9 HXD2型电力机车主变流器-北车永济李国峰
HXD2电力机车电传动系统和机车网络控制系统培训教材
HXD2型电力机车电传动系统培训教材1 交流电传动系统简介1.1系统概述HXD2型电力机车交流电传动系统主要是由网侧电路、主变压器、牵引变流器、牵引电机及网络控制系统等部分组成。
交流电传动系统主要器件及其所在位置如图1-1所示。
图1-1 电传动系统主要器件及其位置机车主电路均采用轴控方式，交-直-交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。
每台机车由两节车组成，设有四台变流柜，每台变流柜装有独立的两台变流器，每台变流器由IGBT模块组成的四象限变流器和逆变器组成，对该轴进行控制。
每节车的轴二、轴三变流器中间回路给辅助变流器提供电源。
整个系统采用绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）的形式实现对外通讯。
图1-2 牵引系统电气原理图1.2 系统主要技术参数机车功率发挥基本要求：机车功率与网压关系如图1-3所示。
图1-3 八轴机车技术规范轮周功率发挥曲线图机车牵引力、制动力参数机车起动牵引力（0～5km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力）≥760kN 机车持续制牵引力≥532kN 最大再生制动力(车钩处) 461kN最大再生制动力开始线性下降的速度≤15km/h 再生制动力线性下降至0的速度≤5km/h恒功率速度范围：牵引65～120km/h再生制动75～120km/h图1-4 机车牵引制动特性曲线轮轴参数轨距 1435mm轴式 2(B0-B0)机车整备重量 2x100 t轴荷重 25t机车轮周牵引功率（持续制）≥9600kW机车轮周再生制动功率（持续制）≥9600kW额定牵引货物质量 1万吨车轮直径 1200（半磨耗）传动比 120/22．牵引系统介绍2.1网侧电路网侧电路如图1-5所示，由1 台受电弓AP，1 台高压隔离开关QS-HV，1 个高压电压互感器TF1-PP，1台主断路器QF(M)，1 台高压接地开关QS-GHV，1 台避雷器F1，1 个高压电流互感器TFI-QL(M)，主变压器原边绕组AX，1 个接地侧电流互感器TFI-CE 和4 个回流装置，以及1 台高压连接器QF-HV 组成。
HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统
HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统
张中;张金平;李国锋
【期刊名称】《机车电传动》
【年(卷),期】2008()6
【摘要】介绍HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统的电气原理、技术参数、性能特点和结构组成,对牵引电传动系统的各关键部件和装置组成进行
了详细的功能描述。
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】交流传动;网侧电路;主变压器;主变流器;牵引电机;HXD2电力机车
【作者】张中;张金平;李国锋
【作者单位】大同电力机车有限责任公司;大同ABB牵引变压器有限责任公司;永济新时速电机电器有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U264.3
【相关文献】
1.HXD2 F型重载电力机车牵引电传动系统 [J], 刘鹏;谢曲波;吕士勇
2.中白货运1型大功率交流传动电力机车无线电通讯设备电磁兼容研究 [J], 刘密;杨新汉;谢曲波
3.技术提升HXD2型货运电力机车牵引电传动系统 [J], 于保华;闫强华;张昕
4.技术提升HXD2型货运电力机车牵引电传动系统 [J], 于保华;闫强华;张昕
5.HXD2型大功率交流传动货运电力机车辅助电气系统 [J], 付拥军;张中;刘密;高健
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HXD2B型机车主断路器故障分析及预防措施
HXD2B型机车主断路器故障分析及预防措施作者：梁信栋来源：《科技资讯》 2014年第27期梁信栋（天津机务段天津 300232）摘要:采用真空断路器可以彻底避免空气断路器闭合时拉弧造成灭弧室瓷瓶爆炸,非电性电阻瓷瓶爆炸,隔离开关轴折断、主阀卡位、漏风、控制线圈烧损等惯性故障,减少机车线上故障率,保证铁路运输安全。
同时采用真空主断路器可延长主断路器的检修周期,减少维修工作量,降低检修成本,提高机车运行的安全系数。
