神华八轴大功率交流传动电力机车牵引变压器 介绍-yqq
交流传动电力机车主变流器原理及功能介绍
交流传动电力机车主变流器原理及功能介绍发表时间：2017-08-31T10:20:15.647Z 来源：《电力设备》2017年第12期作者：马连凤田鹏刚丁巧娅孙湘漪[导读] 摘要：本文详细介绍大功率交流传动电力机车主变流器的电路原理、结构特点、工作方式、理论基础、安全保护方法与实施情况。
(中车永济电机有限公司技术中心西安 710018) 摘要：本文详细介绍大功率交流传动电力机车主变流器的电路原理、结构特点、工作方式、理论基础、安全保护方法与实施情况。
关键词：交流传动；机车主变流器；四象限整流器、PWM逆变器。
一、引子大功率交流传动电力机车主变流器是机车交流传动系统的核心构成。
在正常的牵引/制动工况下，主变流器内的牵引控制单元接收司机控制指令，控制各变流器单元实现电源从工频、高压不可控单相交流电源到三相可控变压、变频的交流电源的转化，拖动异步牵引电动机，实现对牵引电机的控制。
二、主变流器的电路原理大功率交流传动电力机车采用交—直—交电传动方式，主变压器的次边牵引绕组向主变流器中的四象限脉冲整流器供电，实现电源从交流到直流的转换；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谐波吸收、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3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，电能转化为机械能；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加热装置提供交流电源的接口，使机车电传动系统可以根据需求进行合理配置。
主变流器电路原理如上图1所示，按照功能可分为：四象限变流电路（输入电路）、中间直流电路、VVVF逆变电路（输出电路）。
2.1四象限变流器 2.1.1 四象限变流器电路构成如图1所示，四象限变流器通过主变压器的牵引绕组得电，每组四象限变流电路由1个充电电阻、1个预充电接触器、一个主接触器及1个四象限变流器构成，四象限脉冲整流器由一个功率模块单元构成，其每一臂IGBT模块组成。
(整理)电力机车牵引变压器
铁路运输是我国经济运行的大动脉，在我国交通体系中占有重要的地位。
随着国民经济的迅速发展，我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐。
但行车安全是铁路运输的永恒主题，铁路提速后对机车的安全性提出了更高更严的要求。
机车主变压器是电力机车的心脏部分，它的好坏直接影响到机车的行车安全。
从电力机车主变压器多年来运行的状况来看，主变压器的故障率虽然不高，可是一旦出现故障就会造成很大损失。
近年来,电力机车主变压器多次出现渗漏油故障,特别是有些新造的电力机车主变压器也发生了该现象。
主变压器渗漏油不仅污染机车内部电缆及设备影响变压器及相关设备的外观,造成不必要的损失;而且迫使主变压器不得不停电检修,造成一定的社会影响甚至危及行车安全。
所以,如何解决渗漏油问题是提高主变压器质量的关键项点之一。
一、机车主变压器的概况(1)机车主变压器的作用与运行条件电力机车主变压器是交流电力机车上的一个重要部件[1]，用来把接触网上取得的25kV高电压变换为供给牵引电动机及其他电机、电器工作所适合的电压，其工作原理与普通电力变压器相同。
主变压器安装在交流馈电的电力机车动车上，把馈电电源变换为适当的主电路电源和辅助电路电源，为了能自由地改变电压，使之适用于牵引电动机，交流电气化的初期，变压器的原边或次边绕组设有抽头，可使电压在一定的范围内变化，以实现牵引电动机的电压控制(即速度控制)。
后来采用半导体器件控制牵引电动机电压，为此要把次边绕组分成具有一定电压的2个绕组，向半导体变流器供电。
辅助电源从变压器第3绕组获取。
由于机车主变压器工作在电力机车上，因此电力机车在运行过程中所具有的一系列特点，必然要在主变压器的实际工作中反映出来，结果就造成了主变压器具有不同于普通变压器的工作条件和特点。
主变压器的工作条件及特点，主要表现在以下几个方面:1、经常受到机械冲击和连续而强烈地机械振动;2、外型尺寸和重量有较严格限制(因为机车车体内安放电气设备的空间极为有限，而且机车轴重也有一定的规范);3、接触网波动范围比较大，牵引负荷变化也比较大;4、受大气过电压和操作过电压的作用，同时低压侧有较高的短路或率;5、当采用改变主变压器输出电压的方法来调节机车速度时，主变压器的绕组需要安排较多的抽头数目，以便进行调压。
HXD电力机车交流传动系统(6)
第一节 HXD1型大功率交流传动电力机车电气系统
3、四象限脉冲整流器电路
四象限脉冲整流器（4QC）在牵引工况下进行交—直变换，向中间直 流电路提供电能；在再生制动工况时，通过中间直流电路进行直—交变 换，将电能回馈给电网。
四象限脉冲整流器分为2组，通过主变压器的牵引绕组得电，每组四 象限变流电路由1 个充电限流电阻（R1）、3 个交流接触器（K1、Q11、 Q12）及 2 个四象限脉冲整流器并联构成。四象限脉冲整流器每一臂由两 个 IGBT模块并联组成。
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第一节 HXD1型大功率交流传动电力机车电气系统 HXDl型大功率交流传动电力机车
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第一节 HXD1型大功率交流传动电力机车电气系统 （一）主要技术参数及机车特性
1、主要技术参数
供电制式
AC 25 kV, 50 Hz
轴式 一台机车整备质量
