HXD3C機車列車供電系統(tǒng)使用及應(yīng)急處理

【摘要】隨著交流傳動技術(shù)的發(fā)展，在HXD3型交流傳動電力機車運用的基礎(chǔ)上，研發(fā)生產(chǎn)了HXD3C型交流傳動電力機車，該車定位為干線客貨通用電力機車，機車額定功率7200KW，最高運行速度120Km/h，該車列車供電系統(tǒng)具備DC600V供電能力，本文主要介紹HXD3C機車列車供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點及應(yīng)急處置。

【關(guān)鍵詞】HXD3C電力機車；列車供電；應(yīng)急處置

1、問題引出

旅客列車上除了照明，還有很多用電的設(shè)備。尤其是近幾年研制的新型快速列車、準(zhǔn)高速列車更是增加了空調(diào)裝置、車門集中遙控、糞便集存密封處理、燃油及電熱兩用取暖裝置等電氣設(shè)備，最大用電量高達400kW。第一代列車供電裝置。就是客車的底架或轉(zhuǎn)向架上吊掛的發(fā)電機。發(fā)電機通過皮帶與安裝在車軸上的皮帶輪連接，當(dāng)列車運行時，車輪滾動，由皮帶帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動而發(fā)電，供應(yīng)車上各種電器具使用。這種靠車輪轉(zhuǎn)動，通過皮帶帶動發(fā)電機發(fā)電的供電方式，稱為車軸發(fā)電機式供電。中國鐵路列車曾廣泛采用這種供電方式。這種供電方式的發(fā)電裝置，運用數(shù)量最多的是J型三相交流感應(yīng)子發(fā)電機，其發(fā)電量只有5kW，顯然不適于用電量大幾百倍的新型空調(diào)客車。第二代列車供電裝置。新型空調(diào)客車采取的供電方式是集中式供電，就是在列車中的某一節(jié)車廂內(nèi)設(shè)置發(fā)電站，向整個列車供電。即發(fā)電車，發(fā)電車是再列車中安裝柴油發(fā)電機組，構(gòu)成列車發(fā)電站。列車發(fā)電站的工作由專門的配電盤控制，發(fā)電站發(fā)出的電，通過貫穿全列車的輸電干線和專門的車端連結(jié)器，送到列車各節(jié)車廂。第三代列車供電裝置。是在電氣化鐵道的列車牽引區(qū)段，由電力機車直接給列車供電，即電力機車將接觸網(wǎng)供給的25kV，50Hz的單相交流電通過調(diào)壓、整流變?yōu)榱熊嚳梢灾苯邮褂玫碾娫?，這種供電系統(tǒng)，配線經(jīng)濟、發(fā)電量不受列車速度的影響、環(huán)?？煽?，所以已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。

2、HXD3C型交流傳動電力機車供電系統(tǒng)介紹

2.1總體情況。HXD3C 型機車是和諧型交流傳動電力機車系列中首款適用于客貨運兩用車型，也是首種具備給列車供電能力的車型，HXD3C型機車牽引變壓器內(nèi)設(shè)置兩組獨立的AC860V供電繞組，DC600V供電裝置將供電繞組輸出的交流電壓整流濾波成為直流600V向列車供電，每臺機車設(shè)有兩個獨立的供電柜，每個供電柜的額定容量為 580kVA。主電路采用相控整流電路（半控橋），輸出端經(jīng)過LC濾波電路輸出高精度、諧波含量小的直流600V。該產(chǎn)品技術(shù)性能和相關(guān)參數(shù)以及其它技術(shù)條件均滿足TB/T3063 2002旅客列車DC600V供電系統(tǒng)技術(shù)條件中有關(guān)DC600V供電電源裝置的相關(guān)要求，并且滿足DC600V列車供電系統(tǒng)冗余改造和加裝車載診斷及信息遠程監(jiān)測技術(shù)方案審查意見 運裝技驗[2004]355號通知的要求。

2.2列車供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。HXD3C型機車DC600V列車供電系統(tǒng)主要由主變壓器供電繞組、列車供電柜、供電插座、集控插座等設(shè)備組成。通過列車供電柜內(nèi)的變流裝置將主變壓器供電繞組提供的860V交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的直流600V電壓向旅客列車供電。針對客運列車運用可靠性高的特點，HXD3C型機車在設(shè)計時對可能影響供電系統(tǒng)的列車供電柜、供電控制系統(tǒng)和電壓傳感器進行了冗余設(shè)計。每個列車供電柜的供電控制系統(tǒng)均設(shè)有兩組微機控制單元和3個電壓傳感器，其中2個電壓傳感器分別是A/B組微機控制單元所使用的控制電壓傳感器，另外1個電壓傳感器是接地電壓傳感器 當(dāng)A/B組控制電壓傳感器或微機控制單元故障時，司乘人員可通過設(shè)置在操縱臺處的A/B組轉(zhuǎn)換開關(guān)進行轉(zhuǎn)換，大大提高了DC600V列車供電系統(tǒng)的可靠性

