04 HXD1C机车电气系统介绍
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HXD1C机车总体介绍
机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装 接口和布线空间。机车能够在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在25℃～-40℃环境下正常运用。 月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）：95 % 环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴 。
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总体说明
TGA9型牵引变流器
Page 28
JD160A型牵引电机 牵引变流器TCU
主电路
Page 29
总体说明
M 3 M 3 M 3 M 3 M 3 M 3
网侧主要电气部件
总体说明
TSG15B受电弓
BVAC.N99D主断路器和 BTE25.04D高压接地开关
TBY1-25型电压互感器
THG2B型高压隔离开关
Page 10
功率发挥曲线
%
功 率 发 挥
总体说明
网压
Page 11
总体说明
轨距:
1435 mm
轴式:
Co-Co
机车整备重量:
无配重： 138 +3-1% t
加配重后：150 +1-3% t
轴荷重:
无配重： 23 t
加配重后： 25 t
机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从25 t轴重转换 成23t，机车交车时轴重为25t(包括轴重转换所有需要的配 件)。轴重转换过程中，除拆装配重块以外，仅需增减悬 挂系统的垫片厚度。
辅助变流器输出U/f特性曲线
额定容量 VVVF输出电压和输出频率 CVCF输出电压和输出频率
248KVA 80～440V (10～60Hz) 440V（60Hz）
2.辅助系统
控制电源柜性能参数
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总体说明
TGA9型牵引变流器
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JD160A型牵引电机 牵引变流器TCU
主电路
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总体说明
M 3 M 3 M 3 M 3 M 3 M 3
网侧主要电气部件
总体说明
TSG15B受电弓
BVAC.N99D主断路器和 BTE25.04D高压接地开关
TBY1-25型电压互感器
THG2B型高压隔离开关
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功率发挥曲线
%
功 率 发 挥
总体说明
网压
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总体说明
轨距:
1435 mm
轴式:
Co-Co
机车整备重量:
无配重： 138 +3-1% t
加配重后：150 +1-3% t
轴荷重:
无配重： 23 t
加配重后： 25 t
机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从25 t轴重转换 成23t，机车交车时轴重为25t(包括轴重转换所有需要的配 件)。轴重转换过程中，除拆装配重块以外，仅需增减悬 挂系统的垫片厚度。
辅助变流器输出U/f特性曲线
额定容量 VVVF输出电压和输出频率 CVCF输出电压和输出频率
248KVA 80～440V (10～60Hz) 440V（60Hz）
2.辅助系统
控制电源柜性能参数
HXD1型电力机车-电气原理
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四、电气原理图说明
电气原理图电气设备代码
电气设备代码前缀” -”字母代码，依据标准DIN EN 61346 －2，具体电气设备清单见ZL功能区，举例如下： A 装配、子装配 C 电容 E 杂项，如照明装置、加热装置 K 传感器，接触器 L 互感器 M 电机 S 开关，转换器 T 变压器 X 端子、插头、插座 „„
一、主电路原理
高压隔离开关
网侧主要部件介绍
额定电压： 25 kV 额定电流：400 A
短时耐受电流：8 kA,1s
机械寿命：20000次 驱动方式：手动
一、主电路原理
网侧主要部件介绍
高压电缆总成
形式：单T型
电缆截面积：95mm2 额定电压：25kV 正常工作电压：17.5 kV～31 kV
一、主电路原理
主传动系统
网侧受流原理
升单个受电弓的 网侧电路原理图
升双受电弓的 网侧电路原理图
一、主电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理
网侧检测原理
网侧电路中的高压电压互感器、原边电流互感器和回流电流互感器 等测量器件，用于向机车控制系统、牵引控制单元和能耗表等提供网侧 电压和电流信号。能耗表用于显示机车从电网取得的电能和机车再生制 动向电网反馈的电能。
一、主电路原理
网侧主要部件介绍
高压电压互感器
形式：干式 一次额定电压：25kV 额定频率：50 Hz/60 Hz
二次额定电压：150V
准确级次：C1. 05级 额定输出容量：2×10VA 爬电距离：875mm
一、主电路原理
主断路器（含接地开关）
网侧主要部件介绍
主断路器技术参数
额定电压：25kV
主变压器为卧式变压器，主变压器和谐振电抗器安装在变压器油箱内，采用油循环强迫 风冷。主变压器设有压力释放阀。
HXDC机车总体介绍课件
HXD1C机车总 体介绍
总体说明
Page 2
总体说明
一
主要特点
Page 3
总体说明
主要特点
主电路：机车牵引电路采用由IGBT模块(3.3kV/1200A)组 成的四象限整流器和逆变器，采用牵引电机轴控技术。
辅助电路：机车辅助电路采用独立的辅助逆变器供电，辅 助变流器分别由恒频恒压变流器（CVCF）与变频变压变 流器（VVVF）两个模块构成。
23t轴重时
≥520 kN
25t轴重时
≥570 kN
机车速度
机车最高运营速度
120 km/h
最高试验速度（新轮） 132±2 km/h
Page 14
持续速度 23t轴重时 70 km/h 25t轴重时 65 km/h
机车持续制牵引力 23t轴重时 ≥370 kN 25t轴重时 ≥400 kN
三
基本技术参数
Page 8
总体说明
电流制: 25kV/50Hz 网压在17.5kV～31 kV范围内，机车功率发挥情况见曲线
