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交流传动电力机车新型辅助电源的研究

交流传动电力机车新型辅助电源的研究
交流传动电力机车新型辅助电源的研究

交流电源系统技术规范

青海刚察二期10兆瓦并网光伏发电 项目 交流电源系统 技术规范书 编制: 审核: 批准: 上海太阳能科技有限公司

通用部分 1总则 1.1 本规范文件提出了对380/220V交流电源系统的功能设计、结构、性能、安装等方面的技术要求。 1.2 本规范提出的是最低限度的要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,供方应提供符合本规范和工业标准的优质产品。 1.3 投标人应具有ISO 9001质量保证体系认证证书、宜具有ISO 14001环境管理体系认证证书、宜具有OHSAS 18001职业健康安全管理体系认证证书,并具有AAA级资信等级证书,宜具有重合同守信用企业证书并具备良好的财务状况和商业信誉。必须具备国网机构检验合格证书。必须已经生产投运过十套及以上类似或高于本规范要求的设备,并具有在相同或更恶劣的运行条件下持续稳定运行两年以上的成功经验。投标方应随同投标书提供所要求的资格证明文件及供货记录。 1.4 投标人提供的产品应具有国家或电力行业级检验检测机构试验合格的证明文件。 1.5 如果投标人没有以书面的形式对本规范的条文提出异议,则表示投标人提供的设备完全符合本规范的要求;如有与本规范要求不一致的地方,必须逐项在“项目单位技术差异表”中列出。如果没有不一致的地方,必须在“项目单位技术差异表”中写明为“无差异”。1.6 本规范所使用的标准如遇与投标人所执行的标准不一致按较高的标准执行。 1.7 本规范将作为订货合同的附件,与合同具有同等的法律效力。本规范未尽事宜,由合同签约双方在合同谈判时协商确定。 1.8 供方职责。供方的工作范围将包括但不限于下列内容: 1.8.1 提供标书内所有设备及设计说明书及制造方面的说明。 1.8.2 提供设备安装、使用的说明书。 1.8.3 提供试验和检验的标准,包括试验报告和试验数据。 1.8.4 提供图纸,制造和质量保证过程的一览表以及标书规定的其他资料。 1.8.5 提供设备管理和运行所需有关资料。 1.8.6 所提供设备应发运到规定的目的地。 1.8.7 如标准、规范与本规范的条文有明显的冲突,则供方应在制造设备前,用书面形式将冲突和解决办法告知需方,并经需方确认后,才能进行设备制造。 1.8.8 在更换所用的准则、标准、规程或修改设备技术数据时,供方有责任接受需方的选择。 1.8.9 现场服务。 2技术要求 2.1引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本规范书中引用而构成本规范书的基本条文。在本规范出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 表1技术规范引用标准

电力机车控制复习题及答案

中南大学现代远程教育课程考试(专科)复习题及参考答案 电力机车控制 一、判断 1.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。() 2.机车牵引力与机车速度的关系,称为机车的牵引特性。() 3.直流电力机车速度曲线比整流器电力机车的速度特性曲线下降更陡。() 改型机车Ⅲ级磁场削弱时,15R和16R同时投入,磁场削弱系数为。 ( ) 5.网侧出现短路时,通过网侧电流互感器7TA及原边过流继电器101KC,使主断路器4QF 动作。 ( ) 改型机车主电路接地保护采用接地继电器,这是一套无源保护系统。 ( ) 7.牵引工况下,每“转向架供电单元”设一套接地保护系统,除网侧电路外,主电路任一点接地时,接地继电器动作,通过其联锁,使主断路器4QF动作,实现保护。 ( ) 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 ( ) 9.劈相机起动电阻备有两组,更换使用,若起动电阻均不能使用时,可将闸刀开关296QS 倒向253C,改用电容分相起动。 ( ) 10.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 ( ) 11.控制电源柜由110V电源柜和蓄电池组成,通常二者并联运行,为控制电路提供稳定的110V电源。 ( ) 12.控制电源各配电支路均采用单极自动开关,它们既作为各支路的配电开关,可人为分合,又可作为各支路的短路与过流保护开关,进行保护性分断。 ( ) 13.交直交传动系统的功率/体积比小。() 14.交流电机同直流电机相比,维修量可以减小。() 15.交直交系统具有主电路复杂的特点。() 二、填空 1.主电路按电压级可分为网侧高压电路、调压整流电路和电路三级。

交流传动与直流传动的比较

《电力牵引交流传动及其控制系统》报告——交流传动与直流传动优劣的比较

1.电力传动的发展 从十九世纪七十年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。 1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年,硅可控整流器( 即普通晶闸管) 的发明, 标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现,使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机),很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。1965年,晶闸管整流器机车问世, 使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革, 全球兴起了单相工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO)的出现和微机控制技术等的发展,20世纪70年代以后出现了交-直-交传动(交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机),即所谓的交流传动,又很自然地取代了交-直传动。 与直流传动机车相比,交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点,是目前我国铁路发展的必然趋势。

