3-HXD1C牵引变压器结构与维护

HX D1C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和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车HX D 1C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。

和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车主要技术特点概要 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； 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的标准要求。

和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车1主传动系统介绍2辅助电气系统介绍3控制系统介绍和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车主传动系统结构及特点主电路原理图和功能说明主传动系统介绍主要部件介绍和谐HX D 1型大功率重载货运电力机车主电路结构和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车主要技术特点 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模块和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车主传动系统结构及特点主电路原理图和功能说明主传动系统介绍主要部件介绍机车电气系统和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车主电路原理图网侧电路说明 变流器逆变器电路说明和谐H XD 1型大功率重载货运电力机车网侧电路及保护网侧受流 网侧保护和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车变流器逆变电路交直交逆变变流系统保护功能主电路原理图和功能说明和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车主传动系统结构及特点主电路原理图和功能说明主传动系统介绍主要部件性能机车电气系统和谐HXD 1型大功率重载货运电力机车网侧主要电气部件TSG15B受电弓BVAC.N99D主断路器和BTE25.04D高压接地开关THG2B型高压隔离开关避雷器TBY1-25型电压互感器高压电缆总成原边电流互感器和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车冲击耐受电压170 kV 爬电距离1000mm高压电缆总成（连接车顶母线和主变压器）精度等级CI 1/CI 0.5 高压电流互感器（干式）精度等级CI 0.5高压互感器（油浸式、SS系列机车广泛采用）额定电流400A 短时电流16kA 接地开关（手动、无载操作）网侧主要部件电气性能最大放电电流10kA 避雷器（氧化锌电阻片，内部无间隙）开断容量600MVA 真空主断路器（绝缘子爬电距离大于1000mm）最大速度200km/h 受电弓（具有ADD功能）额定电流400A 开断角度60°高压隔离开关（手动、无载操作）和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车连接完好，车顶部分密封良好、表面清洁高压电缆总成（目视检查、密封检查）连接完好、二次绕组间及对地绝缘电阻≥100ＭΩ高压电流互感器（目视检查、绝缘测试）干燥剂更换、绝缘电阻测试、更换变压器油、变比检查高压互感器（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）触头油脂润滑、安全锁测试接地开关（目视检查、加脂、更换小部件）直流测试不小于58kV ，泄漏电流不大于50μA避雷器（目视检查、U 1mA 直流电压测试性能）密封件和紧固件完好、风缸、真空泡、主触头真空主断路器（目视检查、更换小部件、真空度检查、触头检查）碳滑板到限更换、气囊等紧固件受电弓（目视检查、更换小部件）触头油脂润滑、辅助联锁测试、主触头到限更换高压隔离开关（目视检查、加脂、更换小部件）网侧主要部件维修和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车主变压器、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TBQ35-8900/25型主变压器TGA9型牵引变流器JD160A 型牵引电机采用标准化、模块化设计 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，节能效果显著牵引变流器TCU和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车2×0.27 mH 电感值包含在主变压器内谐振电抗器强迫油循环冷却冷却方式主变压器电气性能参数2×300kVA 辅助绕组额定容量6×1383kVA 牵引绕组额定容量8900 kVA 原边绕组额定容量≥97 %额定效率和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车3×814A 最大输出电流强迫水循环冷却冷却方式牵引变流器电气性能参数DC1800V 中间电压3×1390A 额定输入电流AC970V/ 50 Hz 额定输入电压≥97.5%效率3AC1375V 额定输出电压3×598A 额定输出电流和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车≥94.5 % 额定效率（持续点）强迫风冷冷却方式牵引电机性能参数1720rpm 额定转速1419V 最高电压≥1225 kW 额定功率200级绝缘等级598 A 额定电流58.1Hz 额定频率和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车按要求更换干燥剂，按规程排气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更换有故障变压器变压器烧损更换压力释放阀压力释放阀无信号或信号错误，机械故障、不动作更换有故障油泵油泵不规则运行、运行噪音、轴承故障、绕组故障、阻塞、漏油等更换有故障电阻温度计温度无指示或指示错误，机械故障等更换油流继电器油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作主变压器的维修和谐H X D 1型大功率重载货运电力机车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。