2.3技術(shù)特點。主要性能指標(biāo)

2.4主要功能。HXD3C型機車DC600V列車供電系統(tǒng)具備以下功能：集中控制功能；控制系統(tǒng)冗余備份；故障顯示及隔離功能；通信功能；故障自診斷及信息轉(zhuǎn)儲功能；電能計量功能；交直流過壓保護；交直流過流保護；短路保護；主電路接地保護；電抗器過熱保護；冷卻風(fēng)機過載保護。

3、HXD3C型機車DC600V列車供電系統(tǒng)應(yīng)急處理

為保證列車供電系統(tǒng)正常運行，機車檢查人員要加強對供電設(shè)備的定期檢修、維護，在機車出庫擔(dān)當(dāng)運輸任務(wù)之前，機車乘務(wù)人員要對列車供電系統(tǒng)進行空載試驗，確保設(shè)備正常后再出庫擔(dān)任牽引任務(wù)，途中發(fā)生故障后可以按照以下步驟進行處理：

3.1兩路不能供電。a.機車與車輛聯(lián)掛好后，車輛請求供電，給供電鑰匙，微機顯示屏兩路供電無DC600V顯示，則斷供電鑰匙及主斷，通過電臺與車輛乘檢聯(lián)系，對方確認已經(jīng)給出請求供電指令，則打開Ⅰ、II端列供電柜上方合頁門，將集控扳鈕打到隔離位，重新合主斷給供電鑰匙供電。b.運行中兩路不能供電故障比照上述方法處理。

3.2有一路不能供電：運行中有一路供電無輸出。a.斷供電匙及主斷，將故障對應(yīng)的列供電柜上方合頁門打開，供電控制箱轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到另一組，再合主斷重新給供電鑰匙；b.將集控扳鈕打到隔離位，重新合主斷給供電鑰匙供電；c.如不能消除故障則一路供電維持運行。

3.3供電接地故障。a.運行中出現(xiàn)一路供電接地故障，重新復(fù)位供電一次不能消除則斷供電匙及主斷，將故障對應(yīng)的列供電柜上方合頁門打開，供電控制箱轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到另一組，再合主斷重新給供電鑰匙，故障消除則可繼續(xù)運行。b.如果不能消除，通知車輛將負載投入到未故障的另一路，另一路無接地現(xiàn)象，則為600V供電干線回路接地，一路供電維持運行；c.若另一路也出現(xiàn)接地，則為車輛負載接地，通知車輛查找接地點并隔離接地點。d.若車輛乘檢確認車輛無接地時，機車乘務(wù)員必須與車輛乘檢通過電臺聯(lián)系，車輛乘檢確定車輛正常無接地后，斷供電鈅匙及主斷，將對應(yīng)列供電柜上方門打開，將列供柜內(nèi)的供電控制箱接地扳鈕開關(guān)由“投入位”轉(zhuǎn)至“隔離位”，再合主斷重新供電維持運行，并密切注意微機屏列供電電流、電壓顯示，有異常波動則立即停止供電。e.機車、車輛連掛后供電時出現(xiàn)供電接地，重新復(fù)位供電一次不能消除，斷供電鑰匙及主斷，將供電轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到另一組也不能消除時，應(yīng)立即要求車輛人員摘開供電電纜，機車進行供電空載試驗，判斷機車是否正常。

3.4過流故障。a.運行中發(fā)生過載故障時，應(yīng)重新供電一次，如能消除故障則繼續(xù)運行。b.如頻繁過載，斷供電鈅匙及主斷，將操縱臺右方供電轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到另一組，再合主斷重新供電，仍不能消除則應(yīng)通知車輛乘檢查找故障點。

3.5直流側(cè)過壓。a.運行中微機狀態(tài)屏偶爾提示直流側(cè)過壓時，如能很快消除，屬正?，F(xiàn)象，無需處理。b.如長時間提示某一路過壓，應(yīng)和車輛乘檢聯(lián)系確認車輛600V電壓是否正常，正常時維持運行，回段處理。c.如車輛600V電壓不正常，則通知車輛乘檢將負載轉(zhuǎn)至正常的一組維持運行。

4、結(jié)束語

HXD3C型交流傳動電力機車填補我國交流傳動客運電力機車無列車供電的空白，對鐵路客運安全、平穩(wěn)運行具有重要意義。

參考文獻

[1]王威.HXD3C型交流傳動電力機車DC600V列車供電系統(tǒng).大連機車廠