2.交流传动与直流传动的比较 2.1 机车工作原理的比较 2.1.1 直流传动电力机车工作原理 直流传动电力机车包括直直型电力机车和交直型整流器电力机车。 直直型电力机车是由直流电源供电,直流串励牵引电机驱动,通过串并联切换加凸轮变阻或晶闸管斩波器调阻(调压)方式进行调速和控制的机车。一般工矿用4轴电力机车串并联切换加凸轮变阻的电传动装置工作过程为:机车由受电弓从接触网取得直流电,经断路器QF,启动电阻R,向4台直流牵引电动机M1-M4供电,牵引电流经钢轨流回变电所。随着4台牵引电动机接通电源即行旋转,电能转变为机械能,分别通过各自的齿轮传动装置,驱动机车动轮实现牵引运行。 交直型整流器电力机车的能量传递是将接触网供给的单相工频交流电,经机车内部的牵引变压器降压,再经整流装置将交流转换为直流,然后向直流(脉流)牵引电动机供电,从而产生牵引力牵引列车运行。如图所示。

电力机车事故概况案例

2012年“”列车停于无电区一般D15事故概况 事故概况: 2012年10月14日,我段XX运用车间XXX机班HXD3-8123机车,值乘DH41087次列车,兖北四场开车经一场走白兖联络线方向,由于司机精力旁顾,在兖北一场出站前错过支线号输入时机后,未及时采取补救措施盲目运行,导致出站后装置默认外包线自动闭塞数据,机车信号双黄转白限速递减装置常用动作,机车停于分相无电区,被迫请求救援,构成铁路交通一般D15事故。 事故原因: 1、非正常情况下司机操纵不科学、不合理,在未判明列车前方进路时盲目加速。下行兖北一场出站后有三个进路方向,司机在无法车机联控确认列车运行方向时,没有适时降低列车速度,而是盲目提手柄加载运行,未给采取补救措施留出操作时间,为事故的发生埋下隐患。 2.关键地点、重点作业环节主次不分,精力不集中,错过输入时机。在距出站信号机约70米处,司机已确认进路表示器显示方向,但却将精力旁顾,在仅有的十几秒操作时间内没有完成输入步骤,耽误了操作时机。 3.发生错漏输后没有正确处理,分相前未采取补救措施。司机发现错误后没有执行“乘务员在出现错漏输时,必须在发现后

及时进行监控装置参数修正”要求,未及时采取停车措施对LKJ 降级重新输入站号操作;而是错误考虑前方有电分相,想提高速度先闯过电分相,期间盲目多次进行无效的支线号输入操作,导致在机车信号停车模式下继续运行,装置触发常用动作列车停在无电区,从而导致错误加大,问题升级,是造成本次事故的重要原因。 2013年“”事故因素概况 基本概况: 2013年2月24日,我段XX运用车间XXX机班,使用HXD2C-0127机车,DH38215次,由于机班对弓网异常信息不敏感,没有及时向车站反馈信息;对弓网故障后的应急处置能力差,应急处置措施不正确,造成接触网故障持续存在,导致接触网故障信息不能及时反馈,为后续列车运行带来了较大隐患,构成段定事故因素。 原因分析 1、对弓网异常信息不敏感。接到车站注意观察接触网运行的通知后,未降低运行速度,以75km/h的速度常速运行通过观察地点,对接触网状态确认不彻底,接触网吊悬故障未发现。 2、对弓网故障后的应急处置能力差,应急处置措施不正确。在机车出现只有感应网压、自动降弓动作后未果断采取停车措施。 3、对自动降弓故障不能做出正确判断。对接触网故障导致的机车受

交流传动机车系统分析

毕业设计任务书 一、课题名称: 电力机车交流传动系统分析 二、指导老师: 三、设计内容与要求: 1、课题概述: 早期电力机车常采用直流电机来实现牵引系统,随着电力电子技术的进步,VVVF逆变器控制的异步电机牵引系统得到了广泛的应用,替代了直流电机牵引系统。采用交流传动技术的电力机车具有性能好、可靠性高、驱动功率大、维护工作量小等直流传动无法比拟的优越性。因此,电力牵引交流传动已经取代了直流电机牵引系统,成为轨道交通实现高速和重载的唯一选择和发展方向。 本课题主要分析电力机车交流传动系统的组成结构和常见的主电路拓扑结构,交流传动系统各主要部件的功能和原理,以及各种交流传动控制技术的对比分析。 2、设计内容与要求: 1)设计内容 a)电力机车交流传动系统的发展现状分析 b)电力机车交流传动系统组成和各种主电路拓扑结构分析 c)电力机车交流传动系统各主要部件功能和原理分析 d)各种交流传动控制技术的对比和分析 e)结论 2)要求 a)通过检索文献或其他方式,深入了解设计内容所需要的各种信息; b)能够灵活运用《电力电子技术》、《交流调速技术》、《电力机车总体》 等基础和专业课程的知识来分析电力机车交流传动系统。 c)要求学生有一定的电力电子,轨道交通专业基础。 四、设计参考书 1、《现代变流技术与电气传动》 2、《HXD1型电力机车》

3、《HXD2型电力机车》 4、《HXD3型电力机车》 5、《电力牵引交流传动与控制》 五、设计说明书内容 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200-400字左右,中英文) 4、引言 5、正文(设计方案比较与选择,设计方案原理、分析、论证,设计结果的说 明及特点) 6、结束语 7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、设计进程安排 第1周:资料准备与借阅,了解课题思路。 第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。 第4-7周:进行毕业设计,完成初稿。 第7-10周:第一次检查,了解设计完成情况。 第11周:第二次检查设计完成情况,并作好毕业答辩准备。 第12周:毕业答辩与综合成绩评定。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 1)答辩前三天,每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报 告等必要资料交指导教师审阅,由指导教师写出审阅意见。 2)学生答辩时,自述部分内容包括课题的任务、目的和意义,所采用的 原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。 3)答辩小组质询课题的关键问题,质询与课题密切相关的基本理论、知 识、设计方法、实验方法、测试方法,鉴别学生独立工作能力、创新 能力。 2、毕业设计论文要求 文字要求:说明书要求打印(除图纸外),不能手写。文字通顺,语言流畅,排版合理,无错别字,不允许抄袭。 3、图纸要求: 按工程制图标准制图,图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接