图： 在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV，
功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率 从7200kW线性减小到0 ；19kV到17,5kV， 功率从 6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功 率一直有效。
机车排障器距轨面高度：
100（+10 0）mm
转向架扫石器距轨面高度
30 mm
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总体说明
主要技术参数
机车轮周牵引功率（持续制） 机车轮周电制动功率（持续制）
≥7200 kW ≥7200 kW
总体说明
Page 2
总体说明
一
主要特点
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总体说明
主要特点
主电路：机车牵引电路采用由IGBT模块(3.3kV/1200A)组 成的四象限整流器和逆变器，采用牵引电机轴控技术。
辅助电路：机车辅助电路采用独立的辅助逆变器供电，辅 助变流器分别由恒频恒压变流器（CVCF）与变频变压变 流器（VVVF）两个模块构成。
23t轴重时
≥520 kN
25t轴重时
≥570 kN
机车速度
机车最高运营速度
120 km/h
最高试验速度（新轮） 132±2 km/h
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持续速度 23t轴重时 70 km/h 25t轴重时 65 km/h
机车持续制牵引力 23t轴重时 ≥370 kN 25t轴重时 ≥400 kN
三
基本技术参数
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总体说明
电流制: 25kV/50Hz 网压在17.5kV～31 kV范围内，机车功率发挥情况见曲线
图： 在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV，
功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率 从7200kW线性减小到0 ；19kV到17,5kV， 功率从 6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功 率一直有效。
机车排障器距轨面高度：
100（+10 0）mm
转向架扫石器距轨面高度
30 mm
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总体说明
主要技术参数
机车轮周牵引功率（持续制） 机车轮周电制动功率（持续制）
≥7200 kW ≥7200 kW
HXD1C机车电气系统介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
TGF54型辅助变流器
辅助变流器输出U/f特性曲线
额定容量 VVVF输出电压和输出频(10～ 60Hz) 440V（60Hz）
辅助电气系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
辅助逆变器的维修
维修前状态确认 柜体检查 （目视检查、更换小部件） 内部检查 （目视检查、更换小部件）
内部检查 （目视检查、更换小部件）
降下受电弓，至少需要10分钟让 中间电容放电完成，静止水洗。
密封件、紧固件、电连接良好 密封件、紧固件、电连接良好。 导线无老化、电容无破损、漏液 密封件、紧固件、电连接良好。 电容无破损、漏液。 电缆无老化，母线无起泡。 接触器触头和辅助触头良好。
1
主电路介绍
2
辅助电路介绍
3
控制电路介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
机车电气系统
控制系统介绍
控制系统结构和特点 控制系统主要功能 主要部件介绍
电源波动
辅助电气系统原理图和功能说明 DC110V电源及其配电原理图
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
给控制系统提供电源
转化DC 24V给照明、仪表电路供电
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
辅助电气系统介绍
组成及特点 原理图和功能说明 主要部件介绍
机车电气系统
辅助电气系统-主要部件介绍 辅助变流器柜特性及主要参数
按要求更换干燥剂，按规程排气
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
牵引变流器的维修
打开牵引变流器 门，柜子，内部（目视检查） 断路器、电连接、水-风冷交换器（目视检查） 风机电机（目视检查、更换小部件） 直流支撑回路电容器（电容值检测） 谐振吸收回路电容器（电容值检测） 冷却液回路（配比测试）
交直交型电力机车电气线路—交直交型电力机车辅助线路
6） APU整流、逆变单元
26
指令序列控制：负责管理整个主变换装置的动作，进行保护检测运 算、接触器控制运算、对整流器以及逆变器的控制指令运算以及TCMS 的通信控制运算。整流器控制：根据网线电压、输入电流以及直流电压信号，对整流器进行PWM运算控制，确保输出直流电压稳定。 逆变器控制：根据直流电压、输出电流、主电动机转速以及扭矩指令，对逆变器进行PWM运算控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
2）整流器单元\逆变器单元
3）整流器单元\逆变器单元
23
CAPACITOREF332162EYQ0736CAP.3200+3200μFVOLT.3300VDCMASS 60kgnichicon
DC 2800V
DC 2800V
505A
510A
控制功能包含：指令序列控制，整流器控制，逆变器控制。
功能简介： 控制单元主要分为接口部分和控制运算部分，从外部传输进来的信号经过接口部分传送到控制运算部分，进行处理。然后，根据控制运算的结果，经过接口部分，对外部进行相应的控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
7） CI\ APU控制单元
HXD1C型机车辅助电路概述
HXD1C型电力机车辅助电路主要为机车的辅助设备（如牵引风机、冷却塔风机等）和生活服务设备（如卫生间、冷藏箱等）提供电源。按每个辅助机组/辅助设施的使用要求，辅助电气系统分成4个负载组。 ① 辅助逆变器变频变压供电支路，负载包括6个牵引通风机组和2个冷却塔通风机组； ② 辅助逆变器恒频恒压供电支路，负载有压缩机、水泵、油泵、空调等； ③ 主变压器辅助绕组供电220V/50Hz支路，负载包括蓄电池充电机、电炉、前窗玻璃加热器、撒砂加热器等； ④ 蓄电池充电机直流负载供电支路，负载包括照明灯、辅助压缩机、冷藏箱等。