关键词:HXD2B型电力机车主断路器故障分析预防措施中图分类号:U269.6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0064-01在现有的和谐电力机车发展阶段中,真空主断路器有着不可替代的地位。
它是机车高压电器设备中尤为重要的一员,被放置于机车车顶中部,单项交流25 kV高压电源是机车正常运行的必要条件,而真空主断路器就是准确闭合和断开电流的设备。
下面以HXD2B型电力机车采用的22CB型真空断路器为例进行分析,避雷器、电抗器及相应的35KS或36KS型号的接地开关都可与该断路器进行直接装配。
22CB型真空断路器的特点在于充分利用了真空的特性—高绝缘强度和燃烧时间短,主要将其作为一种介质用于灭弧和绝缘之间,在绝缘瓷瓶中密封零部件,利用真空状态下的,来进行灭弧。
22CB型真空断路器作为一种新型的主断路器,主要适用于干线交流25 kV的各类型电力机车。
1 22CB型真空断路器工作原理(1)利用辅助空气压缩机对空气加压,空气过滤器充分过滤压缩空气,之后流进调压阀,调压阀将对压缩空气压力进行重新调整,调整为483 kPa后送入储气缸。
(2)在闭合主断路器时,110 V控制电路给电磁阀通电,打开电磁阀,于是中继阀的控制腔被经过电磁阀的压缩空气充满,同时打开中继阀;通过另一路中继阀送入真空主断路器风缸,驱动活塞、绝缘推动杆和主断路器的动触头上移,使真空断路器闭合。
(3)断开主断路器时,扳键开关电磁阀线圈失电,在弹簧的作用下,使得电磁阀和中继阀同时复位,排出压缩空气,在机械装置弹力作用下,向下移动了绝缘推动杆和主断路器的动触点,使得真空断路器的主触头断开过程在极短的时间内完成。
hxd2型电力机车主变流柜柜体结构强度校核及优化
中图分类号：U264.333
文献标识码：A
文章编号：1006-9178（ 2020 ）03-0034-05
Abstract：The main converter cabinet is an important part of the electric drive system of HXD2 electric locomotive. The structural strength and vibration characteristics of the cabinet affect the performance of the electrical components in the cabinet. The finite element software ANSYS is used for analysis in design. In the process of finite element mod⁃ eling, the binding contact multi-point constraint method is used to simulate the riveting and bolt connection between the panels. According to the provisions of GB / T 21563—2008 Railway applications-rolling stock equipment-shock and vibration tests, when assessing the strength of the cabinet under inertia load, optimize the structure for the area greater than the yield limit of the material, recalculate through Neuber formula, and ensure the safety of the cabinet in the actual application process. Keywords： Electric Locomotive; Drive System; Main Converter Cabinet; Finite Element Analysis; Strength Check; Structure Optimization
HXD2B电力机车主变流器工作原理浅析
＝．主变流柜的构造及基本参数
１、 主 变 流 柜 的 构 造