变电站站用交流电源系统技术规范

变电站站用交流电源系统技术规范 ICS 备案号 : Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 变电站站用交流电源系统技术规范 中国南方电网有限责任公司 发 布

变电站站用交流电源系统技术规范 目录 1总则 (1) 2规范引用文件 (1) 3术语与定义 (2) 4使用条件 (4) 5站用电接线 (4) 6站用变压器的选择 (5) 7380V短路电流计算 (8) 8380V低压配电屏的选择 (10) 9站用电系统的继电保护、控制、信号、测量及自动装置 (11) 10站用电设备的布置 (14) 11现场安装要求 (16) 12电缆敷设及防火技术要求 (18) 13标志、包装、运输、储存 (19) 附录A站用电系统原理接线图(规范性附录) (22) 附录B 站用电系统I/O表(规范性附录) (25) 附录C站用电源定值表(规范性附录) (26) 附录D主要站用电负荷特性表(资料性附录) (27) 附录E 500kV 变电站站用变压器负荷计算及容量选择实例(资料性附录) (28) 附录F交流断路器级差配合(资料性附录) (29) 附录G变电站站用电负荷主要设备单、双电源配置表(资料性附录) (30) 附录H 站用电源系统检验要求(资料性附录)........................................................ I

变电站站用交流电源系统技术规范 前言 变电站站用交流电源电系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源,为规范站用交流电源系统的配置、设计、施工、验收,统一建设标准,提高其安全性与可管理性,特制定本规范。 本规范由中国南方电网公司生产设备管理部提出、归口及解释。 本规范主编单位:中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。 本规范参编单位:广东电网公司。 本规范主要起草人:梅成林、陈曦、邓小玉、刘玮、杨忠亮、袁亮荣、徐敏敏、王奕、盛超 本规范主要审查人:佀蜀明,何朝阳,马辉,梁睿,吴东昇,黄志伟。 本规范由中国南方电网公司标准化委员会批准。 本规范自发布之日起实施。 执行中的问题与意见,请及时反馈至中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。

HXD1C型电力机车操作办法及注意事项

HX D1C型电力机车操纵办法及注意事项 株洲机务段京广北运用车间 2009年11月

前言 为了改善铁路动力革新,铁道部新增一批和谐号机车,用于京广线大吨位的牵引任务。为使我段安全、高效、优质的完成牵引动力的转型工作,结合和谐号电力机车的特性,我们本着实际、实用、实效、简学、易懂的原则组织编写了这篇《HX D1C型电力机车操作办法及注意事项》。 审编:段长李恪宜、总工李星光、副段长刘彬、陈积俊 主持编写:彭国梁、胡震 主要持笔编写人员:曹明坚、戴勇、吴珠华、陈海洋、邓毅、罗辉 由于时间仓促,经验缺乏,文中尚有诸多不足之处,敬请广大读者在实际工作中多提宝贵意见,以便今后进一步完善。

目录 1、接班后升弓前机车检查注意事项 2、升弓后的检查试验注意事项 2.1制动机试验 2.2高压试验 3、机车换端、连挂操作方法及注意事项3.1机车换端操作 3.2连挂作业操作 4、始发站开车前的操作注意事项 5、列车运行中操纵注意事项 5.1过分相控制: 5.2警惕键使用: 5.3关键站操作注意事项 5.4定速控制 6、机车故障应急处理 6.1、受电弓升不起的处理 6.2、主断路器无法闭合的处理 6.3、牵引力无法给出时的处理 6.4、电机故障时的切除方法 7、库内机车停放操纵注意事项 7.1入库退乘作业 7.2库内顶送机车作业 8、机车附挂时操作方法及注意事项

1、库内接班升弓前的检查及操作注意事项 1)闭合电源柜面板上控制电源输出开关、停放制动开关、24V电源输出开关,确认蓄电池电压不低于77V。 2)低压柜上所有控制开关必须在竖直位,闭合所有自动开关。 3)打开总风截断塞门A10及使用“蓝色”钥匙开通连锁钥匙阀U99(竖直位)。 4)检查机车膨胀水箱水位正常,变压器油温油位正常,空压机油位不低于1/2、各仪表、显示屏画面及作用正常。空气管路、制动器单元各切断阀门处在”开”位置。检查第三方设备柜内所有设备开关在正常位。 5)检查机械间、车体外侧无人,鸣笛升弓,副班司机开门确认。 6)插入电钥匙后,将受电弓扳钮推向“升”,机车在有风状态下自动升后弓,无风状态下,辅助压缩机自动打风直至满足受电弓升弓风压。如受电弓升不起,则在微机显示屏上按压“主要数据”,选择“受电弓”,查看升弓条件未满足项(白底黑字)对应处理。 2、制动机及高压试验的操作注意事项 2.1制动机试验: 1)根据牵引列车种类,设定列车管管压。按压电空制动“F3”按键,选择“其它”,选择500、600kpa后,按压两次“F1”键确认/执行,均衡风缸管及列车管随即上升或下降到规定压力。如压力不准确,可在制动显示屏上增加10kpa和减少10kpa进行调整。 2)制动显示屏参数设置时,严禁设置为[客车]和[补风]状态,牵引临客、

