机、2台牵引变压器油泵、2台主变流器水泵、2台司机室空调、2台辅助变流器风机提供恒压恒频(CVCF)的电源。同时APU2还经过隔离变压器,分别向司机室辅助加热设备、卫生间及压缩机加热回路和低温预热设备提供AC220V和AC110V交流电源。在正常情况下2组辅助变流器全部投入工作,基本上均以50%的额定容量运行。辅助变流器APU1工作在变压变频(VVVF)方式,辅助变流器APU2工作在恒压恒频(CVCF)方式,分别为机车辅助电动机及电路供电。当某一套辅助变流器发生故障时,机车微机控制系统(TCMS)通过监控,自动发出指令,断开故障APU相对应的输出接触器(KM11或KM12),再自动闭合故障转换接触器(KM20),切除故障APU1,把发生故障的一组辅助变流器的负载切换到另一组辅助变流器上,由该组变流器承担起机车全部的辅助电动机负载。此时,该辅助变流器按照恒压恒频(CVCF)方式工作,从而确保机车辅助电动机供电系统的可靠运行。图1APU中间直流环节提供PSUDC750V示意图图2HXD3机车APU辅助变流器整体结构图基本性能参数APU构成整流器单元1台+逆变器单元1台×2组/机车输入电压单相AC399V输入频率50Hz中间直流环节电压DC750V元件类型IGBT(1700V,1200A)调制方式四象限整流(输入)+PWM(...

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