主变流 器箱体 为立体 式结构 ，按 功能单 元区分进 行模块化 结构设 计 ，分 为轴 １单 元 、轴２单元和 散热冷 却单元 ，每个轴 单元的 四象限整 流器与 逆变器 为整体集 成 ，结 构紧凑 。主变流 器功率 容量大 ，功率模 块 采用复合母 排结构和 高压ＩＧＢＴ元件 ，高压斩波 与逆变集成 为一个模 块 ，主变 流器包 含两个 功能和 结构完全 一致 的轴 单元 ，每个轴 单元 由 两 个 四象限整流 模块和 一个逆变 模块组 成 ，各 为一 台牵 引 电机 提供交 流 电源 ，四象 限整流器 中问有 二次滤波 回路 。主变流 器功率模 块采用 水 冷技术对ＩＧＢＴ元件进行 散热 。水冷 系统采用模块 化、简统化 设计 ， 整 个系统 由两个 完全相 同独立 的冷却单 元组成 ，分别为 两套轴 单元变 流 功率模块进 行散热冷 却，两个冷 却单元只有风机 是公用 的。
HXD2型电力机车主变流器中间直流环节短路故障分析
Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型 电力机 车主变流器 中间直流环 节短路故障分析
韩建宁 ， 王 彬， 杨丽辉
为接 地 电流 传感 器 。 牵 引额 定工 况Ｔ 作 时 ， 牵 引变 压 器二 次侧 绕组 输 出单相 ＡＣ ９ ５ ０ Ｖ ／ ５ ０ Ｈ ｚ 交流 电 ， 首
先通过 Ｃ（ Ｐ Ｃ ） Ｐ ＭＣ Ｆ、 Ｒ（ Ｐ Ｃ） Ｐ ＭＣ Ｆ 预充 电回路给 中间 直 流侧 电容 充电 ；当直流侧 电压达 到一定 阈值 后 ， 闭 合Ｃ （ Ｉ Ｓ ） Ｐ ＭＣ Ｆ 启动 四象 限变流器继续抬升 中间直流侧
直流环节 ；仿真
中 图分 类 号 ：Ｕ２ ６ ４ ． ３ ＋ ７ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章编号：１ ０ ０ ０ — １ ２ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ９ ４ － ０ ３
图 １ 主 变流 器 丰 电路 作 原理 图
１ ． ２ 主变流器 中间直流环节短路故障等效模型 由图 １ 观察分析 可知 ， 当主变流器 中间直流环节发
） ＝＿
（ ２）
整 理 可 得
相 逆变器组成 ， 每一套主变流器装置驱 动 １ 台三 相异步 牵 引 电机 ， 最 终 实现 整车 轴控 驱 动 、 牵 引重 载货 物列 车 稳定 运行 。 本 文将 主要 针对 主变 流器 中间直 流环节
短路 问题进 行 分析探 讨 。 １ ． １ 主变流器工作原理 主变流器主电路工作原理如 图 １ 所示 ， 其 中 为牵
Ｒ Ｌ Ｃ短 路 电路 的数学模 型时域 函数方 程， 进行 分析讨 论 ， 具 体 如下 ：
ｆ １ ｃ
图２ 矩 路故 障 等 效 模 型
平 台建 设步 伐 ， 大 幅度提 升 了铁路 货物 的运 输能 力 。
HXD2 主、辅逆变器构造及维护
2.6 Crow Bar 短路放电装置 • 短路放电装置是一个保护模块，由一个硬 短路放电装置(HCB) 和一个软短路放电装 置(SCB) 组成。
软短路放电装置是一个短路晶闸管， 它与一 个 0.5 Ω的短路电阻 （与短路放电装置分 开，但也在牵引变流器内部）相连。触发 的条件是： • . 中间直流回路过压， • . 两个中间直流电压传感器的差值太大， • . 为短路放电装置供电的 24 V 电源丢失， • . 过程监视(TCU)， • . 中央控制单元（CCU）复位。
第三节 牵引变流器
1 概述 该型牵引变流器是为中国DJ4 型机车设计的，机 车由25 kV, 50 Hz 单相交流电源供电，通过主变 压器（车载）变换成 970 V 输入电压。 每台机车由 2 节车组成，每节车设有 1 个牵引变 流器柜，每个牵引变流柜由 2 套相互独立的变流 器组成。一个变流器包含 2 个并联的四象限整流 器、1 个牵引逆变器和 1 个辅助逆变器。 牵引变流器的安装在机械间内，该设备不包含操作 性或指示器元件。牵引控制单元（TCU）位于牵 引变流器柜内部；操作性和指示器元件必须靠近 驾驶员，因而设置在司机室内。
两节机车间网侧电路通过车顶高压连接器相连。
2.1 网侧受流过程 2.1.1 升起本节机车受电弓的受流 过程 • 本节机车：接触网电流通过受电 弓，经本节主断路器，通过本节 机车的主变压器的原边绕组高压 端子给本节机车电路供电，再由 本节机车的主变压器原边低压端 子经接地碳刷、轮对、钢轨，返 回变电所。
HXD2型电力机车辅助变压器过热故障分析处理
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald92DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.32.093HXD2型电力机车辅助变压器过热故障分析处理①王飞(中车大连电力牵引研发中心有限公司物质部 辽宁大连 116041)摘 要：本文在HXD2电力机车辅助变流器原理说明基础上，分析了220V辅助供电电源变压器温度过高甚至烧损故障原因，并采取有效解决措施，为后续类似故障处理提供参考。