2（BO-BO） 2×92 t（加压车铁后最大达到 2×100 t）
在此模式下两节机车中至少要有一节机车的高压隔离开关处于断开位 置，两节机车的受电弓及主断路器分别控制各自机车电路的供电。此时， 接触网电流通过受电弓，经主断路器，通过机车的主变压器的原边绕组高 压端子给机车电路供电，再由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。
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第一节 HXD1型大功率交流传动电力机车电气系统
第二节hx2型大功率交流传动电力机车电气系统38392技术参数四象限整流器参数额定输入电压900v额定输入电流660a频率50hz额定输出电压dc800v额定输出电流620a最大输出电流900a开关频率800hz功率元件200a33kvigbt冷却方式水冷效率99中间直流环节参数额定电压dc800v额定电流620a最大电流660a支撑电容器参数标称电容33113mf最大电流480a最大电压100v第二节hx2型大功率交流传动电力机车电气系统402技术参数二次谐振电容器参数标称电容2512mf最大电流689a最大电压100v二次谐振电抗器参数标称电感050712mh最大电流680a最大电压400v过压抑制电阻参数标称阻值17615最大电流380a最大电压100v最大冲击能量500kj第二节hx2型大功率交流传动电力机车电气系统2技术参数三相逆变器参数额定输入电压dc800v额定输入电流850a输出电压三相391v输出频率0141hz最大输出电流900a最大输出频率220hz开关频率800hz功率元件200a33kvigbt冷却方式水冷效率99第二节hx2型大功率交流传动电力机车电气系统41424牵引电机hx2机车所使用的yj90a型异步牵引电机是借鉴法国alstom公司的成熟的设计和制造技术进行消化吸收和再创新后的国产化电机
电力机车牵引变压器
铁路运输是我国经济运行的大动脉，在我国交通体系中占有重要的地位。
随着国民经济的迅速发展，我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐。
但行车安全是铁路运输的永恒主题，铁路提速后对机车的安全性提出了更高更严的要求。
机车主变压器是电力机车的心脏部分，它的好坏直接影响到机车的行车安全。
从电力机车主变压器多年来运行的状况来看，主变压器的故障率虽然不高，可是一旦出现故障就会造成很大损失。
近年来,电力机车主变压器多次出现渗漏油故障,特别是有些新造的电力机车主变压器也发生了该现象。
主变压器渗漏油不仅污染机车内部电缆及设备影响变压器及相关设备的外观,造成不必要的损失;而且迫使主变压器不得不停电检修,造成一定的社会影响甚至危及行车安全。
所以,如何解决渗漏油问题是提高主变压器质量的关键项点之一。
一、机车主变压器的概况(1)机车主变压器的作用与运行条件电力机车主变压器是交流电力机车上的一个重要部件[1]，用来把接触网上取得的25kV高电压变换为供给牵引电动机及其他电机、电器工作所适合的电压，其工作原理与普通电力变压器相同。
主变压器安装在交流馈电的电力机车动车上，把馈电电源变换为适当的主电路电源和辅助电路电源，为了能自由地改变电压，使之适用于牵引电动机，交流电气化的初期，变压器的原边或次边绕组设有抽头，可使电压在一定的范围内变化，以实现牵引电动机的电压控制(即速度控制)。
后来采用半导体器件控制牵引电动机电压，为此要把次边绕组分成具有一定电压的2个绕组，向半导体变流器供电。
辅助电源从变压器第3绕组获取。
由于机车主变压器工作在电力机车上，因此电力机车在运行过程中所具有的一系列特点，必然要在主变压器的实际工作中反映出来，结果就造成了主变压器具有不同于普通变压器的工作条件和特点。
主变压器的工作条件及特点，主要表现在以下几个方面:1、经常受到机械冲击和连续而强烈地机械振动;2、外型尺寸和重量有较严格限制(因为机车车体内安放电气设备的空间极为有限，而且机车轴重也有一定的规范);3、接触网波动范围比较大，牵引负荷变化也比较大;4、受大气过电压和操作过电压的作用，同时低压侧有较高的短路或率;5、当采用改变主变压器输出电压的方法来调节机车速度时，主变压器的绕组需要安排较多的抽头数目，以便进行调压。
神华号HXD1型电力机车受电弓典型故障分析
神华号HXD1型电力机车受电弓典型故障分析文章针对神朔铁路运用三年以来神华号HXD1型电力机车TSG15B型受电弓出现的三种典型故障进行了原因分析，并以降本增效为理念，采用价格低廉的材料和简单有效的方式，提出了相应的改进措施，取得了良好效果。
标签：TSG15B型受电弓；滑板；弓头悬挂1 概述神朔铁路自2013年1月起陆续引进神华号HXD1型八轴大功率交流电力机车，该型电力机车由神华集团和南车株洲电力机车有限公司共同研制生产。
神朔铁路交流电力机车万吨重载牵引模式采取“2+1或3+0”组合牵引模式运营，极大提高了运输效率，为神朔铁路完成每年运量任务提供了可靠的运力保障。
本文针对交流电力机车安装的TSG15B型受电弓的特点以及在机车运用、维护中所体现出的问题进行分析，并提出相应的改进措施，为以后TSG15B型受电弓安全稳定的运行和可控的维护保养奠定基础。
2 TSG15B型受电弓简介2.1 装车情况TSG15B型受电弓是装配于和谐系列大功率机车的干线受电弓，在HXD1、HXD1B、HXD1C、HXD1D、神华机车、HXD3、HXD3B、HXD3C等电力机车上都有成熟应用，目前已装车7000余架，分布在国内各铁路运行。
2.2 受电弓构成及原理TSG15B型受电弓是由中车株机电力机车有限公司设计的单臂式气囊受电弓。
该受电弓由底架、下臂杆、上框架、平衡杆、弓头悬挂、托架、滑板、气囊、升弓钢丝绳、阻尼器、快排阀和车内气阀板等构成。