HXD3 型电力机车主变压器常见故障分析及处理摘要：主变压器是电力机车的心脏，承担着整车供电的重任，主变压器的正常运行关系到电力机车的行车安全。

本文对电力机车主变压器检修过程中常见故障进行分析并提出解决方案，保证电力机车主变压器检修及运用的安全性和可靠性。

关键词：电力机车、主变压器、故障分析0前言我国铁路发展迅速，大功率电力机车已然成为普速列车和货运机车的主流。

截止2020年底电力机车数量占比全国铁路机车62.7%。

主变压器作为电力机车的核心部件，在检修过程中对故障点分析及处理尤为重要。

1、HXD3机车主变压器结构及原理HXD3型电力机车主变压器，主要由箱体、器身、套管、油箱及附属件组成。

主变压器为全密封结构，采用真空注油方式，通过氮气箱与储油箱之间的管路连接，对变压器运行过程中的油位进行调节，同时起到隔绝空气运用，减缓主变压器油劣化过程。

并采用强迫油循环风冷方式进行主变油冷却。

主变压器器身由铁芯、绕组及绝缘件等组成。

通过原边绕组与次边绕组的变比将从接触网接收的25kV高压电转化为机车各设备运行要求的电压等级，从而为整车提供动力。

2、主变压器检修常见故障及处理2.1低压套管烧损、老化低压套管由树脂伞裙和接线端子组成，树脂伞裙可以增大爬电距离，防止接线端子与变压器箱盖发生放电现象；接线端子为铜镀银材质，通过机车主电路大线与主变流柜连接。

在对主变压器C6修检修过程中，发现低压套管存在烧损现象，故障原因分析及处理如下：1.机车运用晃动及检修过程中拆装导致大线连接处螺栓松动，致使变流柜大线与铜接线端子接触不良，接触电阻变大导致低压套管发热氧化发黑，严重时发生放电、烧损节瘤；同时机车运用中套管表面脏污受潮导致绝缘降低，漏电流增加也会使套管发热老化。

此时需对套管进行清洁，可采用打磨镀银处理，严重者需更换套管，在日常运用中保证安装螺栓紧固到位、力矩符合要求，定期检查可杜绝此类现象。

2）机车运行过程中线路故障，导致电流过大，低压套管发热氧化发黑、烧损节瘤。

HXD1C型电力机车控制电源柜常见故障处理办法摘要：对HXD1C型机车电源柜的结构、功能、常见故障及其处理办法等方面进行全面介绍，以方便现场检修。

关键词： HXD1C型机车；电源柜；常见故障1概述TGY03型控制电源柜是HXD1C型电力机车的关键部件，其主要有两个部分的功能：一是为机车内部电器提供控制电压，即AC/DC模块将单相AC220V电源变为DC110V电源，为机车提供电源,并为蓄电池组充电；同时DC/DC模块将DCll0V电源变为DC24V电源，为应急灯、仪表等设备提供电源。

二是针对机车电气设备负载对1l0V输出和24V输出进行低压配电。

本文将对电源柜的原理、常见故障处理措施、出现故障时的应急措施进行说明。

2控制电源柜原理介绍2.1 控制电源柜组成控制电源柜的电气结构可以按其实现的功能划分为：充电机部分和低压配电部分。

1）充电机部分充电机部分由4个AC/DC模块、1个24VDC/DC模块和1个监控单元组成。

a.每个AC/DC模块容量为DCl10V/22.5A，即电源柜的总容量为DC110V/90A，AC/DC模块采用高频开关稳压方式，将单相AC220V输入电压变换成隔离的DCl10V 以满足蓄电池充电、设备使用等要求。

b.监控单元主要负责对AC/DC模块、DC/DC模块进行管理，提供状态显示、故障记录、故障查询、充电管理等功能。

2）低压配电部分电源柜的低压配电部分提供库内充电转换、l10V输出电压配电、24V输出电压配电等功能，包括安装在柜门上的对外输出断路器、安装在柜内电器装配组件，在电源柜的最下方还有专供外部大线接线所用的接线端子，以及输入单相AC220V控制开关等。