关键词：逆变器 低通滤波器 漏感中图分类号：U264.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)11(b)-0093-02Abstract: Based on the principle description of HXD2 electric locomotive auxiliary converter, this paper analyzes the cause of overheating or even burning fault of 220V auxiliary power supply transformer, and takes effective measures. It provides reference for subsequent similar fault handling in electric locomotive.Key Words: Inverter; Low-pass filter; Leakage inductance①作者简介：王飞（1987—），男，汉族，辽宁大连人，硕士，工程师，主要从事生产运作工作。
近年来我国轨道交通快速发展，铁路装备制造企业对大功率交流传动电力机车研究不断深入，具有了完全自主知识产权的电力机车研发平台。
电力机车辅助供电电源是机车可靠运行的必要保证，220V辅助供电变压器高温甚至烧损给机车正常运行带来不利影响，为此，对辅助供电变压器故障原因进行深入分析。
hxd2型电力机车构造
HXD2型电力机车是双节重联的八轴大功率干线货运用电力机车，高压连接线。
机车车体采用框架式整体承载全钢箱型壳体焊接结构，车体侧墙采用波纹钢板，并设有宽度为787毫米的维修门。
司机室采用框架式焊接钢结构，前窗采用一整体电热玻璃，为司乘人员提供了良好的视角，并满足机车在寒冷季节使用的需要。
车内设备采用模块化结构、两侧屏柜化布置，设中间贯通走廊。
每节机车后部均设置一个生活间，设有微波炉、冰箱、床、饮水设备、水冲式整体卫生间等生活设施。
每节机车车顶设有一台DSA-200型受电弓；其他车顶外置设备包括真空断路器、接地开关、避雷器、高压连接器等高压设备。
机车轴式为2×（Bo-Bo），最大功率为10000千瓦；机车标准轴重为23吨，并可以通过增加压铁提高到25吨。
车顶外置设备较少，每节机车后部车顶设有一台单臂式受电弓，以及赛雪龙公司（Sécheron）的真空断路器、避雷器等高压设备。
HXD2型电力机车牵引变流器控制方法的研究的开题报告
HXD2型电力机车牵引变流器控制方法的研究的开题报告一、选题背景及意义电力机车作为重要的铁路运输设备之一，其牵引系统对机车运行性能有着至关重要的影响。
目前，在电力机车的牵引系统中，变流器是实现电机驱动的关键部件，其控制性能直接影响电机的输出特性和机车行驶稳定性。
因此，对于变流器的研究与控制显得非常重要。
HXD2型电力机车是中国自主研发的高速电力机车，其牵引变流器采用了较为先进的电平控制技术。
但随着机车使用寿命的增长以及技术的更新换代，针对牵引变流器控制方法的研究依然具有重要的实际意义。
二、研究内容及目标本次研究的目标是对HXD2型电力机车牵引变流器控制方法进行深入的研究，以掌握其操作规律和特性，为机车运行控制提供科学依据。
具体研究内容包括：1.对HXD2型电力机车牵引系统进行详细的分析，分析控制原理和操作特点；2.分析牵引变流器正反向转换和速度控制等方面的控制方法和策略；3.研究PMSM电机的转矩-电流特性，探索控制策略和方法；4.建立HXD2型电力机车变流器控制系统的数学模型，并进行仿真分析；5.通过实验验证模型的正确性和牵引变流器的控制方法的优良性。
三、研究方法和进度安排本次研究主要采用文献综述法和实验方法相结合的方式进行。
首先，对HXD2型电力机车牵引系统的文献资料进行搜集、整理和分析，了解其控制原理和技术特点。
其次，建立牵引变流器的数学模型，并采用Simulink等仿真软件进行建模和分析。
最后，设计实验方案，通过实际的实验验证控制方法的优良性和适用性。
预计研究时间为一年，年度工作进度安排如下：第一季度：文献综述和理论分析；第二、三季度：数学模型的建立和仿真分析；第四季度：实验设计和实验验证。
四、预期研究成果通过对HXD2型电力机车牵引变流器控制方法的深入研究，预期达到以下成果：1.深入理解HXD2型电力机车牵引变流器的控制原理和操作特点；2.建立HXD2型电力机车变流器控制系统的数学模型，并进行仿真和分析；3.探究PMSM电机的转矩-电流特性，研究控制策略和方法；4.通过实验验证模型的正确性和牵引变流器的控制方法的优良性。