升弓过程为：电磁阀得电，压缩空气进入气囊，气囊膨胀驱动升弓钢丝绳拉动下臂杆沿轴向上转动，通过拉杆将上框架拉起；降弓过程为：电磁阀失电，升弓装置排出气囊压缩空气，受电弓靠自重降下，落于止挡。
受电弓在工作时，气囊升弓装置一直被供以压缩空气，弓头采用悬挂装置，具有一定的自由度。
接触网高度方面较小的差异通过弓头悬挂装置进行补偿，较大的差异，通过铰链系统进行补偿，因此受电弓可随接触网的不同高度而保持接触压力基本恒定。
神华八轴大功率交流传动电力机车牵引变压器 介绍-yqq
卸下油泵的安装螺栓和油泵进、出油口的蝶阀侧法兰的螺栓。
轻轻晃动油泵，将油泵内的油倒出。当油流完以后，更换油泵 。这时应更换新的密封垫。拆下油泵，并更换。
注意：确保新油泵中正确的油流方向，确保新油泵的正确旋转方向。
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第五部分 变压器故障检修
2、油流继电器拆卸
a) b) 准备一个油盆，放在油管下方。 在更换油流继电器之前，务必先关闭油流继电器前、后的蝶阀，蝶阀
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第五部分 变压器故障检修
部件检修
序号 1 故障现象/信息 温度计无指示或指示错 误，机械故障等 油泵不规则运行、运行 噪音、轴承故障、绕组 故障、阻塞、漏油等 压力释放阀无信号或信 号错误，机械故障、不 动作 油流继电器无信号或信 号错误，机械故障、不 动作 变压器烧损 直接原因 电阻温度计故障 处理方法/测量/测试 更换有故障电阻温度 计 更换有故障油泵
检查呼吸器的硅胶是否三分之二变为红色 ，如果是，则需进行干燥处理。 检查压力释放阀是否有喷油痕迹，阀杆是 否动作。
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第四部分 变压器维护
2、维修计划
序号 部件 维修内容 维修等级
1
检查各紧固件是否紧固。
检查主变压器的接地情况。 检查出线装置、油流继电器、电阻温度计、 压力释放阀等接线是否良好。 测量主变压器各绕组和电抗器绕组的直流电 阻 测量主变压器各绕组和电抗器绕组、平波电 抗器绕组的绝缘电阻
油流继电器
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第二部分 技术指标及结构
主要技术特点 1. 采用心式结构、卧式安装，吊挂在车体下，冷却介质用普通矿物油； 2. 采用主变压器与两个电抗器共用一个油箱，具有达到轻量化、小型化特 点； 3. 对油箱强度和总体吊挂的强度刚度及模态进行有限元分析，并设计具有 防落功能的油箱吊挂结构，有效的保证了变压器运行可靠性和安全性。
第二章 SS8型电力机车高压电器
图2-1 TSG3－630/25型单臂受 电弓
1—绝缘子;2—纵梁;3—推杆支座;4—调整螺 栓;5—下臂杆;6—弧形调整板;7—挂绳;8— 升弓弹簧;9—弓头;10—弹簧盒;11—升弓弹 簧调整杆;12—横梁;13—转轴;14—阻尼 器;15—上部框架;16—推杆;17—中间绞链 座;18—平衡杆;19—转臂;20—U形连 杆;21—传动绝缘子;22—传动气缸;23—缓冲 阀.
铰链机构：
铰链机构由下臂杆5、推杆16、中间铰链座17、平衡杆18、上部框架15等 部件组成，是实现弓头升降运动的机构。
弓头部分：
弓头部分由滑板框架、羊角、滑板、弹簧盒、固体润滑剂等组成。滑板框 架用钢板压制后镀锌而成，羊角为铸铝件。羊角与滑板框架组装，连接成整 个弓头外形。在滑板框架上装有两排粉末冶金滑板和两排固体润滑剂。
滑板长度
传动风缸工作电压 升弓时间 降弓时间
1250mm
520-1000KPa 6-8S 5-7s
降弓位保持力
80N
一、基本结构及主要部件的作用
TSG3－630／25型单臂受电弓由底架、铰链机构、弓头部分、传动机构 和控制机构等组成，其基本结构如图2-1所示，现分述如下。
底架部分：
底架由纵梁2和横梁12组成，用矩形钢管、钢板压形件及部分铸钢件焊 接成“T”字形的基座，并通过3个绝缘子安装在机车车顶盖上。它是整个受电 弓受流运动部件的安装基座，应具有足够的机械强度和耐受一定电压的电气 性能。
国产韶山型电力机车型号众多，每种机车的电 器型号、结构、原理都有所差异，本文主要以韶 山8型电力机车为对象，介绍电力机车电器的结构、 组成、工作原理及用途。 韶山8型电力机车（代号SS8型，以下均用代 号）是“八五”国家重点科技攻关项目，原设计 用于广深线准高速铁路，现用于我国主要干线铁 路牵引提速旅客列车。1994年完成两台SS8型机 车样机的研制，1997年2月通过国家鉴定。 该机车采用B0-B0轴式，总重88t，轴重22t。 SS8型电力机车吸收了SS5型电力机车的技术， 并改进提高，把机车持续功率提高到3600KW， 机车最高速度提高到170km/h。
01包神八轴机车介绍
风量： 1.4 m3/s
全压： 3800 Pa 轴功率：1.4×3800/0.45=11.8 kW 电机功率：13 kW
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第三部分：机车设备布置
使用环境条件
储物柜
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第三部分：机车设备布置
使用环境条件
卫生间（仅A节车）
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第三部分：机车设备布置
包神八轴大功率交流传动电力机车介绍
南车株洲电力机车有限公司
目
录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