26
指令序列控制：负责管理整个主变换装置的动作，进行保护检测运 算、接触器控制运算、对整流器以及逆变器的控制指令运算以及TCMS 的通信控制运算。整流器控制：根据网线电压、输入电流以及直流电压信号，对整流器进行PWM运算控制，确保输出直流电压稳定。 逆变器控制：根据直流电压、输出电流、主电动机转速以及扭矩指令，对逆变器进行PWM运算控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
2）整流器单元\逆变器单元
3）整流器单元\逆变器单元
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CAPACITOREF332162EYQ0736CAP.3200+3200μFVOLT.3300VDCMASS 60kgnichicon
DC 2800V
DC 2800V
505A
510A
控制功能包含：指令序列控制，整流器控制，逆变器控制。
功能简介： 控制单元主要分为接口部分和控制运算部分，从外部传输进来的信号经过接口部分传送到控制运算部分，进行处理。然后，根据控制运算的结果，经过接口部分，对外部进行相应的控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
7） CI\ APU控制单元
HXD1C型机车辅助电路概述
HXD1C型电力机车辅助电路主要为机车的辅助设备（如牵引风机、冷却塔风机等）和生活服务设备（如卫生间、冷藏箱等）提供电源。按每个辅助机组/辅助设施的使用要求，辅助电气系统分成4个负载组。 ① 辅助逆变器变频变压供电支路，负载包括6个牵引通风机组和2个冷却塔通风机组； ② 辅助逆变器恒频恒压供电支路，负载有压缩机、水泵、油泵、空调等； ③ 主变压器辅助绕组供电220V/50Hz支路，负载包括蓄电池充电机、电炉、前窗玻璃加热器、撒砂加热器等； ④ 蓄电池充电机直流负载供电支路，负载包括照明灯、辅助压缩机、冷藏箱等。
HXD1C制动及供风系统说明
中央处理模块IPM
中继接口模块RIM
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电空控制单元EPCU
电空控制单元EPCU包括均衡风缸控制单元ERCP、列车管控制单元 BPCP、16管控制单元16CP、20管控制单元20CP和13管控制单元 13CP等5个智能的现场可替换单元，它们之间通过LON网络进行通讯， 其外形图所示。
电空控制单元EPCU外形
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电空控制单元EPCU
均衡风缸控制单元ERCP是根据电子制动阀EBV的大闸手柄制动指令 控制均衡风缸压力，或根据惩罚指令控制均衡风缸压力，并通过均衡 风缸的压力变化来控制列车管的压力，包括过充功能。在电路出现故 障时，均衡风缸控制单元ERCP会使均衡风缸压力减小到0 kPa。 均 衡风缸ERCP出现故障后，用16管控制单元16CP后备控制均衡风缸 压力。 列车管控制单元BPCP从ERCP接收到均衡风缸的压力变化来控制列 车管的压力，包括列车管中继、列车管投入/遮断、列车管补风/不补 风功能，它还有产生电子紧急的功能（电子制动阀EBV机械操纵的冗 余），通过制动显示屏LCDM或流量表可监测到总风向列车管的流量。
制动柜电气接口由几个连接器连接：连接器 X1, X2, X3, X4, X5 在装 置的侧面，用于与机车总体之间的电气信号连接。
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26
制动柜
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27
制动柜
制动柜背面
序号 12 13 部件 B01U76风缸（升弓）（50L） B01A13风缸（停放）（25L）
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制动柜
编号 B01A14
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9
辅助压缩机
机车设有一台直流辅助空气压缩机，工作电源DC110，安装位置在 风源柜上，其原理见下图上，车上安装方式见下图下。
HXD1C机车控制说明
1. 主电路1.1概述机车用于25 kV, 50Hz供电系统。
主要的高压设备包括受电弓、高压隔离开关、主断路器、主变压器，高压电路供电的主变流器。
1.2网压和网侧电流检测1.2.1 高压互感器配置机车安装1台高压互感器用于检测网压信号。
1.2.2 网压检测(25 kV AC)当受电弓升起时，TCU将通过高压互感器获得网压。
配置如下图所示：图1,网压检测网压应由TCU通过MVB传送至CCU并在司机室的IDU上显示。
应在TCU和CCU中实现网压的监测，在故障情况下CCU应立刻分断主断路器。
CCU升弓命令发出后，将开始网压检测。
正常网压应在17.5 kV – 31 kV的范围内。
欠压检测如果网压低于17 kV超过1秒钟，主断路器将被分断。
只有当网压高于17.5kV 超过1秒钟后，主断路器才允许重新合上。
如果在主断路器合上之后的0~0.6秒之内网压低压15 kV，主断路器应断开并锁定2分钟；如果30分钟之内发生了2次，主断路器应被锁定。
超压检测如果网压高于31.5 kV超过40秒钟，主断路器将被分断；如果网压高于32 kV，主断路器立刻断开。
只有当网压低于31kV超过20秒后，主断路器才允许重新合上。
1.2.3原边电流和回流电流检测TCU通过电流互感器获得网侧电流。
在原边绕组的两端将安装2个网侧电流互感器=11-T02和=11-T04，分别用于测量原边电流和回流电流。
配置如下：图 2 原边电流检测TCU应实现网侧电流的检测，在高压电路故障情况下，TCU应立刻分断主断路器。
网侧电流应通过MVB传送至CCU并在司机室的IDU上显示。
网侧电流保护：1.3主变压器保护对于主变压器的保护，控制系统主要有变压器油温的监控、变压器油流状态的监控、变压器压力释放阀监控三种，三种状态由微机系统进行监控，根据监控的情况进行相应的控制与保护。
1.3.1布赫保护为了保护机车，主变压器将安装布赫继电器，它能检测主变压器内部的气体压力。
HXD1C制动及供风系统说明
部件 球阀（处于关断位）
功能/选择位置 用于风缸B01A13的排风和排去任何停 滞的凝结水。 将手柄旋转90°：打开 用于风缸B01U76的排风和排去任何停 滞的凝结水。 将手柄旋转90°：打开
B01U88
