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HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统
张中;张金平;李国锋
【期刊名称】《机车电传动》
【年(卷),期】2008()6
【摘要】介绍HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统的电气原理、技术参数、性能特点和结构组成,对牵引电传动系统的各关键部件和装置组成进行
了详细的功能描述。
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】交流传动;网侧电路;主变压器;主变流器;牵引电机;HXD2电力机车
【作者】张中;张金平;李国锋
【作者单位】大同电力机车有限责任公司;大同ABB牵引变压器有限责任公司;永济新时速电机电器有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U264.3
【相关文献】
1.HXD2 F型重载电力机车牵引电传动系统 [J], 刘鹏;谢曲波;吕士勇
2.中白货运1型大功率交流传动电力机车无线电通讯设备电磁兼容研究 [J], 刘密;杨新汉;谢曲波
3.技术提升HXD2型货运电力机车牵引电传动系统 [J], 于保华;闫强华;张昕
4.技术提升HXD2型货运电力机车牵引电传动系统 [J], 于保华;闫强华;张昕
5.HXD2型大功率交流传动货运电力机车辅助电气系统 [J], 付拥军;张中;刘密;高健
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HXD2型电力机车与电传动系统培训资料（pdf63页）目录第一章HXD2型电力机车及电传动系统第二章HXD2主变流器的原理第三章主变流器技术特点第四章主变流器的控制第五章技术引进国产化创新发展第一章HXD2型电力机车及电传动系统第一节交流传动电力机车?HXD2系列型交流传动货运电力机车包含HXD2、HXD2B、HXD2C等型号；?HXD2型电力机车为四轴机车为基础，采用双机并联牵引形成八轴机车，牵引功率10000千瓦；HXD2B是六轴式电力机车，牵引功率9600千瓦HXD2C是六轴式电力机车，牵引功率7200千瓦HXD2系列型交流传动货运电力机车主传动系统均采用了交流控制技术，采用网络控制技术完成整车的信息共享和智能控制；?HXD2系列型电力机车采用单轴独立控制技术；变流器驱动单元选择二合一或者三合一结构；HXD2系列型电力机车交流传动系统和牵引变流器充分考虑了大功率货运电力机车的实际需要，采用先进、成熟、可靠的技术，按照标准化、系列化、模块化、信息化的总体要求进行全新设计第二节电力机车电传动系统原理电力机车电传动系统原理第三节电力机车牵引制动特性机车牵引恒功率范围23T轴重70~120km/h25T轴重70~120km/h第四节、电力机车电传动系统特点输入整流：单位功率因数功率可逆变换无触点换向异步电动机的优点：体积、转速、可靠性粘着控制性能恒功范围新技术、新材料、新器件的综合应用可控整流与四象限整流的比较第五节三种车型电传动系统的差别?原型车技术的不同PRIMA4000PRIMA6000HXD3牵引功率的差别1250×8=100001600×6=96001200×6=7200变流器结构的差别结构差别推广应用性。
中国北车集团大同电力机车有限责任公司CNR DATONG ELECTRIC LOCOMOTIVE CO.LTD
Standardization
冷却器3进气阀4加油口盖5安全阀6压力维持阀7 油细分离器温控阀11油过滤器12蜗壳13中托架14电磁阀15 过滤器16减振器
图3.2 压缩机组外形图
图3.3空气干燥器
图3.5 Eurotrol
和制动电磁阀VE(SG)控制先导压力
闭而达到对列车管压力的控制，通过列车管压力的变化，最终发出对机车实行制动和缓解的操作指令。
其
图3.6 Eurotrol-气动原理图
作用阀模块由一个安全装置先导控制的电磁阀VE-URG1、BCU控制的VE-URG2、一个紧急压力开关
Q(ECH)URG和一个塞门RB(IS)Q(ECH)URG组成，用于紧急制动时快速排出BP
塞门在故障情况下将模块隔离。
作用阀模块的原理如图3.7所示。
图3.7 作用阀模块原理图图3.8 隔离模块原理图。