机车交流传动技术

机车交流传动技术 一、简要的历史回顾 人所共知,机车发展按其动力来分,最早出现的是蒸汽机车,以后由蒸汽机车发展到内燃机车和电力机车。在电传动内燃机车和电力机车中,开始是直-直传动,尔后是交-直传动,70年代以后又出现要交-直-交传动,即所谓的交流传动。这种传动型式被认为是现代机车的标志,日益风靡世界。这样的发展道路是由客观规律所决定的,是历史发展的必然,是机车由低级向高级逐渐演变的必然结果。每种机车的出现和存在都是与当时的技术发展相适应的。比如随着大功率硅整流技术的出现,直-直传动很必然地被更优越的交-直传动所取代。同样,随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO)的出现和微机控制技术等的发展,交直传动很自然地被交-直-交传动所取代。 二、交流传动技术的特点和优点 人们很早地认识到交流传动的优越性。交流传动技术是一门综合技术,但其本质的特点是牵引电动机采用了交流异步电动机,其一系列的优点都是由此而表现出来的。交流传动机车所以成为现代机车发展的方向,正是由异步电动机的特点和优点所决定的。和传统的串激直流电动机驱动系统相比,交流异步电动机驱动系统的优越之处表现在机械、绝缘、耐热、耐潮、粘着、维修、效率、重量尺寸等诸多方面。 1、构造简单 异步电动机是所有电机中结构最简单的电动机,除轴承外,没有其他机械接触部分。串激直流电动机则不然,结构复杂。定子、转子都有绝缘要求很高的绕组,有换向器装置和电刷机构,磨擦部分多,接线复杂,机械转速受换向条件和机械强度的限制,只能达到2500r/min左右。而交流异步电动机转速可达4000r/min 以上,试验转速甚至可达6000r/min,这是直流电机所忘尘莫急的。 2、粘着性能好 (1)异步电动机有很硬的机械特性,所以当某电机发生空转时,随着转速的升高,转矩很快降低,具有很强的恢复粘着的能力。空转发生时,转速上升值不大,即使是同步转速,与原工作点的转速差不会超出5%以上。串激电动机则不然,转矩变化一点,转速就有很大的变化。 (2)异步电动机的工作点可以很方便地进行平滑调节,以实现最大可能的粘着利用,不会出现粘着中断情况。根据检测有关粘着控制的信号,准确、迅速地改变逆变器输出的电压和频率,寻求最佳工作点,使驱动系统既不能发生空转,又能充分发挥最大的牵引力。 (3)可实现各轴单独控制。当某台电机发生空转时,可调节该台电机,这样能充分利用机车的粘着性能。在交—直传动系统中,某轴空转时,需要使所有各轴电机卸载,这样就大大降低了机车的牵引能力。 由于上述特性和良好的控制功能,交—直流传动系统的粘着系数可以利用得很高。1992年美国铁路协会(AAR)在向四家机车制造厂提出的26台交流传动机车投标建议书中提出的粘着指标是:起动粘着系数45%,全天候牵引粘着系数是32%(GE公司在交—直传动机车上,采用“SENTRY”粘着控制装置后,全天候粘着系数是0.25~0.30)。如此之高的粘着利用,正是针对交流机传动机车所具有的良好的粘着控制而提出的,这对于交—直传动系统是不可想象的。德国四轴120型机车,可满足以往六轴机车的全部要求。 3、功率大,牵引力大 这个概念是指在其它条件大致相同的前提下,在机车结构所提供的空间条件下,可以装更大功率的异步电动机。如加拿大改造的CP4744号机车,在给定的设计空间条件下,直流电动机的功率大约被限制在600~700kW/轴。装用BBC6FRA40B异步牵引电动机,其功率可达1492kW/轴以上。正因如此,才可使机车的牵引功率大大提高。牵引功率大导致牵引力大,而又由于粘着性能好,大的牵引力能充分发挥其牵引能力。我们可以比较一下ND5型交直流传动机车和SD60MAC交流传动机车的牵引力情况:ND5机车的柴油机的标定功率为2940kW,起动牵引力为533.6kN,持续速度为22.2km/h时的持续牵引力为359.8kN;SD60MAC机车的柴油

SS4改型电力机车控制电路

第四章控制电路 第一节概述 控制电路的组成及作用 1、控制电源电路:直流110V稳压电源及其配电电路; 2、整备控制电路:完成机车动车前的所有操作过程,升弓、合闸、起劈相机、通风机等; 3、调速控制电路:完成机车的动车控制,即起动、加速、减速; 4、保护控制电路:是指保护与主电路、辅助电路有关的执行控制; 5、信号控制电路:完成机车整车或某些部件工作状态的显示; 6、照明控制电路:完成机车的外照明及标志显示。 第二节控制电源 一、概述 机车上的110控制电源由110V电源柜及蓄电池组构成。正常运行时,两者并联为机车提供稳定110V控制电源,降弓情况下,蓄电池供机车作低压实验和照明用,若运行中电源柜故障,由蓄电池作维持机车故障运行的控制电源。 110V电源柜具有恒压、限流特点。主要技术参数如下: 396V+-单相交流50HZ 输入电源…………………………………25% 30% 输出额定电压……………………………直流110V±5%(与蓄电池组并联)输出额定电流……………………………直流50A 限流保护整定值…………………………55A±5% 静态电压脉动有效值……………………<5V(与蓄电池组并联) 基本原理框图:

