SS4改电力机车整流调压电路

保护电路SS4改电力机车主电路保护包括：短路、过流、过电压及主接地保护等四个方面。

1.6.1 短路保护当网侧出现短路时，通过网侧电流互感器7TA→原边过流继电器101KC，使主断路器4QF动作，实现保护。

其整定值为320A。

当次边出现短路时，经次边电流互感器176TA、177TA、186TA及187TA→电子柜过流保护环节使主断路器4QF动作，实现保护。

其整定值为3000A+5%。

在整流器的每一晶闸管上各串联一个快速熔断器，实现元件击穿短路保护之用。

1.6.2 过流保护在牵引工况和制动工况时牵引电机的状况不同，牵引电机过流保护的整定值和保护方式设置也不同。

在牵引工况时，牵引电机的过流保护是通过直流电流传感器111SC、112SC、131SC和141SC→电子柜→主断路器来实现的，其整定值为1300A+5%。

在制动工况时，牵引电机的过流保护是通过直流电流传感器111SC、112SC、131SC和141SC→电子柜→励磁过流中间继电器559KA→励磁接触器91KM来实现的。

其整定值为1000A±5%。

在制动工况时，还没有励磁绕组的过流保护，它是通过直流电流传感器199SC→电子柜→励磁过流中间继电器559KA→励磁接触器91KM来实现的。

其整定值为1150±5%。

1.6.3 过电压保护机车的过电压包括：大气过电压、操作过电压、整流器换向过电压原边过流继电器和调整过电压等。

大气过电压的保护主要采用两种方式：一是在网侧设置新型金属氧化物避雷器5F；二是在各主变压器的各次边绕组上设置RC吸收器。

牵引绕组上的RC吸收器由71C与73R、72C与74R、81C与83R、82C与84R构成；励磁绕组上的RC吸收器由93C与94R构成；辅助绕组上的RC吸收器由255C与260R构成。

当机车主断路器4QF打开或接通主变压器空载电流时，机车将产生操作过电压，通过网侧避雷器5F和牵引绕组上的RC吸收器能够对此操作过电压进行限制。

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：完成机车的内外照明及标志显示。

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：输入电源…………………………………25%396V+-单相交流50HZ30%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。

第8章电力电子应用技术实例8.1 SS4型电力机车牵引整流器供电系统8.1.1 SS4型电力机车牵引整流器韶山4型电力机车是我国第三代电力机车的“领头”产品，于1989年获国家科技进步一等奖。

随着我国电力电子技术和功率器件的发展和应用，我国交-直流传动电力机车的调压调速技术实现了换代的跳跃发展，经历了第一代韶1、韶2型电力机车的低压侧或高压侧调压开关调幅式的有级调压调速技术，到第二代韶3型电力机车采用调压开关分级和级间晶闸管相控平滑调压相结合的调压调速技术，到第三代韶4~韶8型电力机车的多段桥晶闸管相控无级平滑调压调速的发展历程。

第三代电力机车以韶4型（SS4）为起点，使晶闸管相控调压调速的交直传动电力机车形成了电力机车家族。

1.SS4型电力机车主电路的特点韶4型和韶4改进型电力机车的电气线路主要有主牵引电路、辅助供电电路、有触点控制电路、控制电源电路和电子控制电路五大部分，整个控制系统十分庞大和复杂，本节介绍SS4型电力机车的牵引整流器供电系统。

（1）牵引电动机供电方式1-受电弓；3-主变压器；4-主断路器；5-主放电器；6-高压互感器；1M~4M牵引电动机；79R~80R负载电阻；1L~4L主极绕组；31~34-过压吸收电路；91KC~94KC线路接触器；161~164-接地电刷；11JZ~14JZ-主整流器；127DJ~128DJ主接地继电器；111GK~114GK牵引电机隔离开关。

17PK~20PK主平波电抗器重载货运八轴SS4型电力机车的牵引供电电路如图8- 1 所示，使用直流串励牵引电动机，采用传统的交-直流供电方式；牵引电机采用“转向架独立供电方式”，一台转向架的两台牵引电机并联，由一台相控式主整流器供电,全车四个两轴转向架，具有四台独立的相控主整流器。

网侧电流从接触网流入升起的受电弓，经25kV车顶母线分为两路，一路进本节车，经主断路器4、主变压器高压绕组AX进入车体，经车体与转向架间软线和轴箱电刷到车轮和钢轨；另一路，25kV经高压连接器到另一节车的车顶母线。