HX_D2型大功率交流货运电力机车主电路系统
任广慧(1975-)男(蒙古族),内蒙赤峰人,工程师(收稿日期:2009-04-15)文章编号:1008-7842(2009)06-0023-04HX D 2型大功率交流货运电力机车主电路系统任广慧1,2,史红梅2(1 中国北车集团公司 大同电力机车有限责任公司 技术中心,山西大同037038;2 北京交通大学 机械与电子控制工程学院,北京100044)摘 要 介绍了HX D 2型大功率交流货运电力机车主电路系统的构成及功能原理,并详细分析了HX D 2型电力机车牵引变流系统的组成、工作原理、主要功能参数等,为国内大功率交流货运电力机车牵引变流系统的研制与开发提供思路。
关键词 HX D 2型大功率交流传动电力机车;整流器;逆变器中图分类号:U264 3 文献标志码:AHX D 2型大功率交流货运电力机车的牵引电传动系统主要是由网侧电路、主变压器和牵引电路组成,其中牵引电路包括牵引变流器和牵引电机等。
整个系统采用单轴独立控制方式,交 直 交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。
牵引变流柜采用AL STOM 技术设计而成,采用铆接柜体结构,结构强度高,电磁兼容性好,模块化的结构设计,集成度高,性能可靠,其功率模块工艺性好,质量轻,且冷却管路采用快速接头设计,功率模块更换方便,无需进行放水等作业,有完善的电气保护功能和防火保护功能。
1 网侧电路的组成网侧电路(如图1所示)主要由受电弓、高压隔离开关、网侧火花放电间隙、原边电流互感器、原边电流传感器、真空主断路器、避雷器、接地开关、高压电压互感器、高压连接导电杆以及主变压器原边绕组、4组接地回流装置、电能计量装置等组成。
图1 网侧电路网侧电路主要是用于实现从接触网受流到机车,为机车上的主变压器提供25kV/50Hz 的交流电源,作为整个机车工作的动力电源。
在网侧电路中,动力电源能够实现从接触网受流的受电弓PT 1,并经过控制动力电路开断的主断路器DJ (M),最后通过原边高压电流互感器引入机车主变压器,避雷器PF (M)和火花放电器E-TFP,E-TF 1-PP 是为防止自然界雷电袭击以及抑制开关操作过电压而设置的;接有用于检测网侧电压和电流信号的传感器TF 1-PP 、CA (I)TFP 、TFI-Q1L (M ),为控制电路提供同步信号和电气保护信号;在机车单节故障时,可以使用高压隔离开关H (HT)将本节机车网侧电路整体隔离;电能计量装置PJ 能够记录和显示机车牵引和制动时所消耗的能量,并接有用于实现原边绕组短路保护的过流继电器Q1L (M);另外还装有向轨道回流的车轴接地装置EB 1~EB 4,以及用于车顶维护时出于安全考虑的接地装置H (O-M)等。
HXD2B型电力机车控制单元的维护与检修
HXD2B型电力机车控制单元的维护与检修作者：胡殿彬来源：《中国科技博览》2014年第03期【摘要】本文重点对HXD2B型电力机车控制单元的故障与维修体系进行了说明，以供参考。
【关键词】HXD2B型；电力机车；控制；维修体系【分类号】：U269.6一、前言当前HXD2B型机车的增加，也加大了对其维护和检修的工作量，本文将对维修体系进行重点介绍。
二、牵引电机主控制回路原理分析HXD2B型电力机车主电路采用交-直-交电传动方式，主变压器的原边通过受电弓、主断路器得电送入主变流器。
每台主变流器包含两套完全相同且相互独立的主电路单元，分别实现对两台牵引电机的控制；主变压器4个独立的次边牵引绕组分别向两台主变流器中的4个四象限脉冲整流器供电，实现电源从交流到直流的变换；各个四象限脉冲整流器输出形成一个中间直流电路，变流器直流环节实现二次波吸收、直流储能、各种保护；中间直流电路向电压型牵引逆变器供电，实现直流到三相交流的VVVF变换，拖动一台异步牵引电动机，实现机车牵引电机轴控方式。
牵引时能量从电网流向电机，电能转换为机械能；制动时过程相反，机械能转化为电能回馈电网。
主变流器内部设置有向机车辅助逆变器提供直流电源、向加热装置提供交流电源的接口，使机车电传动可以根据需求进行合理配置。
主变流器电路原理如图1所示，按照功能可分为：四象限变流电路、中间直流电路、VVVF逆变电路、保护电路等几部分，虚线框内为外置辅助变流器，M1、M2为牵引电机，从电路原理图也可以看出机车库用移车时的外部连接方式。
三、存在问题分析1、零位防溜、相位防溜机车运行中，司机将换向手柄放置“向前或向后”，不再转换手柄，只对功率手柄进行“零位”和“非零位”操作。
该机车换向手柄置“零位”时，LKJ记录“零位”；换向手柄不在零位，而功率手柄在“零位”时显示“非零位”。