概述 机车参数 机车设备布置 机车方案说明
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第一部分：概述
使用环境条件 包神八轴大功率交流传动货运电力机车是为适应神包铁路运输
需求，在南车株洲电力机车有限公司现有大功率交流传动电力机车 平台的基础上进行研制，进一步优化机车的总体性能参数、设备布 置、车体、通风系统及转向架等部件，并牵引系统、制动系统、网 络控制系统、司机室等关键项点进行优化设计。
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第四部分：机车方案说明
使用环境条件
电气系统-辅助电路
230V辅助电路
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第四部分：机车方案说明
使用环境条件
电气系统-辅助电路
直流110V辅助电路
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第四部分：机车方案说明
使用环境条件
控制系统-网络控制系统拓扑图
WTB Bus A节司机室 MIO TCU1 GWM2 GWM1
浅析电力机车电力牵引传动系统的工作原理及特点
浅析电力机车电力牵引传动系统的工作原理及特点摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电力行业有了很大进展。
本文通过分析电力电子技术的发展状况，再结合电力电子技术在我国电力机车牵引电传动系统中的应用情况，指出了宽禁带半导体技术是今后从事电力电子技术研究的重要方向，并提出了继续探究优化改型IGBT和SiC功率器件在电力机车上的应用研究，对促进我国电力机车的发展具有重大意义。
关键词：电力电子技术；电力机车；牵引电传动系统引言重视电力牵引传动与控制技术的现状与发展探讨，有利于提高这些技术的实际利用效率，充分发挥各技术实际应用中的作用，保持不同应用领域的良好服务水平。
因此，需要从不同的方面对电力牵引传动与控制技术的现状进行深入分析，了解相关设备的优势及应用价值，促使该技术作用下我国机车电力牵引系统能够长期处于稳定的发展状态，优化交流传动系统服务功能。
1现代化电力电子技术20世纪80年代初期，大功率绝缘栅双极晶体管（IGBT）的出现把电力电子技术的应用带入高频及中大功率领域。
IGBT具有较高综合性能，开关频率方面，一般可达10kHz至20kHz，小功率的甚至高达100kHz；电压等级方面，最高电压已达到6500V，该电压下的电流可达750A，1700V电压等级的电流可达2400A；温度方面，最高可达175℃。
开关器件的高频化也促进了电感器件体积的成倍缩小。
大中型功率高频IGBT的发展持续促进着电力电子设备朝轻重量、小体积、高效能方面发展，再结合日益进步的微处理芯片技术，现代电力电子技术已实现了全控化、集成化、高频化、控制技术数字化和电路形式弱电化，应用场合越来越广泛。
由于负载对供电电能的质量要求越来越高，科研工作者还在不断进行IGBT改型研究。
经过多年应用发展Si器件为基础的电力电子技术相当成熟，Si器件在开关频率、通态压降以及结温等性能指标上难以继续提升，发展空间较小。
新一代宽禁带半导体材料（如碳化硅）的电力电子器件具有比硅器件高得多的耐受高电压的能力、低得多的通态电阻、更好的导热性能和热稳定性以及更强的耐受高温和射线辐射的能力等。
神华八轴电力机车牵引传动系统
第39卷第6期2019年12月铁道机车车辆RAILWAY LOCOMOTIVE & CAR Vol. 39 No. 6Dec. 2019文章编号：1008-7842 （2019） 06 — 0037 — 04神华八轴电力机车牵引传动系统!张朝辉秦 帅23赵 震23!卜丽东3（1朔黄铁路发展有限责任公司，甘肃肃宁062350；2北京纵横机电科技有限公司，北京100094；3中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所，北京100081）摘要神华八轴电力机车是株洲电力机车有限公司根据神华集团运输需求研制的重载货运电力机车，其在现有大功率交流传动电力机车平台的基础上对机车的多个关键点进行了改进设计。
针对我国自主研制的神华八轴电力机车，从其牵引传动系统、网络控制系统方面进行展开，阐述了其主电路结构、牵引系统的性能参数、辅助电源系 统以及网络控制系统方面的内容，并对相关技术进行了讨论说明。
关键词 大功率机车；交流电力机车；技术参数；电气系统；网络和控制系统中图分类号：U264.4 文献标志码：A doi ：10. 3969 力.issn. 1008 — 7842. 2019.06. 06神华八轴电力机车是由中车株洲电力机车有限公 司研制的一款货运干线机车，如图1所示。
该款电力机 车适应了神华集团重载铁路的运输需求，优化了机车的 总体性能参数、设备布置、转向架等的部件，并对牵引系统、网络控制系统、司机室等关键项点进行了改进设计。
神华八轴电力机车采用对称式设计，由两节四轴机车通过机械和电气重联形成，机车的设备布置与通风系 统以单节车为单元。
其设备布置采用中间走廊、模块化结构设计。
一台神华八轴电力机车的两个单节即A 节机车和B 节机车，除了机械间内生活设施和通信信号设 备有差异外，其余一致，分别由车顶设备、机械间、司机室、车下设备、通风冷却系统等组成。
车顶设备包括受电弓、主断路器、高压接地开关、高 压电压互感器、避雷器、高压隔离开关等车顶高压电器及通信用的天线等。
HXD21000系电力机车主电路电气系统
交流传动八轴电力机车车顶设备
交流传动八轴电力机车安装的是真空 主断路器、接地开关和避雷器组件,每节机 车装一台。