球阀（处于关断位）
制动柜侧面
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U43
控制 风缸
相关说明：U43升弓模块接受两条通道的压 力空气，一是总风一是辅助压缩机，辅助压 缩机的启停通过U43.02压力开关控制，当 总风提供的压力低于4.8bar时辅助压缩机开 始打风，当控制风缸的压力达到6.5bar时停 止。
3
型号 压缩方式 额定排气压力 冷却方式 旋转方向 额定转速 电机功率（最大） 电机电源 启动电流 公称容积流量
SL20-5-103 连续，单级 1.0MPa 风冷 从电机轴伸出端看为逆时针
TSA-230ADVI 连续，单级 1.0MPa 风冷 从电机轴伸出端看为逆时针
BT-2.4/10AD 连续，单级 1.0MPa 风冷 从电机轴伸出端看为逆时 针 1770r/min 24kW 440V 60Hz 280A 2.4m3/min EDmax=100% EDmin =30% 不大于30次起动/小时 ≤102dB（A）
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制动柜
制动柜侧面及接口 c 传感器接口阀座；d 接地点；I 底部接口阀 座；1-16 气路接口；X.. 电气接口；W 吊装位
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25
制动柜
制动柜底部和顶端一共有14个对外空气接口：顶端接口: 1, 2, 4, 5, 16；底部接口: 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15；外构件RDTE（B49） 和CPM（B50）的电气接口放置在模块的顶部。顶部包含了连接压力 传感器（B28, B30, B32, B34）（监控用）的螺纹接口。
hxd1c型电力机车牵引变流器电气原理分析与检修_毕业设计说明书[管理资料]
![hxd1c型电力机车牵引变流器电气原理分析与检修_毕业设计说明书[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/6caf5d1ae009581b6ad9ebdc.png)
2010届毕业设计说明书HXD1C型电力机车牵引变流器电气原理分析与检修专业系班级学生姓名指导老师完成日期摘要HXD1C型电力机车，运行稳定、可靠，能满足该型电力机车的运用要求，实现模块化，通用化，降低了机车运营和维护成本。
HXD1C型电力机车作为我国国产率最高的新型大功率机车，在现代化铁路运输起着无可替代的重要作用。
本毕业设计针对HXD1C型机车牵引变流器及控制系统的技术特点和主要参数,描述了其结构阐述了牵引变流器功能模块和功能原理。
对HXD1C型机车在运用中主变流器、制动系统、辅助系统等常见故障进行原因分析,并介绍相应的措施。
关键词：电力机车牵引变流器冷却系统控制系统电力机车常见故障应对措施。
AbstractHXD1C type electric locomotive, the operation is stable and reliable, and can satisfy the use of this type of electric locomotive requirements, realize modular, universal, reduce the locomotive operation and maintenance costs. HXD1C type electric locomotives in China GuoChanLv highest new type high power locomotive. In modern railway transportation plays an irreplaceable important role.The design specification for HXD1C locomotive traction converters and control systems technical characteristics and main parameters, describes its structure elaborated traction converter function module and function principle. HXD1C locomotive main converter, braking system, auxiliary systems and common faults in the use of reason analysis. And introduce appropriate measures。
HXD1C机车电气系统技师授课
分布式控制
02
系统采用分布式控制结构，将控制功能分散到各个控制单元，
提高系统的可靠性和灵活性。
网络化通信
03
各控制单元之间通过高速数据总线进行通信，实现信息共享和
协同工作。
保护机制详解
过流保护
过压保护
当电气系统出现过流故障时，保护装置会 自动切断故障电路，避免设备损坏。
系统配备过压保护装置，当电压超过允许 范围时，自动切断电源，保护设备免受损 坏。
辅助电动机
辅助电动机是为机车辅助设备提供动力的电动机，如通风机、压缩机等。辅助电动机通常采用单相异 步电动机或直流电动机，具有体积小、重量轻、维护简便等优点。
03
电气系统控制策略及保护机制
控制策略概述
基于微处理器的控制
01
HXD1C机车电气系统采用先进的微处理器控制技术，实现对机
车各电气设备的精确控制。
辅助电源供应
辅助电路系统为机车提供稳定的辅助 电源，满足各种辅助设备的用电需求 。
电气系统技师职责与技能要求
职责：负责HXD1C机车电气系统的日 常检查、维护、故障处理及技术支持
等工作，确保系统正常运行。
技能要求
熟悉HXD1C机车电气系统的组成、工 作原理及维护保养要求；
掌握常用电工工具和测量仪表的使用 方法；
具备一定的故障分析和处理能力；
了解相关安全操作规程和应急处理措 施。
02
电气系统主要部件及功能
受电弓及高压电器
受电弓
受电弓是机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或 动车车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、 上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传 动气缸、支持绝缘子等部件组成。
HXD1C机车电气系统介绍
重 率
? 机车控制电源为DC 110V，照明供电为DC 24V；
功 大
? 控制系统采用微机控制，符合IEC 61375 标准的TCN网络；
型 HX1D
?