无论司机如何操作主手柄，LKJ均显示“非零位”，没有“零位”显示，手柄防溜频繁动作。
关于HXD2型机车主、辅变流器接地故障应急处置方案的探究李强强
关于HXD2型机车主、辅变流器接地故障应急处置方案的探究李强强发布时间：2021-08-17T07:25:53.807Z 来源：《电力设备》2021年第6期作者：李强强[导读] 2020年10月至今，配属我单位HXD2型机车发生多起主、辅变流器接地故障。
机车主变流接地故障发生后，机车损失某一根轴牵引力，由于受到机车满载重吨位和运行区段上坡道的影响可能会造成机车途停现象；由于机车辅变流接地故障造成辅变流1、2同时隔离导致机车主断路器无法正常闭合。
该故障多发生在运行途中，严重影响铁路正常运输组织和安全，给铁路经济收入带来一定的损失。
李强强（宁夏中卫市迎水桥机务段宁夏中卫 755000）摘要：2020年10月至今，配属我单位HXD2型机车发生多起主、辅变流器接地故障。
机车主变流接地故障发生后，机车损失某一根轴牵引力，由于受到机车满载重吨位和运行区段上坡道的影响可能会造成机车途停现象；由于机车辅变流接地故障造成辅变流1、2同时隔离导致机车主断路器无法正常闭合。
该故障多发生在运行途中，严重影响铁路正常运输组织和安全，给铁路经济收入带来一定的损失。
针对HXD2型机车接地故障现场对故障进行模拟，总结出一套关于HXD2型机车主、辅变流发生接地故障的应急处置方案，便于运用机车发生接地故障时快速指挥乘务员进行应急处置，降低及减少机车接地故障产生的后果。
关键词：主变流器辅变流器接地故障引言一、HXD2型机车主、辅变流器接地故障检测原理1.HXD2型机车主、辅变流器接地故障检测均由主变流接地电压传感器进行检测，当主变流模块、中间电路、牵引电机、辅变流模块发生接地故障时，通过主变流接地电压传感器采集信号进行逻辑判断后机车跳主断，并隔离对应主变流器和主变流器2或3对应供电的辅变流1或2。
2.针对辅变流输出接地故障，辅助负载接地后通过判断辅助逆变器输出电压幅值、相位、频率、形状等相关数据，来判断区分是否为辅助负载接地。
为防止故障诊断过程中，由于辅变负载发生接地故障，误报出主变流接地故障，当逻辑判断辅变流器输出接地故障后，不再报出主变流接地故障。
HXD2B型电力机车的通风系统浅析
HXD2B型电力机车的通风系统浅析作者：张振明来源：《中国科技博览》2014年第03期摘要：HXD2B电力机车在我国铁路货运中运用较多，机车采用中间走廊，整体独立通风系统，分布式微机控制系统，实现逻辑控制与自诊断功能。
本文对HXD2B电力机车通风系统进行简单分析。
关键词：HXD2B电力机车；电力机车；通风系统中图分类号；U264一、前言HXD2B电力机车，又称为和谐电2B型机车，是我国铁路交流电传动干线的主要货运电力机车车型。
是中国铁路首三款使用最大功率1，600千瓦交流电牵引电动机的六轴“和谐型”电力机车车型之一。
从2006年开始，我国北车集团大同电力机车与阿尔斯通公司展开HXD2B 型机车项目的谈判招标。
2007年订购500辆电力机车。
二、HXD2B电力机车通风系统。
HXD2B型机车独立通风系统由侧墙过滤器、牵引电机通风系统、主变流器和牵引变压器冷却器通风系统、辅助变流柜通风系统、机械间补风系统等组成，除辅助变流柜通风系统和压缩机通风系统为车内吸风。
其余各部分均为独立从车外进风，经过风道，最后排出车外。
机车的通风系统按机车纵向中心线斜对称布置在机车中间走廊两侧。
司机室通风系统布置在两端司机室端部。
各通风系统有各自相对独立的通风部件和管道，各风路系统相互不影响，进风量均匀，不需进行风量再分配。
1.过滤装置HXD2B型机车过滤器装置有侧墙过滤器和顶盖百叶窗装置2种。
侧墙过滤器共设6组进风滤水除尘装置，为牵引通风和机械间通风系统服务。
牵引电动机通风冷却系统采用惯性过滤器，分为一、二级过滤器，第一级为滤水装置，具有阻力小、阻水效率高、免维护自清洁等特点；第二级为除尘装置，采用纤维层过滤器，框架采用焊接结构；滤料采用可反复水洗的无纺布，其特点是根据通风系统的要求采用G2～G4级的滤料，满足通风系统的要求，具有拆装方便、滤料易更换、自动排尘等特点。
进入机械间的空气经过三级过滤器防尘，保持了机械间的清洁，使机械间内电气部件少积灰尘，提高了部件工作的可靠性，并且将部分净化空气排入机车机械室内使机械间成为正压。
HXD2型电力机车辅助变流器介绍和常见故障处理
HXD2型电力机车辅助变流器介绍和常见故障处理摘要：本文针对HXD2大功率电力机车辅助变流器（简称辅变）原理、组成和辅助变流柜柜体布局进行了详细介绍，并分析了辅变故障机理和运行中常见的故障类别及处理方法。
关键词：HXD2 辅助变流器原理和组成故障处理1 引言HXD2型电力机车是干线货运用八轴大功率交流电传动电力机车。