取自变压器辅助绕组的电源经变压器降压后,经半控桥式整流电流整流,再滤波环节滤波后与蓄电池并联(同时也兼起滤波作用)。给机车提供稳定的110V 直流控制电源。 二、主要部件的作用 电气原理图见附图(九) 600QA—控制电路的交流开关和总过流保护开关 670TC—控制电源变压器,变比为396V/220V,将取自201和202线上的单相交流电降压后送至半控桥 669VC—控制电源的整流硅机组,由V1~V4组成半控桥,将输入的220V交流电整流成直流电输出,通过674AC控制相控角度改变输出电压。 674AC—电控插件箱(包括“稳压触发”插件和“电源”插件),其中“稳压触发”插件自动控制晶闸管V1、V2的导通,并根据反馈信号适时调节相控角度,使控制电源输出电压保持在110V±5%(与蓄电池并联);“电源”插件将110V变48V、24V、15V . 1MB、2MB—给674AC同步信号,并给GK1、GK2提供触发电压 GK1、GK2—给V1、V2提供门极触发电压 671L、673C—滤波电抗与滤波电容,对669VC输出的脉流电进行滤波 666QS—整流输出闸刀(机车上叫蓄电池闸刀),将整流滤波后的输出电源与蓄电池并联。

交流电力传动技术的现状和发展概论

交流电力传动技术的现状和发展 内容摘要 为了资源能效并保护环境,实现高速和重载运输,促进国民经济的可持续发展,在轨道交通运输领域,具有优异运行性能和显著节能效果的电力牵引交流传动系统应用越来越普遍,而交流传动传动控制技术是高速和重载车辆必须的技术配置,是高速铁路和重载货运发展的基础,也已成为衡量一个国家铁路技术水平的重要标志。 本论文从电力牵引交流传动系统的基本结构出发,大致介绍了国内外交流电力传动技术的发展历程,详细分析了系统核心部件牵引变压器、变流器、牵引电动机以及对之进行控制的控制系统的的研究现状和发展历程,最后研究了我国的交流传动控制技术发展及未来展望。 关键词:交流传动与控制结构与原理现状与发展 ABSTRACT In order to improve the efficiency of resource,protect the environment,realize the high-speed and heavy transportation,and promote the sustainable development of domestic economy,in the area of rail transportation,the electric traction AC drive system,which has excellent core component and eminent effect of energy-saving,is being increasingly prevalent applied in practical condition .Meanwhile,AC drive control technology,a imperative technology about high-speed and heavy transportation and a fundamental of high-speed train and heavy freight transportation,becomes a significant sign to judge a country’s ability of transportation. This essay is base on the basic structure of electric traction AC drive system,and,roughly,introduces the development about electric traction AC drive system all over the world . also,it explicitly analyses the core components,including transformer, converter, and traction motor,and the related current research and development about its control system. At last,it discusses the development and prospect about AC drive control technology in our country. KEY WORDS: AC drive and control structure and principle current status and development 目录

变电站站用交流电源系统技术规范

变电站站用交流电源系统技术规范

ICS 备案号: Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 变电站站用交流电源系统技术规范 中国南方电网有限责任公司 发 布

目录 1总则 (1) 2规范引用文件 (1) 3术语和定义 (5) 4使用条件 (10) 5站用电接线 (11) 6站用变压器的选择 (15) 7380V短路电流计算 (21) 8380V低压配电屏的选择 (24) 9站用电系统的继电保护、控制、信号、测量及自动装置 26 10站用电设备的布置 (38) 11现场安装要求 (42) 12电缆敷设及防火技术要求 (45) 13标志、包装、运输、储存 (49) 附录A站用电系统原理接线图(规范性附录) (55) 附录B 站用电系统I/O表(规范性附录) (60) 附录C站用电源定值表(规范性附录) (61) 附录D主要站用电负荷特性表(资料性附录) (62) 附录 E 500kV 变电站站用变压器负荷计算及容量选择实例(资料性附录) (65) 附录F交流断路器级差配合(资料性附录) (67) 附录G变电站站用电负荷主要设备单、双电源配置表(资料性附录) (68) 附录H 站用电源系统检验要求(资料性附录) ........ I I

前言 变电站站用交流电源电系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源,为规范站用交流电源系统的配置、设计、施工、验收,统一建设标准,提高其安全性和可管理性,特制定本规范。 本规范由中国南方电网公司生产设备管理部提出、归口及解释。 本规范主编单位:中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。 本规范参编单位:广东电网公司。 本规范主要起草人:梅成林、陈曦、邓小玉、刘玮、杨忠亮、袁亮荣、徐敏敏、王奕、盛超 本规范主要审查人:佀蜀明,何朝阳,马辉,梁睿,吴东昇,黄志伟。 本规范由中国南方电网公司标准化委员会批准。I