2.2主要技术特点1)电源柜采用模块化设计，极大地延长了电源柜的平均故障间隔时间，部分模块的损坏不会导致整个充电机瘫痪，提高了充电系统的可靠性。

同时各模块相互独立，模块之间的更换维修操作非常简单方便，大大降低了维护成本。

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2013届毕业设计任务书一、课题名称HXD1C型电力机车牵引变流器电气原理分析与使用维护二、指导老师：第1周至第10周进行三﹑设计内容与要求1．课题概述完成本课题的设计要求学生具有电路﹑电力电子变流技术﹑模拟电子与数字电子技术及工厂电气控制设备等方面的基础知识。

本课题与电力电子变流技术有着密切的关系，随着电力变流技术的飞速发展，越来越多的机车采用交流电机作为牵引源，交流机车牵引电机采用牵引变流器提供变压变频电源实现变频调速及牵引功率的调节。

变频调速易于实现电机车的平稳启动和调速运行，并具有能耗低、调速范围广、静态稳定性好等诸多优点。

通过本课题的设计，学生能够熟练掌握电力电子开关器件IGBT的特性及应用，深入理解电力电子变流技术在交传机车牵引电机调速领域的应用。

同时，通过对交传电力机车牵引变流器主电路与控制电路的分析,培养学生进行运用所学知识分析与解决实际问题的能力以及创新设计能力。

2．设计内容与要求1) 大功率交传机车主传动系统分析（1）主传动系统的结构及技术特点；（2）交传机车牵引电机的结构与工作原理，大功率交传机车牵引电机常用的调速方式与功率调节方式；（3）对交流机车牵引传动采用变频调速、调功与其它方式进行对比分析；2)TGA9型牵引变流器主电路分析（1）多重四象限整流电路工作原理分析：查阅相关技术资料，对牵引变流器常用的整流电路类型进行分析，重点对TGA9型多重四象限整流电路进行技术分析；（2)中间直流环节滤波电路的结构与电路分析，滤波电容预充电的方式；（3）PWM逆变器结构与工作原理分析；常用逆变开关器件的结构与工作原理，重点对IGBT的结构及集成驱动电路进行分析；3） TGA9型牵引变流器控制电路的设计与分析（1）掌握常用PWM芯片的结构与工作原理，根据电气原理图对PWM逆变控制电路进行分析；（2）牵引变流器过流、过压与温度保护电路的分析。

HXD1C电力机车列尾系统的故障检查与处理方案1. 简介HXD1C电力机车是一种用于牵引列车的交流电力机车。

在运行过程中，列尾系统的正常工作是确保车辆之间的通信和牵引能力。

然而，由于长时间的使用和环境因素，列尾系统可能会出现各种故障。

本文档将介绍HXD1C电力机车列尾系统的故障检查与处理方案。

2. 故障检查方法2.1 外部检查首先，进行列尾系统的外部检查是非常重要的。

以下是一些常见的外部检查方法：•检查列尾系统的连接线是否松动或损坏。

•检查列尾系统的连接器是否干净，并确保连接稳固。

•检查列尾系统的继电器和开关是否工作正常。

•检查列尾系统的接地是否良好。

2.2 内部检查除了外部检查之外，内部检查也是必要的。

以下是一些常见的内部检查方法：•检查列尾系统的电缆和线路是否损坏或老化，并进行必要的更换。

•使用万用表进行电路测试，确保电路通畅并符合规范。

•检查列尾系统的继电器和开关是否正常工作。

3. 故障处理方案3.1 列尾系统无法通信如果发现列尾系统无法通信，可能是由于以下原因引起的故障：•行车记录仪故障：检查行车记录仪的电源是否正常，检查传输线路是否损坏。