HXD2B型电力机车培训资料第一部分机车操纵方法一、交接班作业1．在无电情况下，确认系统柜安全开关Z-SEC在正常位，各转换开关、断路器在工作位，制动柜内控制风缸隔离阀RB（IS）RC选择一次缓解位。
2. 将系统柜上蓄电池隔离开关Z-BA置于正常位（注意右旋90度）,按下蓄电池启动按钮BPL-BA，接通蓄电池，微机控制系统进行自检（主、辅显示屏进行自检1分钟），确认系统柜上蓄电池电压表VL-BA显示95～110V之间，确认制动控制单元BCU显示9999。
下班时按下蓄电池断开按钮后，将蓄电池隔离开关置于隔离位（注意左旋90度）。
3. 确认机车总风缸压力在750kPa以上，机车闸缸压力300kPa。
4. 将司机室电钥匙开关置于正常位“1”位，接通监控装置、微机主辅显示屏的电源，同时辅助微机显示屏具有操作权。
如断开电钥匙开关，将切断微机主辅显示屏、监控装置的电源，主辅显示屏无显示，监控装置关机，影响机车正常运用。
5. 该车具有火灾报警功能，闭合蓄电池开关上电后会出现语音提示，按压操纵台火灾警惕解除按钮语音会消除。
语音消除后不要立即升弓，等待DDU辅屏出现火灾报警提示，按压确认键（小手）解除后方可升弓，否则将会自动跳主断降弓。
6. 由于该型机车有速度时不能进行“设备的切除与恢复”，所以乘务员接车后检查（辅助显示屏）机车各主要电气设备是否处于正常工作状态，如果切除时应在停车状态及时恢复。
有故障记录时按压辅屏（小手）确认键，清除所有故障记忆。
注意：1. 此车的门锁较特殊，易发生将自己误锁在车外的情况，为防止此问题的发生，操纵端司机侧窗禁止锁死（入库退勤下车前再锁死），当乘务员被误锁在车外后，可开侧窗开门。
2. 上下机车脚蹬子高，容易登空，乘务员上下机车应空手上下，防止发生人身安全问题。
3. HXD2B机车微机网络监控系统智能化程度较高，显示屏自检通过后方可进行主辅屏及升弓操作，否则会使系统启动出错而误报故障。
任广慧(1975-)男(蒙古族),内蒙赤峰人,工程师(收稿日期:2009-04-15)文章编号:1008-7842(2009)06-0023-04HX D 2型大功率交流货运电力机车主电路系统任广慧1,2,史红梅2(1 中国北车集团公司 大同电力机车有限责任公司 技术中心,山西大同037038;2 北京交通大学 机械与电子控制工程学院,北京100044)摘 要 介绍了HX D 2型大功率交流货运电力机车主电路系统的构成及功能原理,并详细分析了HX D 2型电力机车牵引变流系统的组成、工作原理、主要功能参数等,为国内大功率交流货运电力机车牵引变流系统的研制与开发提供思路。
关键词 HX D 2型大功率交流传动电力机车;整流器;逆变器中图分类号:U264 3 文献标志码:AHX D 2型大功率交流货运电力机车的牵引电传动系统主要是由网侧电路、主变压器和牵引电路组成,其中牵引电路包括牵引变流器和牵引电机等。
整个系统采用单轴独立控制方式,交 直 交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。
牵引变流柜采用AL STOM 技术设计而成,采用铆接柜体结构,结构强度高,电磁兼容性好,模块化的结构设计,集成度高,性能可靠,其功率模块工艺性好,质量轻,且冷却管路采用快速接头设计,功率模块更换方便,无需进行放水等作业,有完善的电气保护功能和防火保护功能。
1 网侧电路的组成网侧电路(如图1所示)主要由受电弓、高压隔离开关、网侧火花放电间隙、原边电流互感器、原边电流传感器、真空主断路器、避雷器、接地开关、高压电压互感器、高压连接导电杆以及主变压器原边绕组、4组接地回流装置、电能计量装置等组成。
图1 网侧电路网侧电路主要是用于实现从接触网受流到机车,为机车上的主变压器提供25kV/50Hz 的交流电源,作为整个机车工作的动力电源。
在网侧电路中,动力电源能够实现从接触网受流的受电弓PT 1,并经过控制动力电路开断的主断路器DJ (M),最后通过原边高压电流互感器引入机车主变压器,避雷器PF (M)和火花放电器E-TFP,E-TF 1-PP 是为防止自然界雷电袭击以及抑制开关操作过电压而设置的;接有用于检测网侧电压和电流信号的传感器TF 1-PP 、CA (I)TFP 、TFI-Q1L (M ),为控制电路提供同步信号和电气保护信号;在机车单节故障时,可以使用高压隔离开关H (HT)将本节机车网侧电路整体隔离;电能计量装置PJ 能够记录和显示机车牵引和制动时所消耗的能量,并接有用于实现原边绕组短路保护的过流继电器Q1L (M);另外还装有向轨道回流的车轴接地装置EB 1~EB 4,以及用于车顶维护时出于安全考虑的接地装置H (O-M)等。