电力机车工作原理

电力机车工作原理 电气化铁路的回路就是火车脚下的铁路。机车先通过电弓从接触网(就是天上的电线) 上受电,在经过机车上的牵引变压器,整流柜,逆变,然后传入牵引电机带动机车,最后通过车轮传入钢轨。形成一个巧妙的电路。 和电传动内燃机车相比就是动力源不同,能量来自接触网,其他如走行部,车体等并没有本 质区别。通过受电弓将25KV的电压引至车内变压器,之后,若是交直流传动的,便进行整流,驱动直流电动机,电机通过齿轮驱动轮对。一般调节晶闸管的导通角度来调节功率,从而进行调速。交直交流传动的要在整流后加逆变环节,之后驱动异步电动机,驱动轮对。这种的调速较为复杂,要合理调节逆变的频率和整流的电压才能保证功率因数。大体过程就是这样。 电力机车是通过车顶上的集电弓(也称受电弓)从接触网获取电能,把电能输送到牵引电动 机使电动机驱动车轮运行的机车。 电力机车的分类: 1按机车轴数分: 四轴车:轴式为BO-BO ; 六轴车:轴式为CO-CO、BO-BO-BO ; 八轴车:轴式为2(B0-B0); 十二轴车:轴式为2(C0-C0)、2(B0-B0-B0)。 轴式“ B ”表示一个转向架有2根轴;轴式“ C”表示一个转向架有3根轴;脚号“ 0”表示每个轴有一台牵引电机;"-"表示转向架之间是通过车体传递牵引力。 2、按用途分: (1)客运电力机车。用来牵引各种速度等级的客运列车,其特点是速度较高,所需牵引力较小。 ⑵货运电力机车。用来牵引货物列车,其特点是载荷大,牵引力大,但速度较低。 (3)客货通用电力机车。尤其是近年来新型电力机车中,其恒功运行速度范围大,可适用牵引客运列车,也可适用牵引货运列车。 3、按轮对驱动型式分: (1) 个别驱动电力机车指每一轮对是由单独的一台牵引电动机驱动的电力机车。 (2) 组合驱动电力机车指几个轮对用机械方式互相连接成组,共同由一台牵引电动机驱动 的电力机车。 现代电力机车大都采用个别驱动方式,而很少再采用组合驱动。 车和多流制电力机车。 直流制电力机车:即直流电力机车,它是由直流电网供电,采用直流牵引电机驱动的电力机车。 交流制电力机车:可分为单相低频(25Hz或16 2/3Hz)电力机车和单相工频(50Hz)电力机 车。 交直传动电力机车:是由接触网引人单相工频交流电经机车内的变流装置供给直(脉)流牵引电动机来驱动的机车。 交流传动电力机车:是由接触网引人单相工频交流电经机车内的变流装置供给交流(同步或异步)牵引电动机来驱动的机车。

电力机车控制复习题及参考答案

《电力机车控制》课程复习资料 一、判断题: 1.机车牵引力与机车速度的关系,称为机车的牵引特性。 [ ] 2.为保持整流电流的脉动系数不变,要求平波电抗阻器的电感为常数。 [ ] 3.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。 [ ] 4.机车的起动必须采用适当的起动方法来限制起动电流和起动牵引力。 [ ] 5.SS4改型机车Ⅲ级磁场削弱时,15R和16R同时投入,磁场削弱系数为0.3。 [ ] 6.SS4改型机车主电路接地保护采用接地继电器,这是一套无源保护系统。 [ ] 7.机械联锁可以避免司机误操作。 [ ] 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 [ ] 9.交流电机同直流电机相比,维修量可以减小。 [ ] 10.直流传动是我国电力机车传动的主要方式。 [ ] 11.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 [ ] 12.机车故障保护的执行方式有跳主断路器、跳相关的接触器、点亮故障信号显示。 [ ] 13.交直交传动系统的功率/体积比小。 [ ] 14.当司机将牵引通风机按键开关合上后,不但能使通风机分别起动,还能使变压器风机和油泵起动。 [ ] 15.逆变器用于将三相交流电变为直流电。 [ ] 16.交直交系统具有主电路复杂的特点。 [ ] 17.压缩机的控制需要根据总风压的变化由司机操作不断起动。 [ ] 18.整流电路的作用是将交流电转换为直流电。 [ ] 二、单项选择题: 1.机车安全运行速度必须小于机车走行部的( )或线路的限制速度。 [ ] A.旅行速度 B.构造速度 C.持续速度 2.制动电阻柜属于( )电路的电器设备。 [ ] A.主 B.辅助 C.控制 3.SS4改型电力机车固定磁场削弱系数β为 [ ] A.0.90 B.0.96 C.0.98 4.SS4改型机车控制电路由110V直流稳压电源、( )以及有关的主令电器各种功能的低压电器及开关等 组成。 [ ] A.硅整流装置 B.电路保护装置 C.蓄电池组 5.SS4 改型电力机车采用的电气制动方法为 [ ] A.再生制动 B.电磁制动 C.加馈电阻抽制动 6.SS4改型电力机车主电路有短路、过流、过电压及( )等四个方面的保护。 [ ] A.欠流 B.欠压 C.主接地 7.辅助电路线号为“( )”字头的3位数流水号。 [ ] A.1 B.2 C.3 8.电力机车上的两位置转换开关作用之一是转换牵引电机中( )的电流方向, 以改变电力机车的运行方向。 [ ] A.励磁绕组 B.换向绕组 C.电枢绕组 9.SS4改型电力机车电气设备中电压互感器的代号为 [ ] A.TA https://www.doczj.com/doc/ec2080946.html, C.TM 10.平波电抗器属于( )电路的电器设备。 [ ] A.主 B.辅助 C.控制 11.( )电源由自动开关 606QA,经导线640提供电源。 [ ] A.前照灯 B.副前照灯 C.副后照灯 12.压缩机故障时可以通过( )中的故障隔离隔离开关进行隔离。 [ ] A.辅助电路 B.控制电路 C.主电路 13.调速控制电路的配电由自动开关( )经导线465提供。 [ ]