机车具有先进的智能化诊断功能，能对主传动系统、辅助电气系 统、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向；
谐 和
? 机车电磁兼容满足EN 50121-1，EN 50121-2，EN 50121-3-1的
标准要求。
车 机 力
1
电
运
货
载 重
2
率
功
大
型 HX1D
3
谐
和
机车电气系统
主传动系统介绍 辅助电气系统介绍
控制系统介绍
机车电气系统
车 机
主传动系统介绍
力
电
运
货 载
主传动系统结构及特点
重
率
功
主电路原理图和功能说明
大
型
HX1D
主要部件介绍
谐
和
主传动系统结构及特点
主电路结构
车 机 力 电 运 货 载 重 率 功 大 型 HX1D 谐 和
车
机
温度无指示或指示错误，机械故障等
更换有故障电阻温度计
力
电 运
油泵不规则运行、运行噪音、轴承故障、绕组故障、阻
塞、漏油等
更换有故障油泵
货
压力释放阀无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换压力释放阀
载
重
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
率
更换油流继电器
功 大
变压器烧损
更换有故障变压器
型
HX1D
高压电缆总成
HXD1C机车电气系统介绍
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
牵引变流器电气性能参数
额定输入电压 额定输入电流 中间电压 额定输出电压 额定输出电流
最大输出电流 效率 冷却方式
AC970V/ 50 Hz 3×1390A DC1800V 3AC1375V 3×598A 3×814A ≥97.5% 强迫水循环冷却
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
网侧主要部件维修
受电弓（目视检查、更换小部件） 真空主断路器（目视检查、更换小部件、真空度检查、 触头检查） 避雷器（目视检查、U1mA直流电压测试性能）
高压隔离开关（目视检查、加脂、更换小部件）
碳滑板到限更换、气囊等紧固件 密封件和紧固件完好、风缸、真 空泡、主触头 直流测试不小于58kV，泄漏电流 不大于50μA 触头油脂润滑、辅助联锁测试、 主触头到限更换
主变压器的维修
温度无指示或指示错误，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
更换有故障电阻温度计 更换有故障油泵 更换压力释放阀
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换油流继电器
变压器烧损
更换有故障变压器
日常需检查冷却塔上干燥器，更换变压器后需进行冷却 系统排气工作
THG2B型高压隔离开关
高压电缆总成
避雷器
原边电流互感器
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
网侧主要部件电气性能
受电弓（具有ADD功能） 真空主断路器（绝缘子爬电距离大于1000mm） 避雷器（氧化锌电阻片，内部无间隙 ） 高压隔离开关（手动、无载操列机车广泛采用） 高压电流互感器（干式）
HXD1C机车总体介绍
Page 5
总体说明
二
环境件
Page
6
总体说明
环境条件
用途：铁路干线用机车。 机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。 海拔高度：不超过2500 m 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运 行时可能出现功率限制。 环境温度（遮荫处）：-25℃ ~+40℃ 机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装 接口和布线空间。机车能够在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在25℃～-40℃环境下正常运用。 月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）：95 % 环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴 。
司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B型机车的布置方案和成熟部件
Page
7
总体说明
三
基本技术参数
Page
8
总体说明
电流制: 25kV/50Hz 网压在17.5kV～31 kV范围内，机车功率发挥情况见曲线 图： 在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV， 功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率 从7200kW线性减小到0 ；19kV到17,5kV， 功率从 6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功 率一直有效。
Page 4
总体说明
主要特点
设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、 中间走廊、采用预布线和预布管设计。 通风方式：机车采用独立通风方式，增加了机械间冬夏季温度调节 模式转换设计，更好的改善了机车运用环境。 车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而 成的全钢焊接结构。车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取 2500kN。 转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用滚动抱轴承传动的 抱轴悬挂驱动，构架为箱形梁焊接构架，齿轮箱采用了高强度铝合金； 一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺旋钢弹簧方式；二系悬挂采用高挠螺旋钢 弹簧结构；牵引装置采用低位牵引。 空气制动系统：机车采用CCBII、DK-2、法维莱制动机。 其它：机车预留有信息系统的安装位置和接口。