查阅资料，画出ss4机车主电路原理图，简述其基本特点，如：调压方式、整流方式、供电方式、制动方式等一、SS4改型电力机车主电路的特点：1. 传动方式为交—直传动，串励脉流牵引电动机牵引；2. 转向架供电为独立供电方式；3. 不等分三段半控整流调压电路，有级磁场削弱；4. 加馈电阻制动，最大制动力延伸至11.5 km/h；5. 直流电流、电压测量传感器化；6. 双接地继电保护；7. 增设PFC功补装置。

二、主电路构成（一）网侧高压电路（25KV电路）主要设备：1.高压部分有受电弓1AP、高压连接器2AP、空气断路器4QF、避雷器5F、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA、主变压器8TM原边绕组。

2.低压部分有自动开关102QA、网压表103PV、PFC用电压互感器100TV、PFC用电流互感器109TA、电度表105PJ，以及接地回流电刷110E、120E、130E、140E。

：3.电流回路：高压连接器2AP→另一节车的车顶母线主断路器4QF→高压电流互感器7TA→主变压器原边绕组A—X →PFC用电流互感器109TA→低压电流互感器9TA→车体→转向架构架→接地回流电刷（二）整流调压电路（Ⅰ架）采用转向架独立供电：a1-b1-x1，a2-x2供电给整流器70V ，70V 给并联的第1、2位牵引电机供电；a3-b3-x3，a4-x4供电给整流器80V ，80V 给并联的第3、4位牵引电机供电。

额定网压时：2211111133332222695.4a x a x a b b x a b b x U U U U U U V ======不等分三段半控桥式整流电路工作顺序（Ⅰ架为例）：首先投入4臂桥，触发T5和T6，投入a2-x2段绕组,T5和T6顺序移相。

整流输出电压0～12d U 变化，D1和D2续流。

正半周：a2（正）→D3→71号母线→平波电抗器→牵引电机线路接触器→牵引电机→牵引电机故障隔离开关→72号母线→D2→D1→73号母线→T6→x2（负）。

SS4改型电力机车主辅电路分析学生姓名：学号：专业班级：指导教师：摘要电力机车电路通常由3部分组成，既主电路、辅助电路和控制电路。

主电路是指将牵引电动机及其相关的电气设备连接而成的线路，该线路具有电压高、电流大的特点，因此亦称高压电路或牵引动力电路，根据机车的运行情况，对机车提出了各种要求，以满足机车安全运行需要。

主电路的结构将直接影响机车运行性能的好坏、投资的多少、维修费用的高低等重要经济指标，要对各型机车住电路单元电路的结构方式，如整流调压方式、供电方式、磁场削弱方式、电气制动方式的讨论过渡到具体机车的主电路。

机车的主电路要进行功率传递，其结构决定了机车的类型，同时在很大的程度上决定了机车的基本性能，直接影响机车性能的游劣、投资的多少、维修费用的高低等技术经济指标。

电力机车的辅助设备是为了保证主电路中各电气设备的正常工作而设置的。

辅助电路是指将辅助设备及其相关的电气设备连接而成的电路。

辅助电路能否正常工作，直接影响主电路能否正常工作，亦既影响机车的正常工作。

辅助电路中的辅助设备是为保护主电路的正常工作和各项辅助功能而设置的。

SS4改型及车上的辅助设备主要有分相设备，为机车上的所有三相负载提供三相交流电源；通风机组，用来冷却牵引电动机、硅整流柜、制动电阻柜、主变压器油散热器等设备；空气压缩机组，生产机车上所需要的压缩空气，给机车上的所有电动器件和空气制动系统提供动力源。

辅助电路时有电源电路、伏在电路和保护电路组成。

关键词：主电路；辅助电路；SS4改型电力机车目录摘要 (I)引言 (4)1 SS4改型电力机车主电路分析 (5)1.1 概述 (5)1.1.1 机车电路的分类、及电力机车主电路的组成 (5)1.1.2 对电力机车主电路的基本要求 (6)1.2 电力机车主电路结构分析 (6)1.2.1 变流调压方式 (6)1.2.2 供电方式 (6)1.2.3 磁场削弱方式 (7)1.2.4 电气制动方式 (8)1.2.5 牵引电动机型式及联结方式 (8)1.2.6检测及保护方式 (8)1.3 SS4改电力机车主电路分析 (12)1.3.1 SS4改型电力机车主电路分析 (12)1.3.2 SS4改机车的一些参数与特点： (16)2 SS4改型电力机车辅助电路分析 (17)2.1 电力机车的辅助设备 (17)2.1.1 辅助线路组成 (17)2.1.2 分相设备 (17)2.1.3 旋转式异步劈相机 (18)2.1.4 辅助变流器 (18)2.1.5 辅助设备的设置和启动 (19)2.2 SS4改型电力机车辅助电路分析 (20)2.2.1 单－三相供电系统 (21)2.2.2 三相负载电路 (21)2.2.3 单相负载电路 (22)2.2.4 保护电路 (23)2.2.5 列车供电系统 (24)3 SS4改电力机车常见故障及处理 .......................................................... 错误!未定义书签。