交流传动八轴电力机车车顶设备
高压电流互感器为电力机车电网专用 的母线式电流互感器，适用于户内交流 50Hz或60Hz，额定电压为25kV的电力机车 电网中作继电保护使用。 高压电流互感器安装于机车顶盖内部， 套于25KV电缆总成上。
交流传动八轴电力机车车顶设备
25kV高压电缆总成主要由高压穿墙套 管、高压电缆和T形连接器组成。
1-T形连接器 2-穿墙套管 3-高压电流互感器 4-线套 5-支撑座 8-密封垫 10-螺栓 16-隔板 17-密封圆形垫片
交流传动八轴电力机车车顶设备
交流传动电力机车车顶绝缘子是用来 支持受电弓及母线并使其绝缘的部件机车 车顶上的受电弓支持绝缘子和母线支持绝 缘子全部采用复合绝缘子。 每节机车安装受电弓支持绝缘子3个， 母线支持绝缘子10个。
受电弓支持绝缘子
母线支持绝缘子
交流传动八轴电力机车主变流柜
交流传动八轴电力机车每节装有具有两个结构和原 理相同的牵引变流器。牵引变流器是由四象限整流器、 中间直流回路、PWM逆变器，以及相应的驱动控制单元 和冷却单元等组成。为了提高装置的小型化以及冷却性 能，冷却方式采用强制循环水冷方式。冷却液使用乙二 醇与纯净水溶液，确保在－40℃时的性能，采用强迫水 循环风冷，其中冷却水泵、水箱放置在主变流柜内，冷 却风机、散热器放置在柜外，通过相应的管路实现与主 变流柜水冷却回路的连接。
交流传动八轴电力机车牵引电机
交流传动八轴电力机车的牵引电机是逆变器供电的 三相鼠笼式异步牵引电动机，是借鉴引进技术自主开发 的国产化电机。该电机为滚抱结构，单端内置式齿轮输 出；采用强迫外通风，冷却风从传动端进入非传动端排 出；采用普通轴承加接地电刷的防电蚀结构，传动端轴 承用油润滑，非传动端轴承用脂润滑，脂润滑的轴承使 用中可补油脂，废油脂可通过排油口排出。
SS 8型电力机车控制电路原理分析及故障排除要点
毕业设计说明书课题名称：（SS 8型电力机车控制电路原理分析及故障排除）专业系铁道牵引与动力学院班级司乘 113学生姓名 xxxxxxxx指导老师张莹完成日期 2013.12.12目录摘要 (5)ABSTRACT (6)第1章概述 (8)第2章主电路 (12)2.1 主电路 (12)2.2 主电路的结构特点 (13)2.3 网侧高压电路 (13)2.3.1 高压侧流程图 (13)2.3.2 各相关器件作用 (13)2.4 整流调压电路 (15)2.5 牵引电路 (18)2.5.1 牵引电路流程图 (18)2.5.2 机车的方向控制(以1M为例) (19)2.5.3 磁场削弱电路 (20)2.6 制动电路 (21)2.6.1 制动电路流程图 (21)2.6.2 高速区(以Ⅰ架为例) (21)2.7 测量电路 (22)2.7.1 网侧电压测量 (22)2.7.2 电机电枢电流的励磁电流测量 (22)2.7.3 电机电枢电压测量 (23)2.7.4 网侧电力测量 (23)2.7.5 机车速度测量 (23)第3章辅助电路 (24)3.1 辅助电路 (24)3.2 辅助电路作用及设备组成 (24)3.2.1 作用 (25)3.2.2 设备 (25)3.3 单－三相供电系统 (25)3.3.1 电路工作原理 (25)3.3.2 劈相机分相起动电路 (26)3.3.2.1 起动流程图 (27)3.3.2.2 1AK动作 (27)3.3.3 通风机电动机电容分相起动 (27)3.4 三相负载电路 (28)3.4.1 辅助的起动 (28)3.4.2 库内电源的使用操作 (28)3.5 单相负载电路 (29)3.5.1 380V单相负载 (29)3.5.2 220V单项负载电路 (29)3.6 保护电路 (30)3.6.1 过电压保护电路 (30)3.6.2 过电流保护 (30)3.6.3 接地保护 (30)3.6.4 辅机过流保护 (30)3.6.5 安全保护 (31)第4章控制电路 (32)4.1 控制电路电路图 (32)4.2 整备控制电路 (33)4.2.1 受电弓控制 (33)4.2.2 主断路器控制 (34)4.2.3 劈相机控制 (35)4.2.4 压缩机控制 (37)4.2.5 通风机控制 (38)4.2.6 制动风机控制 (38)4.2.7 机车通过相分段区的控制 (39)4.2.8 “向前”、“向后”控制 (40)4.2.9 制动控制 (40)4.3 调速控制电路 (41)4.3.1 调速控制电路 (41)4.3.2 线路接触器控制 (41)3.3.4 速度分级控制 (43)4.3.4 调速控制 (44)4.4 信号控制电路 (45)4.4.1 主显示屏显示内容 (45)4.4.1.1 主断 (45)4.4.1.2 欠压 (46)4.4.1.3 劈相机 (46)4.4.1.4 零位 (46)4.4.1.5 预备 (46)4.4.1.6 原边过流 (46)4.4.1.7 次边过流 (46)4.4.1.8 牵引电机 (46)4.4.1.9 励磁过流 (47)4.4.1.10 辅助回路过流 (47)4.4.1.11 主接地 (47)4.4.1.12 辅接地 (47)4.4.1.13 空转 (47)4.4.1.14 电制动 (47)4.4.1.15 车列缓解 (47)4.4.1.16 车列保压 (48)4.4.1.17 车列制动 (48)4.4.1.18 车列紧急 (48)4.4.2 辅显示屏显示内容 (48)4.4.2.1 自动过分相 (48)4.4.2.2 主接地1 (48)4.4.2.3 主接地2 (48)4.4.2.4 控制回路接地 (49)4.4.2.5 列车供电 (49)4.4.2.6 压缩机1 (49)4.4.2.7 压缩机2 (49)4.4.2.8 牵引风机1 (49)4.4.2.9 牵引风机2 (50)4.4.2.10 硅风机 (50)4.4.2.11 油泵 (50)4.4.2.12 