如果故障无法解决，更换行车记录仪。

•列车通信线路故障：检查列车通信线路的连接是否稳固，检查通信模块是否正常工作。

如果故障无法解决，更换通信模块。

3.2 列尾系统牵引能力下降如果发现列尾系统的牵引能力下降，可能是由以下原因引起的故障：•牵引变压器故障：检查牵引变压器的电源是否正常，检查绕组是否损坏。

如果故障无法解决，更换牵引变压器。

•牵引电机故障：检查牵引电机的电源是否正常，检查绕组是否损坏。

如果故障无法解决，更换牵引电机。

4. 维护建议为了确保HXD1C电力机车列尾系统的正常运行，以下是一些维护建议：•定期检查列尾系统的连接线和连接器，确保连接稳固。

•定期检查列尾系统的继电器和开关，确保工作正常。

•定期检查列尾系统的电缆和线路，进行必要的更换。

•定期测试列尾系统的电路，确保通畅和符合规范。

HXD1C型电力机车常见故障与处理摘要HXD1C型电力机车是我国重载机车中常见的电力机车车型，其运行稳定，重载效率高，适应诸多的地区和天气情况而受到我国广大的铁路运营路段所接受。

所以笔者此次的毕业设计是通过对HXD1C型电力机车中最为常见的集中故障进行优化，通过对通风系统、隔离故障和车钩缓冲及夏季运行重司机室积水的问题进行了分析，并提出了笔者认为可以解决问题的处理措施。

希望此次的设计能够给HXD1C型电力机车的高效运行带来帮助，也为自己将要到来的工作提供理论基础。

关键词：HXD1型电力机车；故障；处理第1章引言铁路交通运输在中国是最重要的一种交通运输方式，铁路交通的发展直接关系着中国国民经济的繁荣发展；在“十五”期间发布的重点改造和强化建设中国铁路主通道相关文件中，“八横八纵”在一定程度上为铁路行业的快速发展创造了有利条件，同时也适应国民经济和社会发展的需求。

电力机车和内燃机车作为中国铁路体系的主要运输形式，为提高国民经济效益的优越性做出了巨大贡献；中国根据自身国情以及能源资源情况，确定了铁路运输牵引动力以电力牵引为主，以电力机车、内燃机车逐渐取代蒸汽机车，并将增加电力机车的担负运量作为铁路运输的重点工作。

牵引电机作为电力机车的主要关键结构，在电力机车处于运行状态时，牵引电机能够将接收到的电能转换为驱使机车快速前行的机械能；当电力机车处于制动状态时，牵引电机转换成发电机，通过轮子与铁轨产生制动力并将机械能转换成电能。

交流电力机车作为中国目前主流的机车，结构简单，体积较小，方便放置于空间相对窄小的电力机车内部。

HXD1C型电力机车内部工作是由主变压器接收到的电能转换成驱动行驶的机械能，同时也能将制动机械能转换成电能，HXD1C型电力机车自身结构比较复杂并且长期受到恶劣工作环境的影响，其运行的可靠、安全性直接决定着电力机车的安全行驶，HXD1C型电力机车常见故障的发生在很大程度上会造成严重的铁路交通安全事故，造成国民经济的巨大损失和严重的社会影响。

湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法目录一、HXD1C简述 (1)1总体结构----------------------------------------------------------1 2电气系统----------------------------------------------------------2 3控制系统----------------------------------------------------------2 4转向架-------------------------------------------------------------3 5冷却塔 (3)6牵引变流器 (3)7主变压器----------------------------------------------------------4 8辅助变流器--------------------------------------------------------4二、HXD1C的常见故障及其处理-------------------------------------------41受电弓无法升起或自动降弓故障------------------------------------4 2HXD1C型电力机车主断路器故障 (5)3提牵引主手柄，无牵引力------------------------------------------7 4主变流器故障 (7)5辅助变流器故障 (8)6油泵故障---------------------------------------------------------8 7主变油温高故障---------------------------------------------------8 8牵引风机故障-----------------------------------------------------9 9冷却塔风机故障处理----------------------------------------------9 10空转故障 (9)11110V充电电源(PSU)故障---------------------------------------9 12控制回路接地 (10)13原边过流故障 (10)14各种电气故障不能复位、不能解决的处理-------------------------10 15制动机系统故障产生的惩罚制动---------------------------------10三、其他故障 (10)1控制电源UOv接地故障 (10)2空调接地引起ACU接地故障--------------------------------------11 3主变流器门极驱动板故障-----------------------------------------11 4主流器整流/逆变模块故障---------------------------------------12四、HXD1C日常运用维护保养--------------------------------------------121入库后维护 (12)2运行中维护----------------------------------------------------12 3日常生活维护-------------------------------------------------13致谢 (14)毕业设计（论文）HXD1C电力机车常见故障及处理方法摘要本文介绍了HXD1C型电力机车有关内容的常见故障及其处理方法和日常维护及保养方法，HXD1C型电力机车是交一直一交流电传动的单相工频交流电力机车，机车主电路由主变压器、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。

HXD1C型电力机车是一种重要的铁路牵引机车，为了确保其正常运行和延长使用寿命，需要进行定期的日常检修。

以下是针对HXD1C型电力机车的日常检修工艺设计：一、机车外观检查：1. 检查机车外观是否有明显的损坏或变形。

2. 检查车体上的标识、警示灯等是否正常。

3. 检查车窗、门锁、扶手等是否完好。

二、机车内部检查：1. 检查司机室内的仪表盘、信号灯、按钮等是否正常。

2. 检查驾驶室座椅、安全带、脚踏板等是否安装牢固。

3. 检查空调、暖风设备是否正常工作。

三、机车电气系统检查：1. 检查电池组的电量是否充足，维护电池终端的清洁。

2. 检查主控制器、电机风扇、转向架电机等电气设备是否正常。

3. 检查接线端子是否松动或腐蚀。

四、机车机械系统检查：1. 检查主变压器、牵引变压器、辅助电源装置等设备的冷却系统是否正常。

2. 检查转向架、传动装置、制动系统等机械部件是否有异常声音或磨损。

3. 检查车轮踏面磨耗情况，测量轮对间距和轨距。

五、机车润滑系统检查：1. 检查机车各润滑点的润滑油是否充足，并及时更换污秽的润滑油。

2. 检查各润滑点的润滑管路是否通畅，润滑脂是否干燥。

六、机车制动系统检查：1. 检查制动管路、制动软管、制动鞋等制动系统组件是否完好。

2. 检查制动缸、制动机构是否灵活可靠，各制动阀门操作是否正常。

七、机车通风散热系统检查：1. 检查机车通风口、散热器、风扇等是否清洁，通风效果是否良好。

2. 检查冷却水泵、水管等是否正常运行。

八、机车车轴检查：1. 检查车轴是否有裂纹、断裂等损伤。

2. 检查车轮是否磨损不均匀，测量车轮直径差异。

九、机车车体涂装检查：1. 检查机车车体表面的涂装是否有脱落、划伤等情况。

2. 检查机车车体是否需要重新喷涂或修复。

十、机车记录和报告：1. 记录机车检修过程中发现的问题、处理方法和结果。

2. 编写机车日常检修报告，上报给相关部门。

以上是针对HXD1C型电力机车的日常检修工艺设计，通过定期的检查和维护，可以确保机车的正常运行，提高运输安全性和可靠性。