關(guān)于處理CRH380A型動車組でＲ變流器故障1（代碼004）的學(xué)習(xí)

王振威

摘要：高壓供電及牽引系統(tǒng)是動車組最重要的系統(tǒng)之一。以E12為例，全列車分為7個動力單元：M1+M2、M3+M4、M5+M6、M7+M8、M9+M10、M11+M12、 M13+M14，每2節(jié)車廂作為一個單元。25kV、50Hz單相交流電源從接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓處受電通過VCB與牽引變壓器1次側(cè)繞組連接。每個動力單元車中各設(shè)一臺牽引變壓器、兩臺牽引變流裝置（牽引變流裝置包括整流器和逆變器）及八臺牽引電機(jī)。牽引變流裝置牽引運行時向牽引電動機(jī)供電，制動時將制動再生電能反饋回電網(wǎng)。以M1+M2單元為例：牽引變流裝置M1車、M2車各設(shè)置1組牽引變流器（CI），牽引變流器（CI）除在牽引及再生制動時向主電動機(jī)供應(yīng)電力和制動時電力再生控制之外還具有保護(hù)功能。

關(guān)鍵詞：動車組；牽引變流器；牽引變壓器；牽引電機(jī)

1 牽引變壓器

1.1 牽引變壓器概要

TBQ343855/25A型和ATM9D型牽引變壓器分別為南車電機(jī)和大同ABB廠供貨，具有以下特點。[1]

（1） 2次繞組為2個獨立繞組，每個繞組與一臺牽引變流裝置連接，使2次繞組具有高電抗和弱藕合性，確保牽引變流器具有穩(wěn)定運行的特性。另外，1次繞組配置了2個并聯(lián)結(jié)構(gòu)的線圈。

（2） 為了減輕重量，1次線圈采用了鋁質(zhì)線圈。

（3） 1次繞組接地側(cè)、2次繞組側(cè)及3次繞組側(cè)的絕緣套管采用了耐熱環(huán)氧樹脂將11根銅質(zhì)中心導(dǎo)線注塑一塊端子板。使用3次繞組側(cè)的端子，并引出2根中心導(dǎo)線。

1.2 牽引變壓器外部結(jié)構(gòu)

本變壓器與以往的牽引變壓器一樣具有金屬波紋管油枕。該油枕安裝在牽引變壓器中心附近部位，波紋管為圓形不銹鋼制的焊接管。油枕與主體箱通過連接孔與主體箱內(nèi)的油流通，油充填在波紋管的外側(cè)，波紋管的內(nèi)側(cè)與大氣相通。

1次繞組高壓側(cè)絕緣套管采用耐熱環(huán)氧樹脂注塑成一體形絕緣套管，在變壓器主體的前方橫向引出，與相鄰的高壓設(shè)備箱內(nèi)的斷路器相連。1次繞組接地側(cè)、2次繞組側(cè)、3次繞組側(cè)的各端均為成一體形注塑形端子板，在側(cè)面引出。冷卻系統(tǒng)如圖1所示。

冷卻風(fēng)由電動送風(fēng)機(jī)從車輛側(cè)面吸入，通過撓性風(fēng)管內(nèi)的調(diào)風(fēng)柵提供給油冷卻器。另外，變壓器內(nèi)的絕緣油經(jīng)過油冷卻器冷卻后返回變壓器內(nèi)，通過繞組表面及鐵心側(cè)面吸收發(fā)生的熱量。從繞組、鐵心吸收熱量后由油泵吸出再次被送入油冷卻器進(jìn)行熱交換實現(xiàn)油在變壓器內(nèi)部循環(huán)。但因油泵的故障等有可能造成油流停止、繞組過熱燒毀，所以在一部分循環(huán)電路中設(shè)置了油流繼電器使其能夠檢測油流的停止。

2 關(guān)于牽引變流器故障1（代碼004）的信息反饋

2.1 問題現(xiàn)象

2016年6月22日，配屬某局動車所CRH380AL型動車組擔(dān)當(dāng)G000次（洛陽龍門08：07廣州南15：55）交路，01車主控，14：07分運行至衡陽東至郴州西區(qū)間，08、09車多次報牽引變流器故障1（代碼004），RS復(fù)位后故障消除，后續(xù)交路正常。

2.2 入庫檢查情況

（1）查看檢修模式下MON屏故障記錄信息，從6月22日14：07：16時開始，08車多次報牽引變壓器油流停止（故障代碼：132）。如圖2、圖3所示。

（2）由于牽引變流器（CI）報“004”故障，查閱“SFE120001000003（Y）DYC變流器（CI）控制電路”可知，連接主變壓器油流量繼電器（MTOFR）觸點與主變壓器油流量預(yù)留繼電器（MTOFRR）的線號為7B、8T、100B2線；查閱配線圖“SFE120001000348（Y）XLC 控制繼電器盤配線表M7、M11車（22）”可知7B線、8T線、100B2線分別對應(yīng)的CN插針號：CN548針（7B線）、CN615針（8T線）、CN539針（100B22線）；查閱電路圖“SFE120001000055（Y）DYC輔助電路8號車12”可知，給主變壓器油泵電機(jī)供電線號為778、788、798線；查閱電路圖“SFE120001000087（Y）DYC信息控制裝置輸入及指示燈M1，M5，M7，M9，M13”可知報MTR油流故障的是終端裝置M132線CNM4（8針）。