由原中国北车集团大同电力机车有限责任公司与法国阿尔斯通交通运输股份有限公司联合开发。
从2006年到2008年，分三个阶段总共交付180台机车，编号为HXD20001-HXD20180，全部配属原太原铁路局湖东机务段，运行于大秦铁路、同蒲线及宁可线，牵引重载货运列车[1]。
辅助变流器是交流传动电力机车必不可少的、重要组成部分，主要为机车辅助负载提供三相或单相交流电源，或为充电机提供供电电源。
辅变故障的解决对机车能否正常运行至关重要。
2 辅助变流器HXD2型电力机车共有A、B两节，每节机车包含1台辅助变流柜，是由两组辅助变流器、一组充电机电路和一组 AC220V 电路组成，其中辅助变流器一组为定频输出，另一组为变频输出。
定频输出为泵类等不需要变频功能的负载供电，输出为 380Vac(50Hz)；变频输出为风机类需要变频功能的负载供电,三种输出方式380Vac(50Hz)、304Vac(40Hz)和 190Vac(25Hz)。
2.1 辅助变流器组成两组变流器硬件电路和器件参数完全相同，主要由输入电路，中间电路和输出电路组成。
输入电路主要由输入熔断器（CC（ENT）CVS）、电压传感器（CA（U-ENT）CVS）、电压检测器（IT（DC）FI-CVS）、滤波电阻（R-FI（ENT）CVS、滤波电容（CAP-FI（ENT）CVS）、放电电阻R（DC）FI（ENT）CVS、电流传感器（CA（I-IT）CVS）、斩波模块（PAN-HC-CVS）和滤波电抗器（SF-FI（IT）CVS）等组成；中间电路主要由电压传感器（CA（U-IT）CVS）、电压检测器（IT（DC）FI-CVS）和过压保护模块（PAN-ECR-CVS）组成；输出电路主要由逆变模块（PAN-OND-CVS）、输出滤波电抗器（SF-FI-OND-CVS）、输出电流互感器（TFI-ONDR-CVS、TFI-ONDS-CVS、TFI-ONDT-CVS）、输出电压传感器（CA（U-380）CVS）、输出接触器和故障切换接触器组成[2]。
HXD2型电力机车辅助变流器隔离原因及其应对措施
1引言HX D2型电力机车是大秦线重载运输的主型机车，自投入使用以来，“辅助变流器隔离”故障多发，导致蓄电池电压下降、拖车损失、机车紧急制动等问题，严重影响了运输生产秩序，也给安全生产带来了巨大隐患。
迫切需要研究机车辅助变流器发生隔离故障的原因及制定相应的应对措施。
2辅助变流器主回路与网络控制原理简介HX D2型电力机车辅助变流器采用DC-DC-AC的变换模式实现电源的变换输出,其输入电源取自牵引变流柜的中间直流回路,单节机车有两组辅助变流器装置,一组为变频变压型（VVVF），一组为定频定压型（CVCF），互为冗余,当其中任意一组故障时,另一组为所有的负载提供电源。
牵引变流器中间直流电压为辅助变流器一、二提供电源，经输入熔断器送入斩波模块变换为DC545V输出，然后经过三相逆变模块逆变为三相交流380V电源为辅助机组供电。
3HXD2型电力机车辅助变流器隔离的故障方程式分析HX D2型电力机车目前辅助变流器隔离故障较多，2016年共发生辅助逆变器隔离106件，其中辅助逆变器输入异常故障引起24件，辅助逆变器中间直流环节故障引起30件，辅助变流器输出回路故障引起52件，分析故障率较高的部件主要有三相逆变模块(OND)、斩波器、辅助控制单元（ACU）、传感器HXD2型电力机车辅助变流器隔离原因及其应对措施Isolation Causes and Countermeasures of HX D2Electric Locomotive Auxiliary Converter刘志军（湖东电力机务段，山西大同037300）LIU Zhi-jun(HudongElectricLocomotiveDepot,Datong037300，China)【摘要】论文简要介绍了HX D2型电力机车辅助变流器的工作原理，针对1800v直流输入环节、中间直流环节、逆变输出环节中引起辅助变流器隔离故障的原因和故障方程式成立的条件进行了分析，总结了故障产生的具体条件及影响，提出了有效锁定故障点的检查、测试手段及维修方案。
HXD2B电力机车变流器C6修程关键器件寿命研究
HXD2B电力机车变流器C6修程关键器件寿命研究
刘立刚;张修同
【期刊名称】《铁道机车车辆》
【年(卷),期】2018(038)002
【摘要】电力机车变流器产品在C6修程中,为达到科学检修,优化全寿命周期运行成本,更好地保证变流装置运行的可靠性,需要对变流器零部件的疲劳寿命及可靠性进行准确的预测.主要从失效机理和故障统计等方面入手对机车变流产品关键零部件进行寿命预测研究,实现对关键零部件的可靠性寿命预测,为机车变流器产品C6修程提供理论依据.
