CRH2A统型动车组三次侧供电与常见故障处理

2016-12-26青岛动车段王水源李伟龙杜广林

电子世界 2016年21期

关键词：动车组绕组变压器

青岛动车段王水源李伟龙杜广林

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本文阐述了CRH2A统型动车组牵引变压器三次侧供电绕组的功能,供电分类和负载配置,对动车组运用过程中,牵引变压器三次供电绕组常见故障与处置思路进行了简要的叙述。对CRH2A统型动车组三次侧供电绕组原理掌握及现场故障处置具有一定积极意义。

动车组;三次侧供电;辅助电源装置

1.功能概述

CRH2A统型动车组分为两个动力单元,牵引变压器布置在02、06车。在动车组运用过程中,牵引变压器三次绕组为除牵引动力系统之外的所有动车组用电设备提供电能。02、06车牵引变压器的3次绕组为负载设备提供的单相AC400v/50Hz电源,分别通过电磁接触器ACK1被连接到贯穿线704、754线系统,从而实现牵引变压器三次侧供电。扩展供电用的电磁接触器ACK2平时断开,以防止来自不同动力单元分区的电源混接触。一旦某一个系统出现故障,另一个系统可以通过电磁接触器ACK2连接,实现电源切换(三次侧扩展供电)。

CRH2A动车组牵引变压器三次绕组在动车组运行过程中提供单相AC400v/50Hz电源,其负载设备主要包括司机室空调,辅助电源装置APU(内置有辅助变压器ATr),客室空调装置,换气装置,电茶炉加热电源等。其中,辅助电源装置APU是通过电压变换为辅助供电系统中用电设备提供电源电压的装置。牵引变压器三次侧供电总体描述如图1-1所示:

图1 -1 牵引变压器三次侧供电总体描述

其中,辅助电源装置(APU)通过IGBT变频器将牵引变压器3次绕组输出的AC400V单相50Hz变换成了直流电力,通过IGBT逆变器将这个直流输出变换成AC400V、3相50Hz的定压电源,向编组内提供。

辅助电源装置由辅助电源箱(APU Box)和辅助整流器箱(ARf Box)两部分构成。

辅助电源箱是由输入变压器(TR1)、输入滤波电容器(ACFC)、输入滤波电抗器(ACL1)、变频器、逆变器、输出滤波电抗器(ACL2)、输出滤波电容器(ACC)、辅助变压器(ATr)等构成。

辅助整流器箱是由整流器用变压器(TR2)、辅助整流器(ARf)、2个辅助变压器(TR3、TR4)等构成。其输入电压为辅助电源箱输出的三相AC400V供电电压。辅助整流器箱电压变换描述如图1-2所示:

图1 -2 辅助整流器箱电压变换

2.电压类别与相应负载

CRH2A统型动车组牵引变压器三次侧供电,供给动车组负载的电压有三次绕组提供的单相AC400v/50Hz电源和辅助电源装置输出的电压。由辅助电源装置输出的电压分为非稳压电源和稳压电源两大类:即非稳定单相ACl00V/50Hz电源,稳定单相ACl00V/50Hz电源、稳定单相AC220V/50Hz电源、稳定三相AC400V/50Hz电源、稳定DC100V电源。电压类别与相应负载的相关信息如表2-1所示:

表2 -1 电压类别与相应负载的相关信息

3.常见故障与处理措施

在CRH2A统型动车组运用过程中,造成牵引变压器三次侧故障的主要原因包括三次供电电路电缆故障与相应负载设备(APU,空调,换气装置等)故障。牵引变压器三次侧供电故障发生时,通常会通过动车组MON屏报出故障信息与故障代码,包括主变压器三次侧过电流(代码163)、主变压器三次侧接地(代码164)以及辅助供电系统故障等。

发生主变压器三次侧过电流故障时,动车组MON屏会报出相应故障信息(代码163),且会造成相应动力单元VCB跳闸,相应动力单元牵引变流器CI停机。处理故障时,须判断故障是由于负载设备故障导致,还是主变压器三次侧绕组本身及相关线路故障导致。因此,应先将三次侧绕组的负载断路器(包括:司机室制冷,辅助电源输入电压,辅助变压器,牵引变流器2,空调电源1,空调电源2,供排气,电茶炉加热电源)断开,并且确认"辅助电路过电流"断路器闭合后,进行RS复位,重新闭合VCB,若故障未消除,则说明故障是由于主变压器三次侧绕组本身及相关线路故障导致,远程切除故障单元VCB及M车,进行三次侧扩展供电操作,维持运行;若故障消除,则逐个恢复断开的断路器,通过恢复过程中故障现象的再次出现,判断故障负载并进行切除后维持运行。

发生主变压器三次侧接地故障时,动车组MON屏会报出相应故障信息(代码164),且会造成相应动力单元VCB跳闸,相应动力单元牵引变流器CI停机。处理故障时,首先进行RS复位,重新闭合VCB,若故障消除,正常运行;若故障未消除则处理过程同主变压器三次侧过电流故障。

当发生辅助供电系统故障时,动车组MON屏会报出相应的故障信息与故障代码,主要包括辅助电源装置故障(可能的原因包括APU自身故障,APU的负载设备故障,以及接触网网压畸变等),负载设备故障,相应电路或元器件异常等。处理故障时,应根据不同的故障现象,判断发生故障的原因,采取相应的处置措施。