变压器风机 (50)4.4.2.13 制动风机1 (50)4.4.2.14 制动风机2 (50)4.4.2.15 停车制动 (50)4.5 保护控制电路 (51)4.5.1 过流保护 (51)4.5.2 接地保护 (52)4.5.3 欠电压保护 (52)4.5.4 紧急制动 (52)4.5.5 传动小齿轮弛缓保护 (53)4.5.6 风速保护 (53)4.5.7 故障保护的恢复控制 (53)第5章机车故障处理 (54)5.1 两个受电弓均升不起 (54)5.2 闭合劈相机不启动 (54)5.3 辅助电路接地，主断路器分断，并显示辅接地 (55)5.4 提手柄牵引构成无压无流 (56)5.5 主接地 (56)5.6 劈相机启动正常，闭合压缩机、通风机按键开关，压缩机、通风机不起动 (56)5.7 次边过流 (57)5.8 合通风机各辅机均不起 (57)5.9 合通风机时，第一风机启动后其它风机不起 (58)5.10第一二通风机启动后，硅风机不起 (58)总结 (59)参考文献 (60)摘要韶山8型电力机车（SS8）是中国铁路使用的电力机车车型之一，由株洲电力机车厂与株洲电力机车研究所共同研制。
牵引变电所知识学习
牵引变电所知识学习第一章牵引变电一次设备一、概述1、什么叫牵引供电系统?牵引供电系统由哪几部分组成?铁路从地方引入110kv电源，通过牵引变电所降压至27。
5kv送至电力机车的整个系统叫牵引供电系统。
牵引供电系统由以下几部分组成:地方变电站、110kv输电线、牵引变电所、27。
5kv馈电线、接触网、电力机车、轨回流线、地回流线。
2、牵引供电系统的供电方式有哪几种?有以下三种: 直供方式---以钢轨与大地为回流；BT方式---电流通过吸流变压器与回流线再返回变电所，限制对通信线路的干扰；AT方式---利用自耦变压器对接触网供电，以减少对通信线路的干扰。
3、什么叫牵引网?通常将接触网、钢轨回路(包括大地)、馈电线和回流线组成的供电网称为牵引网。
4、牵引变电所的作用是什么?牵引变电所从地方引入110kv高压，通过牵引变压器降至适合电力机车运行的27。
5kv电压，送至接触网，供给电力机车运行。
其作用是接受、分配、输送电能。
5、牵引变电一次设备包括什么?牵引变电一次设备由以下几部分组成:牵引变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线、避雷器、电抗器、电容器、接地装置等。
6、牵引变电所有哪几个电压等级?交流:110kv 27。
5kv 10kv 380v 220v 110v直流:220v(110v)7、牵引变电所对接触网的供电方式有哪几种?牵引变电所对接触网的供电有两种方式:单边供电和双边供电。
接触网通常在相邻两牵引变电所的中央断开，将两牵引变电所间两个供电臂的接触网分为两个供电分区。
每以供电分区的接触网只能从一端的牵引变电所获得电能，称为单边供电。
如果在中央断开处设开关设备时可将两供电分区连通，此处称为分区亭。
将分区亭的断路器闭合，则相邻牵引变电所间的两个接触网供电分区可同时从两变电所获得电能，此方式称为双边供电。
8、牵引变电所一次接线方式有哪几种?牵引变电所一次接线主要有桥式接线和双T型接线两种。
电力机车牵引变压器油泵种类和改进措施
电力机车牵引变压器油泵种类和改进措施发布时间：2022-09-14T02:54:29.747Z 来源：《中国科技信息》2022年9期第5月作者：冯立国[导读] 电力机车变压器油泵为电力机车的专用油泵，冯立国中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116022摘要:电力机车变压器油泵为电力机车的专用油泵，具有变压器强迫循环冷却系统的特点，其冷却的方式主要表现为内循环。
本文章将阐明电力机车油泵的种类，并对油泵的结构及种类进行详细分析。
并对油泵可能出现的故障进行诊断，以及提出油泵实时监控的有效策略。
关键词:电力机车;牵引变压器;油泵种类;改进引言电力机车变压器油泵中电动机与油泵是组合一体的，机座与壳体采用特种钢板材质焊接加工而成，具有极强的防渗透能力。
在油泵环节，多采用离心式泵，叶轮直接安装在电机轴一端，依靠叶轮旋转时产生的离心力产生压差。
在电动机部分多采用潜油结构，进行相关特殊设计，使得电压，电流，频率波动之间得到平衡，减少长期运转所带来的不良影响，按照轴功率配用相应电机，可保障在入口油温不超过80℃的热变压器长期运行。
1国内外生产的变压器油泵结构形式1.1依据泵的叶片形式划分1.1.1离心式变压器油泵主要装配离心式叶片泵，该形式油泵适用于变压器强油风冷却器。
1.1.2周流式变压器油泵主要装配轴流式叶片泵，更多适用于大流量、低扬程、低油阻力的变压器片式散热气冷却系统，此种油泵可以切换多种冷却形式。
1.2按驱动电机结构划分1.2.1普通型变压器油泵主要依靠常规感应三相异步电动机驱动。
1.2.2盘式变压器油泵主要依靠盘式电机驱动，轴向气隙。
上述两种变压器油泵结构的差别主要在于驱动电动机不同，但两种结构变压器油泵在使用功能、形式、安装尺寸方面完全相同。
2盘式变压器油泵盘式变压器油泵的转子靠不旋转的轴与旋转的轴支撑着悬在定子上边。
从形状上看，如同磨盘上的碾，故此得名，盘式变压器油泵。
日本则是最先将盘式电动机成功运用到变压器油泵上的国家。
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第二部分 技术指标及结构
3、设计依据
TB/T1680 IEC60310
《铁路应用 机车车辆牵引变压器和电抗器》 《铁路应用 机车车辆牵引变压器和电抗器》
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第二部分 技术指标及结构
4、 结构说明