总体说明
二
环境件
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6
总体说明
环境条件
用途：铁路干线用机车。 机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。 海拔高度：不超过2500 m 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运 行时可能出现功率限制。 环境温度（遮荫处）：-25℃ ~+40℃ 机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装 接口和布线空间。机车能够在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在25℃～-40℃环境下正常运用。 月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）：95 % 环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴 。
司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B型机车的布置方案和成熟部件
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总体说明
三
基本技术参数
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8
总体说明
电流制: 25kV/50Hz 网压在17.5kV～31 kV范围内，机车功率发挥情况见曲线 图： 在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV， 功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率 从7200kW线性减小到0 ；19kV到17,5kV， 功率从 6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功 率一直有效。
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总体说明
主要特点
设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、 中间走廊、采用预布线和预布管设计。 通风方式：机车采用独立通风方式，增加了机械间冬夏季温度调节 模式转换设计，更好的改善了机车运用环境。 车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而 成的全钢焊接结构。车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取 2500kN。 转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用滚动抱轴承传动的 抱轴悬挂驱动，构架为箱形梁焊接构架，齿轮箱采用了高强度铝合金； 一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺旋钢弹簧方式；二系悬挂采用高挠螺旋钢 弹簧结构；牵引装置采用低位牵引。 空气制动系统：机车采用CCBII、DK-2、法维莱制动机。 其它：机车预留有信息系统的安装位置和接口。
04 HXD1C机车电气系统介绍
准要求。
车
机 力
1
电
运
货
载 重
2
率
功
大
型 HX1D
3
谐
和
机车电气系统
主传动系统介绍 辅助电气系统介绍
控制系统介绍
机车电气系统
车 机
主传动系统介绍
力
电
运
货 载
主传动系统结构及特点
重
率
功
主电路原理图和功能说明
大
型
HX1D
主要部件介绍
谐
和
主传动系统结构及特点
主电路结构
车 机 力 电 运 货 载 重 率 功 大 型 HX1D 谐 和
HXD1C型电力机车电气系统介绍
南车株洲电力机车有限公司 2009-10
电气系统介绍
车
机
力
电
运
货
载
重
率
功
大
型 HX1D
HX D1C型电力机车电气系统主要由主传动系统、 辅助电气系统、控制系统组成。
谐
和
电气系统组成
车 机
主要技术特点概要
力
电 运
? 主传动系统采用先进的水冷IGBT 变流器；
货 载
? 辅机电源为3AC 440V供电，部分辅机具有变频功能，节能性好；
高压电缆总成
TBY1-25 型电压互感器
避雷器
原边电流互感器
主传动系统- 主要部件介绍
网侧主要部件电气性能
车
机
受电弓（具有ADD功能）
力
电
真空主断路器（绝缘子爬电距离大于1000mm）
运
货
避雷器（氧化锌电阻片，内部无间隙 ）
HXD1型电力机车-电气原理ppt课件
不小于1000mm
一、主电路原理
➢ 高压电压互感器
网侧主要部件介绍
形式：干式 一次额定电压：25kV 额定频率：50 Hz/60 Hz 二次额定电压：150V 准确级次：C1. 05级 额定输出容量：2×10VA 爬电距离：875mm
Page 16
一、主电路原理
➢主断路器（含接地开关）
BVAC.N99D主断路器 BTE25.04D高压接地开关
额定效率：≥96% 谐振电抗器电感值：2×0.27 mH
主变压器为卧式变压器，主变压器和谐振电抗器安装在变压器油箱内，采用油循环强迫 风冷。主变压器设有压力释放阀。
