关于 HXD2 型电力机车辅助变流器隔离原因及其应对措施

发表时间:2020/3/16   来源:《科学与技术》2019年第18期   作者:艾贵胜
[导读] 目前,HXD2型电力机车在铁路交通网络中得到了广泛的普及,想要保证机车的稳定运行,就要对机车中的各项设备进行严格检测
        摘要:目前,HXD2型电力机车在铁路交通网络中得到了广泛的普及,想要保证机车的稳定运行,就要对机车中的各项设备进行严格检测,认真分析故障发生原因并提出相应的解决办法。这篇文章主要阐述的就是HXD2型列车辅助变流隔离器发生隔离故障的原因以及如何解决的问题。
        关键词:HXD2型电力机车;辅助变流器;功率模块
        引言
        HXD2型电力机车在实际运行的过程中,辅助变流隔离器经常会由于各种原因而出现故障。而辅助变流隔离器无法正常工作,会导致列车蓄电池电压下降以及紧急制动等故障,对于相关工作人员来说,要对辅助变流装置的隔离原因进行详细分析,根据故障发生的原因来制定具有针对性的解决方案,确保列车稳定运行。
        一、辅助变流装置隔离故障分析
        (一)中间回路电流电压异常
        机车在运行过程中,如果辅助变流装置中间回路的电流或者是电压出现了异常,比如说中间过压Ⅱ级、断路器过热后者是斩波器短路等故障,辅助变流装置将会被隔离。形成这一现象的原因主要有三个。首先,斩波器中的温度感应装置在检测到温度超过了整定值的时候,ACU无法受到来自温度感应器所发出的信号,如果斩波器的输出电压大于730V,且在20s之连续出现2次此类故障,或者是一次故障的时间大于20s,那么该装置就会被自动隔离[1]。其次,该装置内部的斩波器门极驱动在出现了故障之后,如果故障时间超过了20s,或者是在20s内连续出现2次或者2次以上的故障,也会对其进行隔离。最后,如果斩波器发生了短路,其输出电流大于340A,输出电压小于50V,其在一小时内出现了多次故障,那么辅变装置也会被隔离。
        (二)输入电压异常
        如果辅助变流器的电压出现了异常,可能导致输入欠压、输入过压以及输入保险联锁等故障。形成上述情况的原因主要有以下几种。第一,如果该装置的输入电压在500ms内大于2090V,在20s之内多处出现电压过大情况,那么列车就会自动隔离辅助变流装置。第二,如果该装置的输入保险CC(ENT)CVS1或者CC(ENT)CVS2的联锁在1S之内没有得到反馈,那么该装置也会被自动隔离,如果输入电压小于1384V,形成了快速欠压故障,也会执行隔离操作。最后,从整个系统层面出发,无论是输入电压异常还是输入保险异常,如果系统在10min之内出现了4次输入电压问题,那么辅助变流装置也会被隔离。
        (三)输出电流电压异常
        一旦逆变器的输出电流出现反常情况,可能会造成输出过压、超负荷以及门极板驱动故障等。造成这些问题的原因很多,第一,在HCD2型电动机车上,辅变装置内的门极一共安装了3条驱动臂(12、34、56),这3条驱动器对应S、T、R三个输出相位[2]。在实际工作中,如果3条驱动臂中的某一条出现了问题,且该问题持续的时间超过了20s或者是该故障在20s内出现了多次,那么就要执行辅变隔离。第二,如果其输出电压在500ms内超过了44V,或者是输出电流在10s内大于230V,逆变器就会被隔离。第三,如果风机的电流存在异常(大于1.755A或者是在20s内小于0.585A),也要对辅变装置进行隔离。

第四,接触器C(IS)OND-CVS1,或者C(IS)OND-CVS2的反馈在3s之内无法实现一致,且该故障在20内反复出现,就要隔离辅变装置。
        二、隔离故障解决方式
        一旦HXD2型列车上安装的辅助变流装置出现了隔离故障,工作人员要在最短的时间内操作系统控制显示器,在主菜单中进行设备维护、切换以及恢复等操作,与此同时要快速判断是哪一个环节出现了问题,在确定了故障范围之后,工作人员要检查保险柜中的断路器的状态,看其是否已经处于跳出状态,如果已经跳出就要进行快速恢复;如果没有出现跳出问题,那么工作人员就要对保险开关进行二次断合[3]。在做完上述工作之后,相关的工作人员要使用专业的故障检修软件来研究故障代码,根据故障代码来寻找出现隔离问题的根源,并进行具有针对性的处理。
        (一)中间回路故障处理方式
        在处理中间回路故障的时候,工作人员一方面要对温度感应装置与斩波器之间的连接情况进行检查,如果二者的连接出现了断开或者接触不良的情况要进行及时处理。在确保连接正常的基础上对斩波器进行更换。另一方面要对该装置的电压输出传感装置连接状态进行检测,如果感应装置出现了故障也要进行及时更换。
        (二)输入回路故障处理方式
        首先,工作人员要使用专业的故障检测软件,比如说eTrain来检测辅变装置的输入电压,如果输入电压出现了异常,就要在第一时间分析问题发生的原因,通过对主变流其中间电压的检测对于可能引起故障的原因进行排除[4]。其次,工作人员要对已经处于隔离装置的辅变装置中的电压传感器进行置换,一般情况下可以使用1800V的CA(U-ENT)CVS传感装置。最后,工作人员要观察辅变装置输入保险的工作状态,如果保险出现了故障就要进行及时更换。在确定连锁开合正常的情况下,要检测ACU输 入板连线情况,确保连线正常。
        (三)输出电路故障处理
        在对输出电路进行检查的时候,工作人员要及时更换辅变柜的充电模块以及逆变模块的驱动板,在此基础上根据输出电路的具体情况来调整维修策略。首先,要检查输出电压传感装置以及线路连接情况,如果该装置出现问题就要进行及时更换。其次,在检测过程中如果出现互倒ACU的问题,那么在维修工作结束之后要及时更换新的ACU。最后,如果出现辅变OND互倒情况,要更换新的OND装置。
        三、结束语
        辅助变流装置是电动机车中非常重要的一个组成部分,由于其工作环境复杂、负载大,很容易出现被隔离的情况,为了确保列车能够高效、稳定运行,工作人员要对产生隔离故障的原因进行仔细分析,根据具体故障类型提出有效的解决方案,为列车的安全运行保驾护航。
        参考文献
[1]韩超. 大秦线HXD2型电力机车紧急制动辨识系统的研究[J]. 太原铁道科技, 2019(1).
[2]周文斌. 关于HXD2型电力机车设备探伤说明[J]. 内蒙古科技与经济, 2017(18):86-86.
[3]王虎威. HXD2型电力机车10公里切流问题研究[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊), 2019(2).
[4]杨国升, 焦春霞, 杨雨豪. HXD2电力机车C6修首列车牵引电机定子绝缘性能检测分析[J]. 大众标准化, 2019(5).
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