采用卧式结构，车体下悬安装方式。主变压器与两台电抗器装在同一个油
箱内，共用一个冷却系统。
1个主变压器 2个谐振滤波电抗器
保护系统
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第二部分 技术指标及结构
5、变压器外观三维图
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第二部分 技术指标及结构
6、变压器结构
铁心 线圈 油箱 箱盖 高、低压套管 蝶阀 电阻温度计 油流继电器 压力释放阀 油泵
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第二部分 技术指标及结构
6、变压器结构
储油柜
电阻温度计
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第三部分 变压器安全及调试
起吊事宜
1. 现场起重设备的吨位应大于变压器器身重量。 2. 起吊用钢丝绳须经严格检查，起吊时吊绳与铅垂线之间 的夹角不大于30°，先试吊，合格后才能正式起吊。 3. 起吊时，要由专人负责，四周要有人监视。
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第三部分 变压器安全及调试
安全事宜 运输安全：变压器应保持水平状态。 操作安全：接近或进入设备之前进行断电并接地。 维护安全：维护设备前后必须一直保持断电和接地状态。 资质人员：维护只能由有资质人员进行资质人员应进行正规培训。
间隔期
2周 6个月 1年 2年 4 –6 年 8–12年 16–18年
UM
计划外维修
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第四部分 变压器维护
2、维修计划
序号 1 部件 主变压器 维修内容 维修等级
检查和清除变压器外观缺陷，并进行局部 VI（目检） 清扫工作。
1
主变压器
检查箱沿、碟阀、出线装置、油流继电器 VI（目检） 、电阻温度计、注油阀、油样活门、波纹 管、快速接头等是否有渗漏油现象
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第五部分 变压器故障检修
部件检修
序号 1 故障现象/信息 温度计无指示或指示错 误，机械故障等 油泵不规则运行、运行 噪音、轴承故障、绕组 故障、阻塞、漏油等 压力释放阀无信号或信 号错误，机械故障、不 动作 油流继电器无信号或信 号错误，机械故障、不 动作 变压器烧损 直接原因 电阻温度计故障 处理方法/测量/测试 更换有故障电阻温度 计 更换有故障油泵
检查呼吸器的硅胶是否三分之二变为红色 ，如果是，则需进行干燥处理。 检查压力释放阀是否有喷油痕迹，阀杆是 否动作。
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第四部分 变压器维护
2、维修计划
序号 部件 维修内容 维修等级
1
检查各紧固件是否紧固。
检查主变压器的接地情况。 检查出线装置、油流继电器、电阻温度计、 压力释放阀等接线是否良好。 测量主变压器各绕组和电抗器绕组的直流电 阻 测量主变压器各绕组和电抗器绕组、平波电 抗器绕组的绝缘电阻
绝缘等级
A级
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第二部分 技术指标及结构
1、技术参数
滤波电抗器主要技术参数：
电感值 额定电压 额定容量 额定电流 频率 冷却方式 0.27mH 183V 198kVA 1080A 100Hz 强迫油循环风冷(OFAF)
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第二部分 技术指标及结构
2、接线原理图
主变压器原理图
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谢谢！
南车株洲电机有限公司
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e)
卸下油泵的安装螺栓和油泵进、出油口的蝶阀侧法兰的螺栓。
轻轻晃动油泵，将油泵内的油倒出。当油流完以后，更换油泵 。这时应更换新的密封垫。拆下油泵，并更换。
注意：确保新油泵中正确的油流方向，确保新油泵的正确旋转方向。
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第五部分 变压器故障检修
2、油流继电器拆卸
a) b) 准备一个油盆，放在油管下方。 在更换油流继电器之前，务必先关闭油流继电器前、后的蝶阀，蝶阀
低压套管 压力释放法
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第二部分 技术指标及结构
6、变压器结构 铁芯设计 1）变压器铁芯的布置和设计适用于机车单元 及其牵引变流器的特殊要求。铁芯为单相型，由 两个支撑绕组的两根心柱和两个铁轭组成。铁芯 采用冷轧取向硅钢片，表面进行绝缘涂层处理。 为了尽量减小铁芯损耗并降低噪音，选用优质硅 钢片，对叠片采取了精确冲孔和叠压。 2）变压器两根心柱采用整体包扎。在铁芯两 旁设置钢夹板。心柱和钢板用玻璃纤维带绑扎， 然后在干燥炉中进行硬化处理。 3）两根铁芯柱用铁轭连接。铁轭用不锈钢螺 栓连接到夹件上。螺杆夹紧结构和夹件有绝缘材 料隔开。 4）变压器器身部分与油箱之间的紧固牢固， 从而能承受机车运行横向及纵向加速冲击。
2
油泵故障
3
压力释放阀故障
更换压力释放阀
4
油流继电器故障 短路、过压等
更换油流继电器 更换有故障变压器
5