第Pa1g2e页 12
一、主电路原理
➢ 牵引变流器柜
Page 13
主传动系统-主要部件介绍
牵引变流器主要参数
额定输入电压：AC 970/50Hz
Page 9
一、主电路原理
➢ 主电路介绍 网压通过网侧回路的高压部件输入主变压器； 1）主变压器通过两个4象限斩波器(4QS)向两个独立的中间电压直流 环节供电； 2）一个脉宽调制逆变器向一个牵引电机供电,实现轴控； 3）四象限斩波器和脉宽调制逆变器采用水冷IGBT模块，模块等级为 3.3kV。 4）中间直流电路环节还连接有谐波吸收电路，过压保护电路、接地 检测电路； 5）主变流器可通过调节cosφ来实现对电抗负载的补偿，以提高功率 因素； 6）具有库内动车功能。
Page 3
一、主电路原理
➢主传动系统原理
主传动系统
主电路由网侧电路、主变压器、牵引变流器和牵引电机组成。
Page 4
一、主电路原理
➢ 网侧电路原理
爱爱爱
Page 5
主传动系统
主要功能：从网侧获取电 能。每节机车网侧电路由1台 受电弓、1台主断路器（带高 压接地装置）、1台避雷器、1 台高压电压互感器、1台高压 电流互感器、1台高压隔离开 关、牵引变压器原边、接地回 流互感器和接地碳刷等组成。 两节机车间的网侧电路通过车 顶高压连接器相连。
一、主电路原理
➢ 高压电压互感器
网侧主要部件介绍
形式：干式 一次额定电压：25kV 额定频率：50 Hz/60 Hz 二次额定电压：150V 准确级次：C1. 05级 额定输出容量：2×10VA 爬电距离：875mm
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一、主电路原理
➢主断路器（含接地开关）
BVAC.N99D主断路器 BTE25.04D高压接地开关
额定效率：≥96% 谐振电抗器电感值：2×0.27 mH
主变压器为卧式变压器，主变压器和谐振电抗器安装在变压器油箱内，采用油循环强迫 风冷。主变压器设有压力释放阀。
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一、主电路原理
➢ 牵引变流器柜
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主传动系统-主要部件介绍
牵引变流器主要参数
额定输入电压：AC 970/50Hz
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一、主电路原理
➢ 主电路介绍 网压通过网侧回路的高压部件输入主变压器； 1）主变压器通过两个4象限斩波器(4QS)向两个独立的中间电压直流 环节供电； 2）一个脉宽调制逆变器向一个牵引电机供电,实现轴控； 3）四象限斩波器和脉宽调制逆变器采用水冷IGBT模块，模块等级为 3.3kV。 4）中间直流电路环节还连接有谐波吸收电路，过压保护电路、接地 检测电路； 5）主变流器可通过调节cosφ来实现对电抗负载的补偿，以提高功率 因素； 6）具有库内动车功能。
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一、主电路原理
➢主传动系统原理
主传动系统
主电路由网侧电路、主变压器、牵引变流器和牵引电机组成。
Page 4
一、主电路原理
➢ 网侧电路原理
爱爱爱
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主传动系统
主要功能：从网侧获取电 能。每节机车网侧电路由1台 受电弓、1台主断路器（带高 压接地装置）、1台避雷器、1 台高压电压互感器、1台高压 电流互感器、1台高压隔离开 关、牵引变压器原边、接地回 流互感器和接地碳刷等组成。 两节机车间的网侧电路通过车 顶高压连接器相连。
04HXD1C机车电气系统介绍
主变压器的维修
温度无指示或指示错误，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
更换有故障电阻温度计 更换有故障油泵 更换压力释放阀
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换油流继电器
变压器烧损
更换有故障变压器
日常需检查冷却塔上干燥器，更换变压器后需进行冷却 系统排气工作
辅助电气系统-主要部件介绍柜性能参数
输出电压等级 快速充电电压 浮充电压 DC24V输出 最大持续输出电流 DC110V DC24V 蓄电池最大充电电流
DC115.2V±1% DC108.0V±1% DC24V±2%
90A 25A DC35A
TGY03型控制电源柜
辅机电源为3AC 440V供电，部分辅机具有变频功能，节能性好；
机车控制电源为DC 110V，照明供电为DC 24V；
控制系统采用微机控制，符合IEC 61375 标准的TCN网络；
机车具有先进的智能化诊断功能，能对主传动系统、辅助电气系
统、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向；
机车电磁兼容满足EN 50121-1，EN 50121-2，EN 50121-3-1的标
维修前状态确认 柜体检查 （目视检查、更换小部件） 内部检查 （目视检查、更换小部件）
内部检查 （目视检查、更换小部件）
降下受电弓，至少需要10分钟让 中间电容放电完成，静止水洗。
密封件、紧固件、电连接良好 密封件、紧固件、电连接良好。 导线无老化、电容无破损、漏液 密封件、紧固件、电连接良好。 电容无破损、漏液。 电缆无老化，母线无起泡。 接触器触头和辅助触头良好。
HXD1C型电力机车电气系统介绍
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主传动系统-主要部件介绍
≥1225 kW 1419V 1720rpm 598 A 58.1Hz ≥94.5 % 200级 强迫风冷
