中国铁路北京局集团有限公司唐山机务段 河北省唐山市 063021
摘要：文章先分析了辅助变流器的具体运行原理，随后介绍了HXD2B型电力机车辅助变流器的常见隔离故障以及处理策略，包括系统跟风不足、逆变模块故障、电压传感器故障、机车24V电源故障，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：HXD2B型；电力机车；辅助变流器；故障判断；处理策略
引言：在针对机车实施全面检修过程中，能够发现机车辅助变流器存在较多的隔离故障，而该种类型的故障问题无法借助传统模式下听、看、摸等故障诊断方法实施判断，如果针对其中的故障部件进行逐一检修，会从某种程度上产生不良影响。为此通过深入分析机车辅助变流器隔离原因，科学处理相关故障十分重要。
一、辅助变流器运行原理分析
（一）辅助变流器结构组成
此次研究中主要是是以某个HXD2B型电力机车的临修检修工作为例。该部机车的辅助变流器在实际运行中的电源支持主要来自于五轴、四轴、三轴、二轴这四条牵引变流器对应中间直流电路，相关供应电源流入对应辅助变流器SCV1、SCV2、SCV3和SCV4，借助辅助变流装置能够把电源转化为380V交流电源。
而辅助变流器具体结构组成主要包括输出电路、中间电路和输入电路三部分。输入电路涵盖电压传感器、输入熔断器构成。中间电路可以进一步分为三相逆变器、输出电流互感器。而输出电路部分主要包括故障切换接触装置、输出接触器、滤波器以及三相隔离变压器等部分构成。辅助交流器中的两部分转换电源是变压变频型，而另外两部分转换电源属于定压定频型。
（二）辅助变流器运行原理
四象限牵引变流器的中间回路直流电压充当辅助变流器对应输入部分，通过输入熔断器传输至三相逆变器模块内，如果三相逆变器模块出现异常运行现象，变流器柜内对应输入熔断器便会为变流器和线路提供有效保护。2.5 电容以及12 电阻互相连接构成了输入滤波器，在牵引设备和辅助变流器输出之间接入，其主要作用是控制SCV以及牵引装置之间布线电感，此外还可以有效控制逆变器运行过电压，而电容两端的连接电阻主要用于电容放电，保证维持在5分钟之内，促进电压顺利从标称电压峰值降低至50V以下。通过氖灯与电阻串联电压显示模块和电容器连接，在电容器内通过电压超出100V条件下，便会点亮氖灯，如果电压小于50V，则会灭掉氖灯。
脉冲宽度调整IGBT三相逆变器模块主要可以分成变频逆变器和固频逆变器两部分，其中固频逆变器能够把输入电压DC3775V转化为输出电压1465Vrms到50Hz，而变频逆变器可以把输入电压DC3775V转化为1465Vrms到50Hz或366Vrms到25Hz之间。逆变器相关输出电流互感装置能够针对逆变器实际输出电流进行实时检测，同时针对过电流进行有效保护。三相隔离变压器主要是选择高漏感，联系输出电容，构成一种低通滤波器，进而于变流器的输出端位置构成准正弦波顺利输出。处于正常运行工况中，故障切换接触装置无法进行顺畅吸合，而输出接触器进行吸合，两组逆变器进行同时运转，可以为整部机车辅助负载提供有效的电源支持。而处于故障运行条件下，出现故障问题的逆变器在实际运行中产生输出接触器无法吸合现象，另外一种故障接触器和输出接触器进行吸合，该种条件下，没有出现运行故障的逆变器便能够为整部机车的辅助负载提供有效的定频电源，促进整个电力机车得以正常运行。通过研究辅助变流器相关隔离故障，提出有效解决措施，能够进一步保障设备稳定运行。
二、HXD2B型电力机车辅助变流器常见隔离故障和处理策略
（一）系统跟风不足
某一HXD2B型机车于实际运行中出现风流量降低和辅变1隔离故障。机车回段后，对相关运行数据实施全面下载，通过分析发现其中辅变1通风机出现断路器跳开问题后，降低冷却风流量，经过系统分析发现，该处区域风量偏低，不满足相应的风量要求。
