电力机车辅助电路研究

开发研究

电力机车辅助电路研究

王向才

（吉林铁道职业技术学院铁道机车学院，吉林吉林132200）

摘要:以典型的SS4G型、HXD3B型电力机车为载体，介绍了电力机车辅助电路的作用、组成、区别及发生故障时负载分配问题。

关键词：电力机车；辅助电路;研究

目前铁路干线都采用电传动机车。电气系统是实现机车电能转换的重要装置之一。机车电路按照功能及电压等级可分为:主电路、辅助电路、控制电路、照明电路、信号电路等,这些电路虽彼此独立却通过电磁、电空相互耦合来实现机车整备、工况改变、调速控制等功能。

1辅助电路的作用

机车正常工作时，一些高压电器会持续发热,需及时通风散热，以免设备损坏；同时为保障司乘人员工作、生活舒适也需要相应的电器设备对环境进行加热、制冷。因接触

网为单相AC25KV交流电，而车上辅助机组需用三相交流电，需要将单相交流电变为三相交流电，并供给辅助负载。辅助电路的作用就是将单相交流电变成三相交流电并供给各辅助机组及生活电器。

2辅助电路的组成

辅助电路主要由变流设备、供电电路、负载、保护电路等组成。随着电力电子技术的发展，辅助变流器已经由传统的旋转式劈相机发展为可变频、变压的静态变流器。本

文选取典型的SS4G和HXD3B型电力机车变流器进行对比和说明。

2.1SS4G电力机车辅助电路

2.1.1辅助电源

SS4G电力机车辅助由2台型号为YPX-2-280M4劈相机供给三相不对称交流电，输出电压为380V左右，劈相机每台容量为34kW o劈相机本质是上单相电机和三相发电机组合而成，因此启动时需要串电阻/电容进行分相启动。

劈相机故障后通过转换可用牵引通风机1替代劈相机供电。

2.1.2辅助负载

劈相机启动后产生不对称的三相交流电供给各辅助负

载，主要有空气压缩机电机、变压器风机电机、变压器油泵电机各2台，牵引通风机电机、制动通风机电机各4台;空调2台（单相）;壁炉2台（单相）;脚炉2台（单相）;电热玻璃4块。

2.1.3开关及接触器

4三相设备均设一自动般开关和电磁接触器。司机

aamm台主密粗制电磁触臧圈得失电进而控制4辅机工作与否，当发生过流时,自动保护开关自动跳开。

2.2HXD3B电力机车辅助电路

作者简介:王向才（1985-）,男，研究生,讲师，研究方向：电力初*车控制。2.2.1辅助电源

HXD3B电力机车设有3组独立的辅助电源系统，每组电源由辅助变流器、辅助滤波变压器、滤波电容、接触器、

自动开关及对应辅机等构成。辅助变流器1、2提供变频变压三相交流电，辅助变流器3输出恒频恒压,当其中一组电源故障时，通过转换其他2组电源仍可正常供电。3组辅助变流器分别位于3个主变流柜中,3组辅助隔离变压器、接地检测保护装置、滤波电容、电源接触器、故障切换接触

器、预充电接触器、预充电电阻等位于AFC辅助滤波柜中。

2.2.2辅助负载

辅助负载有:变流器风机电机、变流器水泵电机各3台,冷却塔通风机电机、变压器风机电机、空压机电机、机械间通

风机电机、主变压器油泵电机、空调各2台，还有蓄电池充电机、各类辅助加热器等。其中:辅助电源］给牵引变压器

和变流器的冷却塔通风机电机供电；电辅助电源2给2台牵引电机通风机电机供电;辅助电源3给空压机电机、变压器油泵电机、变流器水泵电机、变流器风机电机、空调、机器间通风机电机、蓄电池充电器、各类单相辅助加热器等供电。

2.2.3开关及接触器

每一三相设备均设一自动保护开关和电磁接触器。当

主断路器闭合后，辅助变流器3投入工作，油泵、水泵、变流柜风机跟随投入工作。蓄电池充电器检测到交流输入电压

后，自动启动，向机车提供DC110V控制电源。

3总结

（1）SS4G和HXD3B机车辅助电路电源都进行了冗余设计。SS4G机车劈相机故障后，通过转换,可用牵弓隨风机］替代供电。HXD3B机车辅助电源］、2中有一个故障时，会转由正常的辅助电源对原辅助电源1、2负载共同供电，但是此时该辅助电源由变频变压改为恒频恒压。当辅助电源3发生故障时，通过故障接触器的切换，转由辅助电源2供电，但此时只允许1台压缩机工作，对于辅助装置除必要的加热或制冷外，其他辅助负载均停止工作。

（2加分相操纵。SS4G电力机车劈相机过分相前后都需要停机并重新启动；而HXD3B辅助系统和蓄电池充电模块过分相可实现不间断供电，当机车过分相区时自动转为再生工况，利用动能再生能量使主变流器中间电压基本保持不变，使辅机和DC110V充电模块不停止工作，从而大大减少辅机起动次数,提高辅机寿命。

参考文献：

⑴王安明.电力机车辅助电路移相电容控制方法的改进［J］.

工业仪表与自动化装置,2013（03）:60-61+6.

（收稿日期=2019-07-25）

《湖北农机化》2019年第19期