和谐D2电传动系统常见问题及解决方案作者：刘剑南来源：《文化产业》2015年第03期摘要：大秦铁路自山西省大同市至河北省秦皇岛市，贯穿晋、冀、京、津四个省市，是全国铁路载重能力最强、运输效率最高的西煤东运的通道。
2005年，同车公司与法国阿尔斯通公司联合与铁道部签订了和谐D2型大功率电力机车制造合同，制造的180台和谐号电力机车全部用于大秦线铁路的运输，并成为该线路重载运输的主力车型。
和谐D2型大功率电力机车的核心之一是电传动系统，系统能安全正常的工作是整个机车系统能稳定运行的保障。
电力机车电传动系统是在高电压、大电流的条件下工作，在工程过程中由于电缆长时间使用造成的老化现象，机车在工作中震动摩擦等原因造成的主电路接地的情况给机车的安全运行带来隐患，是和谐D2型电力机车电传动系统出现频率较高的问题。
如何快速、及时的对问题进行检测并进行有效处理是非常重要的。
关键词：电力机车；电传系统；运输；中图分类号：V351.31 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-03-00-02一、和谐D2型机车电传动系统组成和谐D2型电力机车电传动系统中主要部分包括牵引电机、主变流器、主变压器和网侧电路等，机车的驱动模式为轴控，单轴驱动功率可达1200kW。
每台机车由四个原理及结构相同的主变流柜组成，主变流柜有冷却系统、相应的控制单元和两套相同的主变流器组合成而。
四象限变流器、逆变器、中间直流环节组成主变器流，主变流器对机车的牵引、再生制动实行连续性的控制，并对可能出现的短路情况、过载情况、接地情况、电压不稳情况、空转或者滑行等故障进行保护，其中接地是机车电传动系统常见的故障。
二、电传动系统接地故障原因接地故障产生原因比较复杂，对和谐D2型电力机车而言，造成接地故障的原因主要是第一，电缆是在高电压、大电流下工作，长期使用会出现老化现象，另一方面振动产生的摩擦造成电缆绝缘性能下降，引起接地故障。
第二，冷却系统出现漏液，带有一定导电性后致使主电路接地引起故障。
HXD2型电力机车电传动系统培训教材1 交流电传动系统简介1.1系统概述HXD2型电力机车交流电传动系统主要是由网侧电路、主变压器、牵引变流器、牵引电机及网络控制系统等部分组成。
交流电传动系统主要器件及其所在位置如图1-1所示。
图1-1 电传动系统主要器件及其位置机车主电路均采用轴控方式，交-直-交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。
每台机车由两节车组成，设有四台变流柜，每台变流柜装有独立的两台变流器，每台变流器由IGBT模块组成的四象限变流器和逆变器组成，对该轴进行控制。
每节车的轴二、轴三变流器中间回路给辅助变流器提供电源。
整个系统采用绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）的形式实现对外通讯。
图1-2 牵引系统电气原理图1.2 系统主要技术参数机车功率发挥基本要求：机车功率与网压关系如图1-3所示。
图1-3 八轴机车技术规范轮周功率发挥曲线图机车牵引力、制动力参数机车起动牵引力（0～5km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力）≥760kN 机车持续制牵引力≥532kN 最大再生制动力(车钩处) 461kN最大再生制动力开始线性下降的速度≤15km/h 再生制动力线性下降至0的速度≤5km/h恒功率速度范围：牵引65～120km/h再生制动75～120km/h图1-4 机车牵引制动特性曲线轮轴参数轨距 1435mm轴式 2(B0-B0)机车整备重量 2x100 t轴荷重 25t机车轮周牵引功率（持续制）≥9600kW机车轮周再生制动功率（持续制）≥9600kW额定牵引货物质量 1万吨车轮直径 1200（半磨耗）传动比 120/22．牵引系统介绍2.1网侧电路网侧电路如图1-5所示，由1 台受电弓AP，1 台高压隔离开关QS-HV，1 个高压电压互感器TF1-PP，1台主断路器QF(M)，1 台高压接地开关QS-GHV，1 台避雷器F1，1 个高压电流互感器TFI-QL(M)，主变压器原边绕组AX，1 个接地侧电流互感器TFI-CE 和4 个回流装置，以及1 台高压连接器QF-HV 组成。
