CRH380B系列动车组高压供电系统的故障分析处理

姜宇 JIANG Yu

（辽宁轨道交通职业学院，沈阳 110023）

0 引言

CRH380B、CRH380BL动车组运行中高压供电设备发生的故障主要包括受电弓、主断路器、主变压器、网侧电流、HMI显示等故障。若这些设备发生故障，将直接影响动车组列车的正常运行。因此，本文对CRH380B、CRH380BL动车组高压供电设备的故障作分析处理，以便于动车组司机和随车机械师对故障应急处置能力的提升。

1 动车组高压供电系统功能简介

动车组受电弓将接触网的AC25KV单相工频交流电输送给牵引变压器，经牵引变压器降压后，将单相交流电转换为直流电，再通过中间直流环节将直流电传输给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压、电流、和频率可调的三相交流电供给三相异步电动机，牵引电动机轴端输出的转矩、转速通过齿轮箱的齿轮传递给动车组动轮轮对，转换为轮缘牵引力、线速度。

高压供电设备主要完成从接触网到牵引电动机之间电路的连通，包括受电弓、主断路器、主变压器、高压电缆及母线等。

2 动车组故障信息提示的查看及显示屏的截屏操作

CRH380B型动车组的诊断系统将故障信息集成在动车组的5个显示界面上（4个司机室HMI屏，1个乘务员HMI屏）。CRH380BL型动车组的诊断系统将故障信息集成在动车组的8个显示界面上（4个司机室HMI屏，3个CCU柜HMI屏，1个乘务员HMI屏）。

发生故障时，司机及随车机械师可到HMI屏上查看故障记录采取相应解决办法。故障排除后，该故障信息不再显示。

在故障记录界面，按故障发生的顺序显示故障信息，每种故障，除显示车号和故障代码外，还显示发生的日期、时间和故障描述。选择“1-报告”按键可调出故障描述。此外，选择“7-更改布局”按键可显示故障代码。

3 CRH380B系列动车组高压供电系统常见的故障分析处理

3.1 受电弓故障的分析处理方法

故障现象：受电弓无法升起。

原因分析：软件保护或控制回路故障。

注意事项：

①受电弓无法升起，要检查总风管压力。当总风管压力低于700kPa时，单个受电弓10分钟内升弓操作不得大于3次，否则会触发软件保护而锁闭受电弓。一旦锁闭，90分钟后才能解锁。

②运行中换弓操作时，速度应在200km/h以下。

③CRH380BL型动车组如在运行过程中操作闭合21-F98和21-F99空开，一定要在车组回到动车所后断开21-F98和21-F99空开，并重新施加铅封。

故障处理的改进及创新：

①动车组优先升后弓，当后弓不能升起时，司机在HMI屏上锁闭后弓，升前弓，换弓升起正常后，可以正常速度运行。（如图1所示）

图1 HMI显示屏

②如果受电弓显示锁闭并且在HMI屏上无法解锁，首先在HMI屏确认维护模式已经开启，进行三键复位操作。（如图2所示）

图2 HMI显示屏

③如果复位不成功，则使用Monitor软件连接锁闭的受电弓所在牵引单元司机室或CCU柜内的主控CCU，显示正确连接。

④在Maintain下拉菜单中选择“RA ResetAll”选项，回车对本牵引单元进行复位。

⑤如果受电弓不能解锁，在Power下拉菜单中选择“R HVS Reset”选项，回车。

⑥选择“2-Reset PANTO raised incorrectly”对本牵引单元的受电弓进行复位。

⑦选择“e-End”结束复位。

⑧复位结束后，在HMI屏上关闭维护模式。

⑨重新升弓，恢复正常运行。

⑩CRH380B型动车组如果受电弓仍然不能升起，在主控司机室右侧的故障面板上，将“紧急情况切除回路”开关打到“关”位，然后再次尝试升弓。如果受电弓仍然不能升起，则启动紧急驱动模式行车，或按随车机械师要求通知列车调度员进行救援。（如图3所示）

