CRH2A統(tǒng)型動車組三次側(cè)供電與常見故障處理

青島動車段 王水源 李偉龍 杜廣林

CRH2A統(tǒng)型動車組三次側(cè)供電與常見故障處理

青島動車段 王水源 李偉龍 杜廣林

本文闡述了CRH2A統(tǒng)型動車組牽引變壓器三次側(cè)供電繞組的功能,供電分類和負(fù)載配置,對動車組運用過程中,牽引變壓器三次供電繞組常見故障與處置思路進(jìn)行了簡要的敘述。對CRH2A統(tǒng)型動車組三次側(cè)供電繞組原理掌握及現(xiàn)場故障處置具有一定積極意義。

動車組;三次側(cè)供電;輔助電源裝置

1.功能概述

CRH2A統(tǒng)型動車組分為兩個動力單元,牽引變壓器布置在02、06車。在動車組運用過程中,牽引變壓器三次繞組為除牽引動力系統(tǒng)之外的所有動車組用電設(shè)備提供電能。02、06車牽引變壓器的3次繞組為負(fù)載設(shè)備提供的單相AC400v/50Hz電源,分別通過電磁接觸器ACK1被連接到貫穿線704、754線系統(tǒng),從而實現(xiàn)牽引變壓器三次側(cè)供電。擴(kuò)展供電用的電磁接觸器ACK2平時斷開,以防止來自不同動力單元分區(qū)的電源混接觸。一旦某一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障,另一個系統(tǒng)可以通過電磁接觸器ACK2連接,實現(xiàn)電源切換(三次側(cè)擴(kuò)展供電)。

CRH2A動車組牽引變壓器三次繞組在動車組運行過程中提供單相AC400v/50Hz電源,其負(fù)載設(shè)備主要包括司機(jī)室空調(diào),輔助電源裝置APU(內(nèi)置有輔助變壓器ATr),客室空調(diào)裝置,換氣裝置,電茶爐加熱電源等。其中,輔助電源裝置APU是通過電壓變換為輔助供電系統(tǒng)中用電設(shè)備提供電源電壓的裝置。牽引變壓器三次側(cè)供電總體描述如圖1-1所示:

圖1 -1 牽引變壓器三次側(cè)供電總體描述

其中,輔助電源裝置(APU)通過IGBT變頻器將牽引變壓器3次繞組輸出的AC400V單相50Hz變換成了直流電力,通過IGBT逆變器將這個直流輸出變換成AC400V、3相50Hz的定壓電源,向編組內(nèi)提供。

輔助電源裝置由輔助電源箱(APU Box)和輔助整流器箱(ARf Box)兩部分構(gòu)成。

輔助電源箱是由輸入變壓器(TR1)、輸入濾波電容器(ACFC)、輸入濾波電抗器(ACL1)、變頻器、逆變器、輸出濾波電抗器(ACL2)、輸出濾波電容器(ACC)、輔助變壓器(ATr)等構(gòu)成。

輔助整流器箱是由整流器用變壓器(TR2)、輔助整流器(ARf)、2個輔助變壓器(TR3、TR4)等構(gòu)成。其輸入電壓為輔助電源箱輸出的三相AC400V供電電壓。輔助整流器箱電壓變換描述如圖1-2所示:

圖1 -2 輔助整流器箱電壓變換

2.電壓類別與相應(yīng)負(fù)載

CRH2A統(tǒng)型動車組牽引變壓器三次側(cè)供電,供給動車組負(fù)載的電壓有三次繞組提供的單相AC400v/50Hz電源和輔助電源裝置輸出的電壓。由輔助電源裝置輸出的電壓分為非穩(wěn)壓電源和穩(wěn)壓電源兩大類:即非穩(wěn)定單相ACl00V/50Hz電源,穩(wěn)定單相ACl00V/50Hz電源、穩(wěn)定單相AC220V/50Hz電源、穩(wěn)定三相AC400V/50Hz電源、穩(wěn)定DC100V電源。電壓類別與相應(yīng)負(fù)載的相關(guān)信息如表2-1所示:

表2 -1 電壓類別與相應(yīng)負(fù)載的相關(guān)信息

3.常見故障與處理措施

在CRH2A統(tǒng)型動車組運用過程中,造成牽引變壓器三次側(cè)故障的主要原因包括三次供電電路電纜故障與相應(yīng)負(fù)載設(shè)備(APU,空調(diào),換氣裝置等)故障。牽引變壓器三次側(cè)供電故障發(fā)生時,通常會通過動車組MON屏報出故障信息與故障代碼,包括主變壓器三次側(cè)過電流(代碼163)、主變壓器三次側(cè)接地(代碼164)以及輔助供電系統(tǒng)故障等。

發(fā)生主變壓器三次側(cè)過電流故障時,動車組MON屏?xí)蟪鱿鄳?yīng)故障信息(代碼163),且會造成相應(yīng)動力單元VCB跳閘,相應(yīng)動力單元牽引變流器CI停機(jī)。處理故障時,須判斷故障是由于負(fù)載設(shè)備故障導(dǎo)致,還是主變壓器三次側(cè)繞組本身及相關(guān)線路故障導(dǎo)致。因此,應(yīng)先將三次側(cè)繞組的負(fù)載斷路器(包括:司機(jī)室制冷,輔助電源輸入電壓,輔助變壓器,牽引變流器2,空調(diào)電源1,空調(diào)電源2,供排氣,電茶爐加熱電源)斷開,并且確認(rèn)"輔助電路過電流"斷路器閉合后,進(jìn)行RS復(fù)位,重新閉合VCB,若故障未消除,則說明故障是由于主變壓器三次側(cè)繞組本身及相關(guān)線路故障導(dǎo)致,遠(yuǎn)程切除故障單元VCB及M車,進(jìn)行三次側(cè)擴(kuò)展供電操作,維持運行;若故障消除,則逐個恢復(fù)斷開的斷路器,通過恢復(fù)過程中故障現(xiàn)象的再次出現(xiàn),判斷故障負(fù)載并進(jìn)行切除后維持運行。

發(fā)生主變壓器三次側(cè)接地故障時,動車組MON屏?xí)蟪鱿鄳?yīng)故障信息(代碼164),且會造成相應(yīng)動力單元VCB跳閘,相應(yīng)動力單元牽引變流器CI停機(jī)。處理故障時,首先進(jìn)行RS復(fù)位,重新閉合VCB,若故障消除,正常運行;若故障未消除則處理過程同主變壓器三次側(cè)過電流故障。

當(dāng)發(fā)生輔助供電系統(tǒng)故障時,動車組MON屏?xí)蟪鱿鄳?yīng)的故障信息與故障代碼,主要包括輔助電源裝置故障(可能的原因包括APU自身故障,APU的負(fù)載設(shè)備故障,以及接觸網(wǎng)網(wǎng)壓畸變等),負(fù)載設(shè)備故障,相應(yīng)電路或元器件異常等。處理故障時,應(yīng)根據(jù)不同的故障現(xiàn)象,判斷發(fā)生故障的原因,采取相應(yīng)的處置措施。

4.總結(jié)

在CRH2A統(tǒng)型動車組在運用過程中,牽引變壓器三次繞組為除牽引動力系統(tǒng)之外的所有動車組用電設(shè)備提供電能。發(fā)生故障時,根據(jù)其供電分類與負(fù)載配置,對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析,有利于快速掌握應(yīng)急處置方法,確定故障原因和排除故障,從而提高故障處置效率,保障動車組安全良好的運營秩序。