第4章电力机车线路第1节SS4G型机车主电路SS4G型电力机车主电路(见附图一)是以SS4、SS5和SS6型机车主电路为基础，并消化、吸收了8K和6K型机车的一些先进技术而设计的。

具有如下主要特点：1.机车采用加馈电阻制动，每节车四台牵引电机主极绕组串联，由一台励磁半控桥式整流器供电。

每台转向架上的二台牵引电机电枢与各自的制动电阻串联后，并联在一起，并与主整流器相串联。

2.机车全部采用了霍耳传感器检测直流电流、电压信号，以利司机安全，并可提高系统的控制精度。

3.为提高机车功率因数和改善通讯干扰，机车增加了PFC装置。

一、网侧高压电路网侧高压电路包括两部分：变压器原边的牵引电流电路及低压测量电路。

如下图所示。

图4-1 网侧高压电路由受电弓1AP引入接触网高压电，经主断路器4QF、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA 引入机车内部，原边电流经主变压器8TM的高压(原边)绕组AX，由机车接地装置向牵引变电所回流。

二节车之间的25kV母线用高压联接器2AP进行连接。

低压部分有自动开关102QA、网压表103PV、电度表105PJ、PFC用电压互感器100TV，以及接地电刷110E、120E、130E和140E。

这些电器设备所组成的电路主要用于检测机车网压和提供电度表用的电压信号。

二、整流调压电路采用转向架独立供电方式，由二套独立的整流调压电路，分别向相应的转向架供电。

牵引绕组a1-b1-x1和a2-x2供电给主整流器70V，组成前转向架供电单元;牵引绕组a3-b3-x3和a4-x4供电给主整流器80V组成后转向架供电单元。

下图所示为前转向架单元的三段不等分半控桥式整流调压电路。

其中各段绕组的电压为Ua2x2=Ua1x1=2Ua1b1=2Ub1x1=699.5V图4-2 前转向架单元整流调压电路三段不等分整流桥的工作顺序简述如下：首先投入四臂桥。

即触发四臂桥的晶闸管，投入a2-x2绕组。

整流电压由零逐渐升至1/2Ud(Ud 为总整流电压)，六臂桥的整流元件续流。

由受电弓1AP引入接触网高压电，经主断路器4QF、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA 引入机车内部，原边电流经主变压器8TM的高压(原边)绕组AX，由机车接地装置向牵引变电所回流。

二节车之间的25kV母线用高压联接器2AP进行连接。

低压部分有自动开关102QA、网压表103PV、电度表105PJ、PFC用电压互感器100TV，以及接地电刷110E、120E、130E和140E。

这些电器设备所组成的电路主要用于检测机车网压和提供电度表用的电压信号。

二、整流调压电路采用转向架独立供电方式，由二套独立的整流调压电路，分别向相应的转向架供电。

牵引绕组a1-b1-x1和a2-x2供电给主整流器70V，组成前转向架供电单元;牵引绕组a3-b3-x3和a4-x4供电给主整流器80V组成后转向架供电单元。

下图所示为前转向架单元的三段不等分半控桥式整流调压电路。

其中各段绕组的电压为Ua2x2=Ua1x1=2Ua1b1=2Ub1x1=699.5V图4-2 前转向架单元整流调压电路三段不等分整流桥的工作顺序简述如下：首先投入四臂桥。

即触发四臂桥的晶闸管，投入a2-x2绕组。

整流电压由零逐渐升至1/2Ud(Ud 为总整流电压)，六臂桥的整流元件续流。

当四臂桥满开放后，六臂桥投入。

先投入绕组a1-b1，整流电压在1/2~3/4Ud之间调节。

待满开放后，b1-x1绕组再投入，整流电压在3/4Ud~Ud之间调节。

在整流器的输出端还分别并联了两个电阻75R和76R，其电阻的作用有两个：一是机车高压空载做限压试验时，作整流器的负载，起续流作用;二是正常运行时，能够吸收部分过电压。

三、牵引电路机车的牵引电路，即机车主电路的直流电路部分，部分电路如下图所示。

图4-3 牵引电路示意图机车牵引电路，采用转向架独立供电方式。

第一转向架的第一台牵引电机1M与第二台牵引电机2M并联，由主整流器70V供电;第二转向架的第三台牵引电机3M与第四台牵引电机4M并联，由主整流器80V供电。