铁路机车基本知识概述

铁路机车基本知识概述 机车是铁路运输的基本动力。客货列车的牵引和车站上的调车作业,都由机车来承担。机车对铁路运输的安全正点、多拉快跑、优质低耗起着重要的作用,也是发展铁路运输业的关键设备。因此,车站与行车有关的计划与指挥人员,对各种类型机车的基本性能和运用常识应有一定的了解。 一、机车的种类 机车按原动力的不同可分为蒸汽机车、内燃机车(内燃动车组)和电力机车(电力动车组)三种。 机车按用途的不同可分为运行速度较高的客运机车、牵引力较大的货运机车和机动灵活的调车机车。 1.蒸汽机车 蒸汽机车的应用,已有170多年的历史。它是通过蒸汽机,把燃料(煤、油、木材)的热能转变成机械能,用来牵引列车运行的一种机车。蒸汽机车主要由锅炉、汽机、走行部、车架、煤水车、车钩及缓冲装置和制动装置等部分组成。 蒸汽机车热效率低、能源消耗大、输送能力小,所以,目前在我国已逐步被淘汰。 2.内燃机车 内燃机车是以柴油机为原动力的机车。它的特点是热效率高,持续工作时间长,适合长交路运行。

目前,我国运用的内燃机车,按其传动方式的不同,可分为电传动和液力传动两种类型。 电传动内燃机车是由柴油机带动发电机,把柴油机的机械能转变成电能,将电能供给牵引电动机,再经齿轮传递给机车轮对使机车运行。 液力传动内燃机车是在柴油机与机车动轮之间装有一套液力传动装置,柴油机输出的扭矩通过传动装置传递到机车的轮对上,使机车产生牵引力。 目前,我国生产的几种内燃机车的概况如表1-4所示。 表1-4几种国产内燃机车概况表

3.电力机车 电力机车本身不带能源,是依靠从沿途接触网导线上获取电能,通过牵引电动机而驱动的机车。 发电厂将110~220kV的三相工频交流电经输电线送往铁路牵引变电所,由牵引变电所分别向与其两边相邻区间的接触网上供给25~27.5kV的单相工频交流电,供电力机车使用。 电力机车主要由车体、走行装置、车底架、车钩及缓冲装置、制动装置和一整套电气设备组成。 电力机车具有功率大、起动速度快、善于爬坡、便于实施高速重载等优点。目前国产主要型号电力机车的技术性能如表1-5所示。 表1-5几种韶山系列电力机车概况表

02 HXD1B型大功率交流传动电力机车总体说明书

中国南车集团株洲电力机车有限公司 设计文件 HXD1B型大功率交流传动电力机车 总体说明书 更改单编号 版本0.1 编 制 日 期 审 核 日 期 批 准 日 期

大功率交流传动9600kW六轴货运电力机车总体说明书 1 概述 大功率交流传动HX D1B型六轴9600kW交流传动电力机车在引进、消化、吸收HX D1型机车基础上进行自主再创新的成果,该型机车研制时紧紧围绕机车九大关键技术和十项主要配套技术,遵循先进、成熟、经济、适用、可靠的技术原则,按照模块化、标准化、系列化的要求,优化设计和制造,研制的适应铁路运输需要的六轴交流传动7200kW干线电力机车。机车设计、制造和试验等采用的技术标准是IEC、UIC、EN、DIN、GB及TB等相关标准。该型机车设计使用寿命30年。机车主要特点是: 采用模块化、标准化、通用化设计,并充分考虑噪音、防火、安全及维护等设计要素。 主电路:机车设有2个水冷牵引变流器,每个变流器包含2个四象限整流器以及3个为相应3台牵引电动机供电的主逆变器和1个为辅助设备供电的辅助逆 变器。整流器和逆变器均采用 6.5kV/600A IGBT。逆变器电机控制上采用单轴 控制技术,粘着利用率高;轴牵引功率1600kW,电制动采用再生制动。 辅助电路:机车辅助采用主辅一体化设计,辅助逆变器供电(集成在主逆变器中),可实现在过分相时不间断供电。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,实现100%故障冗余。辅机采用无级 闭环控制,效率高,节能降噪。 控制网络:机车采用SIBAS 32微机控制系统,实现网络化、模块化,使机车控制系统具有控制、诊断、监测、传输、显示和存储功能,控制网络应符合IEC 61375 的标准要求。机车内部的通讯通过MVB总线实现,机车间的通讯通过WTB总线 实现,通过WTB总线进行多机(最多三台)重联控制及显示功能,CCU采用双套 热备冗余,具有当代机车微机网络控制的先进性; 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,具有先进的冬夏季转换功能,保证机车内部清洁的环境和良好的通风效果。 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。以中央纵梁 作为主要传递牵引力的构件,具有高强度低重量的优点,适合重载牵引。

电力机车控制电源柜电子控制柜作业指导书

电力机车控制电源柜电子控制柜作业指导书 序号作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示 1 控制电 源柜电筒、 毛巾、 毛刷 各型 呆扳 手螺 丝刀 凡士 1.清洁各部卫生。 1.各部清洁度符合相应标准 2.检查各插件、插座。 2.外观检查电子插件,插接到位,插件固 定螺栓齐全、紧固,指示灯完好,工作开 关动作可靠