全车内总共拥有两种辅助变流柜，而各个辅助变流柜拥有两组变流器，这两组变流器分别通过两个通风机实施通风散热。如果存在通风不足现象，便会导致辅助变流器出现散热不良的问题，使设备自身温度升高，导致辅助变流器产生隔离现象。而形成通风不良的影响因素较多，主要包括传感器测量错误、通风口堵塞、风机自身运行故障等[1]。
针对上述问题，可以采取以下处理方法进行合理应对：第一是对辅助变流器相关通风模式进行合理检查，如果发现通风模式出现错误，可以通过人工手动方法对通风模式进行优化调整。第二是对风速传感器实施全面清理和擦拭。第三是对辅助变流器中的滤网通风口区域进行全面检查，分析其是否存在杂物因素所形成的通风不良现象。第四是针对辅助变流器相关通风机的运行断路器实施系统核查，分析其中的风机转动和操作动作是否稳定、良好。
（二）逆变模块故障
HXD2B型机车于实际运行中出现了辅变1隔离故障问题，而机车回段后的数据记录分析所得故障数据如下：DC_ISAUX1:ACU1 ISOLATED-辅变1隔离、INPUT FUES FAULT-输入熔断器故障；INVERTER IGBT R+DRIVER FAULTFEEDBACK-逆变器+相驱动故障反馈。由此能够发现，辅变1对应R+相驱动故障，逆变器过流，输入熔断器短路，使得辅助变流器出现隔离问题。
具体处理方法如下：检查辅变柜，可以发现输入熔断器的辅助连锁直接跳开，甚至无法恢复。相关检查发现，辅助变流器对应逆变模块携带烧毁痕迹。同时对辅助变流器中的对应输入熔断器以及逆变模块实施全面替换，在结束替换后，可以彻底消除故障问题。
（三）电压传感器故障
HXD2B型机车于实际运行中出现辅变1隔离故障，针对机车回段相关记录数据分析，结果发现辅变1对应输入电压较低，U=199V，同时并没有380V输出电压。对于上述问题可以采取以下方法实施科学处理：对于电压传感器相关阻止实施准确测量，而电压传感器正常操作阻止范围大概在1.59欧姆到1.64欧姆之间，该车辅变1相关电压传感器所测阻止是1.8欧姆，远远超出正常限制范围，进而判断其属于传感器运行故障。针对其中的故障传感器进行更新替换后，能够顺利通过实验[2]。
（四）机车24V电源故障
HXD2B型机车中的某号列车于实际运行中产生辅变1隔离故障，而等待机车回段后，通过对机车数据信息进行下载分析，能够发现辅助变流器1对应逆变模块IGBT中的各种相同时产生驱动故障。通过对24V电源电路模块实施系统分析，能够了解到逆变器IGBT各种相主要是共用同一种24V驱动电源。针对上述问题所采取的处理方法如下：更新替换辅变1对应的24V电源模块，使故障现象彻底消失，顺利通过此次实验。
通过合理应用HXD2B型机车专用的数据分析处理软件，能够针对机车运行中的报警故障位置进行准确判断，进一步提升机车整体故障检修效率。此外，通过对机车实际运行数据进行系统分析，还可以进一步发现机车运行中的故障隐患，在机车入库整备阶段实施全面检修，从而优化机车运行稳定性、可靠性和安全性，预防机车中各种原有小安全隐患进一步发展为不可挽回的大型故障问题，进而降低整个机车的检修维护成本。机车专门负责检修工作的管理人员在对机车运行数据进行有效下载、分析处理，从而在第一时间发现其中的故障区域，形成有效的处理措施，为机车实现安全稳定运行奠定良好保障。
结语：综上所述，HXD2B型机车中的辅助变流器出现隔离故障后，机车中的微机屏能够进行自动报警，同时提示机车中的辅助变流器出现故障。该种条件下，机车中的乘务员无需实施额外操作，便能够维持机车安全抵达目的地。机车顺利实现交路入段后，检修人员需要第一时间下载机车操作数据，查找故障并进行处理。
参考文献：
[1]郝文东.HXD2型电力机车辅助变流器隔离故障分析与处理措施研究[J].南方农机,2018,49(18):77+118.
[2]姚存根,王玉梅.HX_D2B型电力机车辅助变流器隔离故障的判断与处理[J].铁道机车与动车,2018(07):47-48+18+8.