图3 故障开关面板

⑪CRH380BL型动车组如果受电弓仍然不能升起，在主控司机室右侧的故障面板上，将“紧急情况切除回路”开关恢复到“开”位。

1车占用时将1/9车电气柜内空开21-F98、2/10车电气柜内空开21-F99的铅封拆除，闭合21-F98和21-F99空开；

16车占用时将8/16车电气柜内空开21-F98、7/15车电气柜内空开21-F99的铅封拆除，闭合21-F98和21-F99空开。

⑫重新升弓，恢复正常运行。若受电弓仍然不能升起，切除2、10车车顶隔离开关，再次尝试升弓。如果受电弓仍然不能升起，按随车机械师要求通知列车调度员进行救援。

3.2 主断路器无法闭合故障的分析处理方法

故障现象：主断路器无法闭合。

原因分析：

①牵引变流器故障。

②主变压器故障，如原边过流、次边过流、电流差动保护、瓦斯报警、电流检测故障（6326、6327、633A、633B、6CA3、6CA4、6CA5、6CA6）主变压器冷却故障等。

③车顶高压部件故障，如网侧电流过流、车顶电缆差动电流保护（6CA7、6CA8）。

④牵引系统其他故障。

注意事项：连续3次闭合不成功则主断锁闭。

故障处理的改进及创新：

①查看HMI屏，若有牵引变流器故障时，先切除故障牵引变流器，闭合主断继续运行。如切除故障牵引变流器后，主断仍不能闭合，从步骤3开始执行。

②若HMI上显示2、3、4类故障时，需切除故障牵引单元的受电弓、车顶隔离开关、主断路器、牵引变流器，起到隔离故障牵引单元的作用，具体步骤如下。

1）在主页面选择“开关”。

2）在“开关”页面选择“牵引”。

3）在“牵引”页面将故障牵引单元的受电弓、车顶隔离开关、主断路器、牵引变流器切除。

③闭合主断路器，维持运行。

3.3 主断路器锁闭的故障分析处理方法

故障现象：主断路器锁闭。

原因分析：软件保护。

注意事项：续3次闭合不成功则主断锁闭。

故障处理的改进：

①切除故障单元的受电弓，升另一受电弓，以最大牵引力运行。

②如果主断仍然无法闭合，在占用端司机室HMI屏上开启维护模式，进行三键复位操作。

③如果复位不成功，则使用Monitor软件连接主控司机室或者锁闭的牵引设备所在牵引单元司机室或CCU柜主控CCU，显示正确连接。

④在Maintain下拉菜单中选择“RA ResetAll”选项，回车对本牵引单元进行复位。

⑤如果主断不能解锁，在Power下拉菜单中选择“R HVS Reset”选项，回车。

⑥选择“3-Reset VCB permanent lock”对本牵引单元的主断进行复位。

⑦选择“e-End”结束复位。

⑧复位结束后，在HMI屏上关闭维护模式，重新升受电弓，合主断路器。

3.4 主变压器故障的分析处理方法

故障现象：主变压器油流故障，VCB跳开，主变压器锁闭且无法重启，高压封锁；

故障代码：635A、634B、631F。

原因分析：主变压器保护。

注意事项：

①不需要停车，保持车辆惰行，断主断，对故障车辆所在牵引单元CCU进行软件复位。

②运行中换弓操作时，速度应在200km/h以下。

故障处理的改进：

①其它单元无牵引辅助故障，升弓合主断继续运行；如果需要换弓，降弓后再重新升弓，合主断，继续运行。如不满足本条所述条件，从第2条开始执行。

②首先在HMI屏确认维护模式已经开启，进行三键复位操作。

③如果复位不成功，则使用Monitor软件连接主控司机室或者锁闭的牵引设备所在牵引单元司机室或CCU柜的主控CCU，显示正确连接。

④在Maintain下拉菜单中选择“RA ResetAll”选项，回车对本牵引单元进行复位。

⑤如果主变压器不能解锁，在Power下拉菜单中选择R HVS Reset选项，回车。

⑥选择“5-Reset transforme permanent lock”对本牵引单元的主变压器进行复位。

⑦选择“e-End”结束复位。