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第五部分 变压器故障检修
1、油泵拆卸
a) 关闭油泵，确保不带电。
b)
c)
打开端子盒，断开电缆。拆下电缆。
关闭油泵前后的蝶阀。打开油泵上方联管放气塞。准备接油盆 ，以防止油流到外面。
d)
7、保护系统
1 油温保护
系统设有2个PT100温度传感器，分别检测油箱 顶部的油温。在油温超过85℃后，牵引逆变器开始 线性降低功率；当油温达到90℃时，功率降低到额 定功率的70%。在油温超过90℃后，牵引逆变器被 锁止。当油温超过95℃时，系统自动分断主断路器。 牵引逆变器从油温85 ℃开始低功率运行，直到油温 低于80℃。然后牵引逆变器恢复到正常运行。
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第二部分 技术指标及结构
7、保护系统 2 气压保护 主变压器装有1个压力释放阀， 当牵引变压器内部气压过高时， 压力释放阀动作。 同时，主变压器装有1个布赫继 电器，当主变压器内部气压过高 时，布赫继电器动作。 压力释放阀
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第二部分 技术指标及结构
7、保护系统 3 油流保护 主变压器通过1条油循环冷 却回路进行冷却，冷却回路中 安装有1个油流继电器对油流 情况进行监测。当潜油泵正常 运行时，油流继电器的常开接 点闭合，可显示油流正常信号。 如果油流继电器检测到无油循 环，则机车断开主断路器，当 变压器油温低于限值时，不检 测油流。
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第五部分 变压器故障检修
3、电阻温度计拆卸
a) b) c) d) e) f) g)
从端子盒取下插头。 从温度计槽取出电阻温度计。 验证温度计槽内充满其容量2/3的变压器油。 将新电阻温度计用螺栓拧到温度计槽中。 连接插头。 将盖板用螺栓拧到电阻温度计上。 测试温度计指示是否正确。
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第三部分 变压器安全及调试
变压器运行时的操作
1. 变压器声音正常，无异常声响发生。 2. 油泵和通风机应运转正常。 3. 变压器各密封件和焊缝无渗漏现象。 4. 油箱壁表面温度应正常。 5. 通过机车上的计算机检测油温应正常、油泵运转应正常。 6. 引线接头和电缆应无发热现象。
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第三部分 变压器安全及调试
变压器运行停止后的检查
1. 2. 3. 4. 5. 变压器与车体连接处的安装螺栓应无松动现象。 套管外部应清洁，无裂纹和破损，无放电痕迹及其它异常现象。 油箱和车体之间接地应良好。 变压器外表面应清洁、漆膜完好，各铭牌、字母牌应清洁、字迹清楚。 变压器油箱密封件、组件和焊缝有无渗漏现象。
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变压器器身：
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第二部分 技术指标及结构
5、变压器结构
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第二部分 技术指标及结构
6、变压器结构
谐振滤波电抗器安装 在变压器油箱内，用来
对供电电源进行滤波的
部件。该电抗器为带上 下磁轭的空心电抗器。
采用A级绝缘和普通矿物
油冷却。
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第二部分 技术指标及结构
油流继电器
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第二部分 技术指标及结构
主要技术特点 1. 采用心式结构、卧式安装，吊挂在车体下，冷却介质用普通矿物油； 2. 采用主变压器与两个电抗器共用一个油箱，具有达到轻量化、小型化特 点； 3. 对油箱强度和总体吊挂的强度刚度及模态进行有限元分析，并设计具有 防落功能的油箱吊挂结构，有效的保证了变压器运行可靠性和安全性。
神华八轴大功率交流传动电力机车 牵引变压器介绍
传承 创新 进取
第一部分 第二部分 第三部分
第四部分 第五部分
前言 项目背景及意义 变压器技术指标及结构 变压器安全及调试 变压器维护 变压器故障检修
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第一部分 前言
1、公司简介 南车株洲电机有限公司位于湖南省株洲市，具备雄厚的研发实 力、完备的制造能力和一流的检测试验手段，在路内外享有盛誉的专 业电机生产厂家，是集牵引电机、牵引变压器、风力发电机、工业电 机、工业变压器于一体的专业化科研、生产基地。
注意：必须确认变压器无电压及可靠防止再次接入电源后才能进行 维护作业。
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第三部分 变压器安全及调试
变压器投运前检查调试
1. 2. 套管外部应清洁，无裂纹和破损，无放电痕迹及其它异常现象。 压力释放阀处的蝶阀应处于开启位置，压力释放阀应正常，且无渗漏现 象。 3. 4. 5. 6. 7. 8. 油箱、冷却器和管路连接处的蝶阀应处于开启位置。 油箱和车体之间接地应良好。 变压器外表面应清洁、漆膜完好，各铭牌、字母牌应清洁、字迹清楚。 变压器油箱和储油柜上的组件及连接处应无渗漏现象。 变压器与车体连接处的安装螺栓应无松动现象。 变压器油样化验合格 。