序号作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示林 3.检查各刀开关。 3.闸刀光洁,无烧痕,动刀片转动自如, 夹力适当,刀片缺损宽度不大于原形的 10%,厚度不大于原形的1/2。 4.检查各转换开关。4钮子开关或转换开关通断作用可靠

序号作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示 5.检查电表、照明灯。 5.未合蓄电池闸刀时,电流、电压表指示 为零,指针不卡滞;电流、电压表安装紧 固,外罩无裂损。 6.检查自动开关。 6.自动开关外观无缺损。接线紧固、良好, 无过热烧损痕迹;各电路自动开关额定电 流值符合电路规定,作用可靠。

序号作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示 7.检查整流器、变压器、 电抗器、阻容板。 7.变压器、电抗器绕组及铁芯无松动、脏 污、放电痕迹;接线紧固、正确;导线无 断股,不得与其他物件自由接磨。脉冲变 压器安装紧固,无烧损痕迹,接线紧固。 电阻无开路,外包珐琅无严重剥离。 8.检查端子排、线路、 插头座、导线、线束。 8.端子排接线正确、紧固,各导线的线号 齐全、清晰。插头、座接线紧固,无虚接 及短路

序号作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示 9.开后盖检查分流器、 反馈电阻、滤波电容、 浪涌吸收器及各部接线 状态。 9.电阻无开路,外包珐琅无严重剥离;分 流器无开焊;电容无漏液、鼓包,绝缘子 完整。. 10.测试半控桥元件。10.用数字万用表二极管档测量整流管无 短路及开路现象,测量晶闸管无短路现 象;用数字万用表200Ω档测量晶闸管门 极及阴极间的阻值为16Ω左右。 11.试验。11.试验正常。

电力机车主电路发展概述(I)

电力机车主电路的发展概述 电力机车(electric locomotive)本身不带原动机、靠接受沿线接触网送来的电流作为能源、由牵引电动机驱动车轮的机车。所需的电能,可以由多种形式(火力、水力、风力、核能等)转换而来。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠边等主要优点,而且不污染环境,特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多、坡度大的山区铁路。 发展概况【top】最早造出第一台标准轨距电力机车的是苏格兰人R·戴维森,时间是1842年,由40组蓄电池供电,但没有实用价值。1879年5月,德国人W·VON西门子设计制造了一台能拉乘坐18人的三辆敞开式“客车”的电力机车,它由外部150V直流发电机通过第三轨供电,这是电力机车首次成功的试验。1881年,法国在巴黎展出了第一条由架空导线供电的电车线路,这就为提高电压,采用大功率牵引电动机创造条件。1895年,美国在巴尔的摩—俄亥俄间5. 6 km长的遂道区段修建了直流电气化铁路,在该区段上运行的干线电力机车自重97 t,采用675 V直流电,功率为1 070 kW。1903年德国的三相交流电力机车创造了每小时210km 的高速记录。 中国最早使用电力机车在1914年,是抚顺煤矿使用的1 500 V直流电力机车。1958年中国成功地生产出第一台电力机车,从采用引燃管整流器到硅整流器,机车性能不断改进和提高,到1976年制成韶山型(SS1型)131号时已基本定型。截止到1989年停止生产,SS1型电力机车总共制造出厂926台,成为中国电气铁路干线的首批主型机车。1966年SS2型机车制成。1978年研制成功的SS3型机车,不仅改善了牵引性能,还把机车的小时功率从4 200kW提高到4 800kW,载止到1997年底,共生产了987台,成为中国第二种主型电力机车。1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车,它是国产电力机车中功率最大的一种(6 400kW),已成为中国重载货运的主型机车。以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7 型电力机车。1994研制成功了时速为160 km的准高速四轴电力机车等。至此,中国干线电力机车已基本形成了4、6、8 轴和3 200、4 800和6 400kW功率系列。1999年5月26日,中国株洲电力机车厂生产出第一台时速超过200km的DDJ1001号“子弹头”电力机车,标志着中国铁路电力牵引已跻身于国际高速列车的行列。为追踪世界新型“交—直—交”电力机车新技术,从20世纪70年代末开始,中国铁路一直在进行中小功率变流机组的地面试验研究和大功率的交—直—交电力机车的研制,也已取得了阶段性成果。 类型【top】电力机车是从接触网上获取电能的,接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同,所用的电力机车也不一样,基本上可以分为三类: 直—直流电力机车采用直流制供电时,牵引变电所内设有整流装置,它将三相交流电变成直流电后,再送到接触网上。因此,电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用,简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低,一般为1 500V或3 000V,接触导线要求很粗,要消耗大量的有色金属,加大了建设投资。 交—直流电力机车在交流制中,目前世界上大多数国家都采用工频(50Hz)交流制,或25Hz低频交流制。在这种供电制下,牵引变电所将三相交流电改变成25 kV工业频率单相交流串励电动机,把交流电变成直流电的任务在机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多,接触导线的直径可以相对减小,减少了有色金属的消耗和建设投资。因此,工频交流制得到了广泛采用,世界上绝大多数电力机车也是交—直流电力机车。 交—直—交电力机车采用直流串励电动机的最大优点是调速简单,只要改变电动机的端电压,就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子,使制造和维修很复杂,体积也较大。而交流无整流子牵引电动机(即三相异步电动机)在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。它之所以迟迟不能在电力机车上应用,主要原因是调速比较困难。改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度,而只有改变电流的频率才能达到目的。因此,只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天,才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车。交—直

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