主传动系统-主要部件介绍
主变压器的维修
温度无指示或指示错误，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
高压电缆总成（连接车顶母线和主变压器）
主传动系统-主要部件介绍
额定运行速度200km/h 开断容量 600MVA 最大放电电流10kA 额定电流400A 开断角度60° 额定电流400A 短时电流16kA 精度等级CI 0.5 精度等级CI 1/CI 0.5 冲击耐受电压170 kV 爬电距离1000mm
机车控制电源为DC 110V，照明供电为DC 24V；
控制系统采用微机控制，符合IEC 61375 标准的TCN网络；
机车具有先进的智能化诊断功能，能对主传动系统、辅助电气系
统、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向；
机车电磁兼容满足EN 50121-1，EN 50121-2，EN 50121-3-1的标
维修后恢复
需对牵引变流器放电和接地 清洁、紧固件良好 断路器、电连接、散热器良好， 触头未到限、导线无变色 检查电机的间隙和噪音
设定值：6 ×4.3mF (+5%/-1%) 匹配试验，设定值6×1.566mF 56 % 防冻剂, 44 % 水 清除牵引变流器柜内所有接地连 线、任何工具、测量设备和其它 物品后关闭柜门。
主传动系统-主要部件介绍
网侧主要部件维修
受电弓（目视检查、更换小部件） 真空主断路器（目视检查、更换小部件、真空度检查、 触头检查） 避雷器（目视检查、U1mA直流电压测试性能）
高压隔离开关（目视检查、加脂、更换小部件）
碳滑板到限更换、气囊等紧固件 密封件和紧固件完好、风缸、真 空泡、主触头 直流测试不小于58kV，泄漏电流 不大于50μA 触头油脂润滑、辅助联锁测试、 主触头到限更换
准要求。
机车电气系统
1
主传动系统介绍
2
辅助电气系统介绍
3
控制系统介绍
机车电气系统
主传动系统介绍
主传动系统结构及特点 主电路原理图和功能说明 主要部件介绍
主传动系统结构及特点 主电路结构
主传动系统结构及特点
主要技术特点
采用先进的交流传动系统
采用标准化、模块化设计
采用先进的水冷IGBT模块
连接完好，车顶部分密封良好、 表面清洁
主传动系统-主要部件介绍 主变压器、牵引变流器和牵引电机
“先进、成熟、经济、适用、 可靠”的设计理念
采用标准化、模块化设计
TBQ35-8900/25型主变压器
采用轴控方式，提高机车的 可利用率
采用先进的再生制动方式， 节能效果显著
TGA9型牵引变流器
JD160A型牵引电机 牵引变流器TCU
机车电气系统
主传动系统介绍
主传动系统结构及特点 主电路原理图和功能说明 主要部件介绍
主电路原理图和功能说明
避雷器
主电路原理图
网侧电路说明
变流器逆变器电路说明
主电路原理图和功能说明
网侧电路及保护
网侧受流
网侧保护
主电路原理图和功能说明 变流器逆变电路
交直交逆变
变流系统保护功能
机车电气系统
接地开关（目视检查、加脂、更换小部件） 高压互感器（目视检查、更换小部件、绝缘电阻测试、 变压器油理化分析、变比测试） 高压电流互感器（目视检查、绝缘测试）
触头油脂润滑、安全锁测试
干燥剂更换、绝缘电阻测试、更 换变压器油、变比检查 连接完好、二次绕组间及对地绝 缘电阻≥100ＭΩ
高压电缆总成（目视检查、密封检查）
主变压器电气性能参数
原边绕组额定容量 牵引绕组额定容量 辅助绕组额定容量 额定效率 谐振电抗器 电感值 冷却方式
主传动系统-主要部件介绍
8900 kVA 6×1383kVA 2×300kVA ≥97 % 包含在主变压器内 2×0.27 mH 强迫油循环冷却
主传动系统-主要部件介绍
牵引变流器电气性能参数
更换有故障电阻温度计 更换有故障油泵 更换压力释放阀
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换油流继电器
变压器烧损
更换有故障变压器
日常需检查冷却塔上干燥器，更换变压器后需进行冷却 系统排气工作
按要求更换干燥剂，按规程排气
主，内部（目视检查） 断路器、电连接、水-风冷交换器（目视检查） 风机电机（目视检查、更换小部件） 直流支撑回路电容器（电容值检测） 谐振吸收回路电容器（电容值检测） 冷却液回路（配比测试）
HXD1C型电力机车电气系统介绍
南车株洲电力机车有限公司 2009-10
电气系统介绍
HXD1C型电力机车电气系统主要由主传动系统、 辅助电气系统、控制系统组成。
电气系统组成
主要技术特点概要
主传动系统采用先进的水冷IGBT变流器；
辅机电源为3AC 440V供电，部分辅机具有变频功能，节能性好；
额定输入电压 额定输入电流 中间电压 额定输出电压 额定输出电流 最大输出电流 效率 冷却方式
AC970V/ 50 Hz 3×1390A DC1800V 3AC1375V 3×598A 3×814A ≥97.5% 强迫水循环冷却
牵引电机性能参数
额定功率 最高电压 额定转速 额定电流 额定频率 额定效率（持续点） 绝缘等级 冷却方式
主传动系统介绍
主传动系统结构及特点 主电路原理图和功能说明 主要部件性能
网侧主要电气部件
主传动系统-主要部件介绍
TSG15B受电弓
BVAC.N99D主断路器和 BTE25.04D高压接地开关
TBY1-25型电压互感器
THG2B型高压隔离开关
高压电缆总成
避雷器
原边电流互感器
网侧主要部件电气性能
受电弓（具有ADD功能） 真空主断路器（绝缘子爬电距离大于1000mm） 避雷器（氧化锌电阻片，内部无间隙 ） 高压隔离开关（手动、无载操作） 接地开关（手动、无载操作） 高压互感器（油浸式、SS系列机车广泛采用） 高压电流互感器（干式）
主传动系统-主要部件介绍
外观检查（目视检查） 轴承检查 速度传感器（绝缘检查） 温度传感器（绝缘检查）
电机解体前的检查 定子、转子检查 端盖检查