電路機車供電裝置工作原理第二節電力機車供電裝置工作原理一、電力機車供電原理簡介第二節電力機車供電裝置工作原理一、電力機車供電原理簡介接觸網通過電力機車向空調列車供電，如圖6-4所示。機車主變壓器設置兩個列車供電繞組，將受電弓接收的25kV單相交流高壓電降壓，利用兩套獨立的單相半控整流裝置，將單相交流電整流成直流，分別向列車供電。SS8電力機車供電裝置主電路原理圖如圖6-5所示。供電繞組a7-X7、a8-X8從主變壓器抽頭輸出，每繞組輸出額定電壓870V、電流600A,功率522kW。交流真空接觸器KM30、KM31是供電裝置總開關；同步變壓器T5、T6提供整流用同步移相電壓信號及整流器投入或停止的電壓提示信號。整流器V3、V4采用單相半控橋式整流，額定輸出電壓600V、電流670A、容量400kW。濾波電抗L5、L6分別與電容C29、C30構成濾波電路，電抗值為9mH，電容值為10400μF，濾波后輸出電流脈動率小于30%；R71、R72分別為電容C29、C30的放電電阻，接觸器KM30、KM31斷開后，端電壓由600V降至50V需要30s。電阻R67、R68分別與電容C31、C32組成過壓保護電路；TA7、TA8分別與KC11、KC12構成交流側過流保護裝置，過流整定值為1000（1±0.1）A；電流互感器SC9、SC10及電壓互感器SV5、SV6構成直流側恒壓限流控制及過流保護控制。主電路的接地采用傳統的有緣保護,接地繼電器與機車蓄電池串聯后與直流輸出干負載相連。為保證DC600v與AC380v兼容的安全性，機車加裝供電集控器。司機臺上設有鑰匙.由司機通過該鑰匙來控制交流真空接觸器的閉合與分斷。主司機臺上顯示屏中刷車供電時的工作狀態和故障狀態，副司機臺左側電流電壓表分別顯示兩路電輸出的電流壓值。供電輸出插座KC20D位于機車兩端。二、電源裝置使用中注意的問題電力機車DC600V電源本身的工作原理與控制系統完全區別于發電車集中供電，安裝在機車上,出現問題時車輛乘務人員無法進行操作和維護。隨車工程師應重點注意以下幾個問題:1．機車DC600V供電裝置的輸出品質。2．機車電源的輸出失控可能造成毀滅性的破壞。3．電力連接器和控制連接器形式不統一。二、電源裝置使用中注意的問題1．機車DC600V供電裝置的輸出品質機車DC600V電源是供電系統的關鍵.如電源出現故障,沒有600V輸出，客車上的主要用電設備將無法工作。DC600V電源裝置90年代研制出來，盡管電路結構非常簡單，但是由于受客車負載的隨機變化、網壓波形的和受電弓抖動造成的瞬間離線等因索影響，實際運用中存在很多問題。實際運用中供電發生過因參數不匹配而產生的低頻震蕩，也發生過多次因電源故障而影響客車供電的事，因此應合理選擇機車電源的濾波參數，消除供電系統可能出現的低頻震蕩;新造25T客車綜合控制柜能夠記錄DC600V電源的輸出參數，而且在主控站的顯示屏上可以即時觀察輸出波形的時間曲線，發現電源異常時可進行相應的切換處理。二、電源裝置使用中注意的問題2．機車電源的輸出失控可能造成毀滅性的破壞。DC600V電源的輸出電壓有時或長時間達到1000V以上，這種故障是由于SCR全通，可控整流變成全波不可控整流。由于客車上的逆變器充電器大多采用1200V的IGE因此容易引起功率器件的損壞，此外客車綜合控制柜和逆變器充電器使用的直流接觸器在進行電源隔離時斷弧困難，觸點容易損壞。3．機車DC600V輸出的電力連接器和控制連接器由于形式不統一，給電力連接器和供電控制連接器的操作帶來一定的困難。三、接地保護問題SS7C、SS7D、SS7E、SS8、SS9為有源接地，SS9改、DF11為中點接地，客車為不接地系統。三、接地保護問題有源接地與中點接地相比缺點是：不隔離供電的負載對地電壓相對較高，DC600V正線及交流負載線對地電壓為710V，提高了對絕緣的要求，絕緣利用不對稱，EMI（電池干擾）效果差。三、接地保護問題中點接地與有源接地相比的優點是：各線對地電壓對稱（為正、負300V）可以充分利用絕緣，EMI效果好。推薦采用中點接地方式，機車接地保護電流動作值為150～180mA，客車為100～150mA。三、接地保護問題為與不同機車編組，客車采用不接地系統進行保護。客車保護既考慮了直流保護，同時考慮了交流負載保護。在不接地系統中，由于電位浮地，系統不同設備(車廂間)的串擾較大。客車漏電流設置為軟件100mA動作，硬件150mA動作。四、供電回路原理電力機車DC600V電源，通過KC20D電氣連接器向列車母線供電。在車廂內，兩路DC600V首先進入電氣綜合控制柜，電氣綜合控制柜設有供電選擇電路，可以選擇I路或II路DC600V電源，同時還設有漏電檢測裝置，當本車廂DC600V電路和AC380V電路有漏電時，可以切除本車DC600V電源。電氣綜合控制柜將輸入的DC600V電源進行分配，供給逆變器和充電器。逆變器將DC600V電源，變換成AC380V電源，并輸出到電氣綜合控制柜，供給空調機組。充電器將DC600V電源變換成DC110V供本車蓄電池充電和照明等其他用電負載用。五、過分相區問題由于電力機車牽引每間隔50km存在分相區，過分相區時受電弓失電，DC600V電沒有輸出，逆變器也停止向空調機組供電,為了防止過分相時，控制接觸器頻繁吸放，控制系用DC110V供電。過分相時控制系統和照明的電源來自于DC110V蓄電池。接觸網中性段軌道(A)電源(B)電源切換用地面裝置切換用地面裝置車載斷路器“斷開”惰行通過電力機車經過分相區的最短時間約為10s(200km/h),對空調機組的啟動是否產生影響？通過大量的模擬試驗和實際運用證明，僅僅是制冷量稍有損失，而由于逆變器采用