【总页数】7页(P93-99)
【作者】刘立刚;张修同
【作者单位】中车永济电机有限公司技术中心,西安710016;中车永济电机有限公司技术中心,西安710016
【正文语种】中文
【中图分类】U264.3+7
【相关文献】
1.HXD2B电力机车主变流器工作原理浅析 [J], 李文斌;任永军
2.HXD2B型电力机车C4修高低压试验故障分析及处理方法 [J], 井玉
3.和谐型电力机车C6修电线路老化原因分析及检测方案研究 [J], 白锋;容长生;寇树仁;侯晓燕
4.HXD3C电力机车C6修程适应性改进研究与探讨 [J], 霍爱军
5.HX_D1B型电力机车修程修制的管理与实践 [J], 杨辛;高志刚
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HXD2型电力机车主断路器隔离故障原因分析及解决措施
1概述湖东机务段现配属的HXD2型电力机车采用2（B0-B0）轴式，由两节结构完全相同的机车连挂组成，主要担当大秦线、同蒲线2万吨和1.5万吨组合列车及单元万吨列车的主控牵引任务。
HXD2型电力机车每节车各有一个主断路器，当任一主断路器闭合时，均可通过高压连接器为两节车接入高压电，当主断路器隔离时，由于主断路器隔离原因的不同，将导致对应节机车受电弓无法升起，甚至会导致对应节机车隔离的发生，因此解决主断路器隔离问题也是迫在眉睫。
2主断路器工作原理22CB 型真空断路器工作原理见图1。
压缩空气经空气过滤器过滤后到调压阀，调压阀将压力调整为483kPa 后送入储气缸。
当主断路器扳扭置闭合位，主断路器闭合命令经输入输出模块RIOM 送入主处理单元MPU ，MPU 判断主断路器闭合条件满足时，通过RIOM 输出DC110V ，电磁阀线圈得电，打开电磁阀，储气缸中的压缩空气一路经电磁阀进入中继阀的控制腔，打开中继阀，另一路通过中继阀送入风缸，驱动活塞、绝缘推动杆和主断路器的活动触点上移，使主断路器闭合，此时主断路器辅助触头将主断路器闭合状态信号经RIOM 送入MPU 。
当主断路器扳扭置断开位，主断路器断开命令经输入输出模块RIOM 送入主处理单元MPU ，MPU 通过RIOM 断开DC110V ，电磁阀线圈失电，电磁阀和中继阀均在弹簧的作用下复位，将风缸内的压缩空气释放掉，绝缘推动杆和主断路器的活动触点在机械装置弹力作用下，向下移动，将主断路器断开，此时主断路器辅助触头将主断路器闭合状态信号经RIOM 送入MPU 。
22CB 型真空断路器主要技术参数。
型号22CB 额定电压25kV AC 额定频率50Hz 耐受电压〔工频〕75kV 耐受电压〔1.2μs/50Hz 冲击波〕175kV额定电流1000A 短路承受能力50kA 〔峰值〕最大闭合能力〔25kV/50Hz 时〕40kA 〔峰值〕短路瞬时承受能力〔1s 内〕20kA 〔有效值〕开断时间<40ms 闭合时间<115ms 控制电压DC110V 辅助触头4常开/4常闭控制气压395~2000kPa 环境温度-50~+70℃重量105kg3原因分析及处理措施HXD2电力机车主断路器隔离主要由4部分原因组成：主断路器故障、控制回路故障、主变流回路故障及主变压器保护。