⑧复位结束后，在HMI上关闭维护模式。

⑨恢复正常运行。

3.5 网侧电流限流500A故障的分析处理方法

故障现象：网侧电流限流500A。

原因分析：司机室故障开关面板GFX-3A开关打至开位。

故障处理的创新：

①将司机室故障开关面板上的GFX-3A开关打至关位。（如图4所示）

图4 故障开关面板

②在HMI上将网测电流调至最大，则网侧电流限值由500A提高到1000A。（如图5所示）

图5 HMI显示屏（网压网流）

3.6 HMI显示故障代码63E2、63E4时故障的分析处理方法

故障现象：系统检测网压不稳定导致主断路器起保护断开。

原因分析：接触网网压不稳定引起动车组软件保护或电压互感器故障（如熔断器脱落、烧损）。

注意事项：

①在网压不正常时，主断路器连续闭合3次后，将会导致主断路器锁闭，报故障代码6307。（主断路器闭合间隔应大于30秒）

②运行中换弓操作时，速度应在200km/h以下。

故障处理的改进及创新：

①查看网压界面，检查网压值是否在正常范围。

②如网压值不在正常范围内或无网压，且调度中心反馈该区段网压正常，待网压值恢复正常，主断路器闭合信号变蓝后方可闭合主断路器。

③如果短时间内多次闭合，造成主断路器锁闭，将报故障代码“6307”。按主断路器解锁操作步骤进行主断解锁。复位成功结束后，升正常配置侧受电弓运行；如果不能复位成功，换弓处理。

④如发生电压互感器故障需要换弓处理，故障现象如下：

网压正常，无主断闭合允许信号，无牵引相关故障代码；无网压，但调度中心反馈该区段网压正常。

3.7 HMI显示故障代码6CA0时，网侧过电流的故障分析处理方法

故障现象：运行中，过分相后主断闭合后，司机给牵引时主断跳开，HMI屏报网侧过电流（6CA0）、车顶隔离开关锁闭（63CE）。

原因分析：由于网侧过流，导致主断断开。

注意事项：此类故障由于车顶隔离开关动作，并且报出过流故障，因此可能存在接地或短路现象，不做任何恢复操作。

故障处理的改进：

①停止列车。

②随车机械师下车检查故障车车顶可见部位无异常。

③切除车顶隔离开关，换升另一个受电弓后，主断闭合正常，按最大牵引辅助能力维持运行。

3.8 HMI显示故障代码28F7时，主断无法闭合故障的分析处理方法

故障现象：主断没有闭合信号，HMI屏报28F7：由于测试真空断路器断开。

原因分析：牵引系统故障。

故障处理的改进及创新：

查看列车显示屏，是否报出与牵引有关的故障代码，按故障代码提示进行相应操作，如无牵引相关故障报出，执行下一步。换升另一个受电弓，如果能正常闭合主断，继续行驶，否则，进行下一步。断开车顶隔离开关，如果正常闭合主断，按最大牵引能力行驶，否则，执行下一步。在司机室显示屏依次切除牵引变流器，是否有主断闭合信号，如果有，闭合主断，按最大牵引能力行驶。

3.9 HMI显示故障代码63C0时，受电弓故障的分析处理方法

故障现象：受电弓故障,继电器跳闸,受电弓自动降弓。

原因分析：受电弓控制系统故障。

注意事项：HMI在只出现63C0，而没有63C2代码时执行下面操作。运行中换弓操作时，速度应在200km/h以下。

故障处理的创新：

①重新升故障受电弓，如果受电弓正常升起、故障代码消除，则正常运行。

②如果升弓不成功，则切除故障单元的受电弓，升另一受电弓，以最大牵引力运行。

3.10 HMI显示故障代码63C2时，受电弓故障的分析处理方法

故障现象：受电弓无法升起，HMI报故障代码63C2。

原因分析：受电弓硬件故障或者风管损坏。

故障处理的改进：立即停车。

4 结束语

动车组高压供电系统由于设备较多，因此，故障原因的涉及面较广，动车组的设计生产企业和动车组运用部门要进一步加强沟通与合作，完善供电系统部件的设计与优化，有效降低检修人员的检修工作压力，最终实现提高动车组检修效率、降低动车组高压供电系统设备的故障率。