CRH1A—A动车组ACM/IGBT故障影响探究

刘润伟

摘 要：针对CRH1A-A动车组运行中ACM/IGBT炸裂导致主变压器油温过高故障进行分析，通过具体故障案例的现象及数据，结合硬件及软件图进行逻辑分析，得出CRH1A-A动车组ACM故障停机后的故障影响及故障报出逻辑，并提出合理化建议，对后续CRH1A-A动车组正线故障应急处理有一定的指导意义。

关键词：ACM/IGBT；主变压器；CRH1A-A动车组

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.054

0 引言

CRH1A-A动车组，运行途中，3车牵引绕组1过流，牵引绕组2过流，ACM直流测量故障，ACM自动隔离，主断断开，升弓按钮闪烁，按升弓按钮后主断闭合。后续2车报主变压器油温高于115度。

1 原理分析

1.1 ODBS数据分析

下载故障列车ODBS数据如下图1所示。03车报相电流不平衡故障，5526；03车报交流电流超限故障，5589。

环境数据显示受电弓升起、主断闭合，DCU/A运行状态31（变流器被隔离），如下图2，图3所示。

后续列车报出一系列故障，02车主变压器油温高于115度，3013；02车LCB被切除，3041；02车RS被切除，3053；02车切除受电弓，3037；如图4所示。

1.2 现场检查情况

强制2车主变压器低速/高速风机运转正常，油泵运转正常。

打开3车变流器箱发现ACM IGBT炸裂，直流环节母排发黑，更换新的ACM，供电后正常，如下图5所示。

1.3 模拟试验

根据数据分析，车组1车主控，升7车弓，7车主断闭合，3车ACM故障后，7车主断断开，4车三相隔离接触器断开，1车按激活高压按钮后，7车主断闭合，2车主变压器油温逐渐上升至超温报警。

模拟1车主控，升7车受电弓，强制断开4车三相分离接触器后，切除3车ACM。

发现切除ACM后，2车主变油泵和风机启动信号均变为0，持续工作一段时间后，油温逐渐上升。对比4车主变压器油泵和风机启动征程，油温无上升趋势。

2车：油泵和风机未工作，油温逐渐上升。如下图6所示。

4车：油泵和风机工作，油温稳定无上升，如下图7所示。

（下转第3页）

（上接第60页）

判断1177-02车主变超温的原因为3车ACM故障，4车三相分离接触器断开，2车主变油泵和风机未工作，主变失去冷却作用导致油温超温。油泵与风机停止工作后，虽然主变继续工作，但并未报出“没油流”故障。

2 工作逻辑分析

2.1 主变压器油泵工作逻辑

主变压器冷却系统采用油冷方式，通过油泵和冷却风扇使冷却油循环实现冷却功能，并通过油温、油位、油流传感器来监控冷却系统工作状态保障主变压器正常工作。当主变压器油泵及冷却风扇停止工作后，冷却系统循环停止工作，油温逐步上升，根据CRH1A-A控制逻辑要求，当02车主变压器油温高于110度时，IDU报出超温故障，1、3车LCM功率受限；当油温高于115度时，降弓、断开并封锁2车的LCB和RS，主变保护性停机。

关于2车主变油泵和风机不启动的原因，根据软件图可知，在三相分离接触器断开时，被分成两段的单元1～4车（共有2个ACM）和5～8车（共有3个ACM）各自需要有至少2个ACM工作，所在的主变油泵和风机才允许启动。因1177-03车ACM故障，导致了三相分离接触器断开，1～4车仅剩1个ACM工作，所以2车主变油泵和风机均未启动。如图8所示。

2.2 主变压器没油流故障报出逻辑

关于油泵停止工作后未報“没油流”故障的原因，根据软件图可知，当油泵和风机允许启动、油泵接触器闭合、油温≥10℃条件同时满足，没有收到有油流的反馈信号时，会报出“没油流”故障，然后TCMS将LCM的最大功率降为0，起到保护主变压器的作用。由上面的分析可知，三相分离接触器断开后，因第一单元工作的ACM不足2个，所以油泵和风机允许启动的条件不满足，所以虽然油泵未工作，也不会报出“没油流”故障，此时LCM功率并未受限，主变未能得到及时保护。如图9所示。

2.3 现场结论

根据数据分析及故障模拟情况，判断1177-02车主变油温超温的原因为3车ACM故障导致三相分离接触器断开，第一单元仅1车1个ACM工作的条件下，2车主变油泵和风机不工作，主变仍继续工作导致油温超温故障。

当02车主变压器油泵和风机停止工作后，并未报出“没油流”故障，主变未得到相应保护且牵引负载继续工作，当主变超温故障发生后，主断断开，主变才停止工作。根据ABB提供的油样化验结果，各项指标均合格，主变压器正常。

3 改进建议

在深入分析故障数据及油流停止故障报出逻辑的基础上，针对没油流的故障未报出，建议当三相分离接触器断开后，TBU1内ACM数量少于2个时，主变油泵和风机不启动时，司机IDU界面报出相应故障信息，且牵引变流器应适当限制功率，保护主变压器，使ACM/IGBT故障影响范围最小。

参考文献：

[1]张曙光.CRH1型动车组[M].北京：中国铁道出版社，2007.