（3）車輛通電后，確認(rèn)2602列MON屏08車配電盤信息中“牽引變壓器油流”正常。發(fā)現(xiàn)08車配電柜中[牽引變壓器油流]馬達(dá)啟動器處778線有松動。測量778、788、798線電流分別為4.5A、4.6A、4.6A均正常。

（4）車輛斷電后，對馬達(dá)啟動器處778線進(jìn)行緊固。檢查08車組合配電柜內(nèi)CN5插、CN6插、終端裝置CNM4插緊固良好；拔出CN插后檢查CN548針（7B線）、CN539針（100B22線）、CN615針（8T線）以及終端裝置CNM4插8針（M132線）無縮針、彎針、燒損現(xiàn)象。檢查100B2接地端子良好。同時檢查牽引變壓器接線盒內(nèi)7B、8T端子壓接牢固，無虛接、搭接現(xiàn)象。

（5）檢查08車組合配電柜內(nèi)KHB3231線路板狀態(tài)良好；MTOFRR繼電器外觀無異常，線圈阻值為4373Ω（正常值）。

（6）打開08車相應(yīng)位置裙板、底板，檢查牽引變壓器油流繼電器外觀狀態(tài)良好，線纜無松動，用手撥動油流繼電器指針無卡滯。檢查牽引變壓器油溫值、油位值均正常。

（7）車輛送電后，查看MON屏[配電盤信息]頁面，08車牽引變壓器油流正常，如圖4所示。

（8）下載TBDR數(shù)據(jù)，運用相關(guān)軟件分析。對比07車可知，從14：06：57分到14：07：12分，07車與08車同時直流電壓為0；可以推測動車在這期間駛?cè)敕窒鄥^(qū)。14：07：12分以后，駛出分相區(qū)，07車閉合VCB，正常供電，而08車由于某種原因沒有正常供電，08車，09車報牽引變流器故障1（代碼004）。14：08：34分，RS復(fù)位后故障消除。

2.3 原因分析

牽引變壓器油流檢測原理：TBQ343855/25A型牽引變壓器采用油循環(huán)風(fēng)冷的冷卻方式，變壓器送風(fēng)機(jī)從車輛側(cè)面吸入冷卻風(fēng)提供給油冷卻器，變壓器內(nèi)的絕緣油經(jīng)過油冷卻器冷卻后返回變壓器內(nèi)，通過繞組表面及鐵心側(cè)面吸收發(fā)生的熱量。油流繼電器MTOFR用于監(jiān)測變壓器運行中的油流量。當(dāng)油流量低于120L/min±15%時油流繼電器MTOFR動作，繼電器MTOFRR接收到變壓器油流不足指令，進(jìn)而觸發(fā)本單元牽引變流器保護(hù)邏輯，接觸器K無法閉合，同時上報“牽引變壓器油流”故障至本車車輛信息控制裝置。

導(dǎo)致牽引變壓器油流故障報出的可能原因為：

（1）牽引變壓器油泵未工作或本身故障，導(dǎo)致VCB閉合情況下牽引變壓器油流量不足。

（2）牽引變壓器油流繼電器MTOFR故障，導(dǎo)致故障誤檢測。

（3）MTOFRR繼電器故障，反饋錯誤指令給本車終端裝置及本單元牽引變流器。

（4）主變壓器接線盒內(nèi)接線松動、組合配電柜內(nèi)CN插插接不良或插針損傷、線路短接等導(dǎo)致故障報出。

結(jié)合現(xiàn)場故障現(xiàn)象及庫內(nèi)檢查情況，牽引變壓器油泵工作電流正常，組合配電柜內(nèi)CN插狀態(tài)良好，分析可能原因為油流繼電器MTOFR偶發(fā)性卡滯或KHB3231線路板上的MTOFRR繼電器故障或過分相后此單元APU未起機(jī)（天氣炎熱造成）。

2.4 處理措施

預(yù)防性更換KHB3231線路板（供應(yīng)商：小糸今創(chuàng)），庫內(nèi)試驗良好。

3 結(jié)論

通過對關(guān)于診斷牽引變流器故障1（代碼004）的學(xué)習(xí)，認(rèn)識并理解主電路中牽引變壓器二次側(cè)負(fù)載牽引變流器（CI）的工作原理，以及MON屏顯示“牽引變流器油流停止”故障流程。首先，當(dāng)油流量低于120L/min時，主變壓器油流量繼電器（MTOFR）觸點閉合，主變壓器油流量預(yù)留繼電器（MTOFRR）得電；然后，觸發(fā)本單元牽引變流器保護(hù)邏輯，MTOFRR觸電閉合，接觸器K無法閉合，當(dāng)牽引檔接通后10s以上，牽引電機(jī)電流小于100A時，報出牽引變流器MFD故障；最后，MON屏彈出“牽引變流器故障1（代碼004）”故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]中車四方股份.時速350公里速度級動車組（16輛編組）維護(hù)檢修說明書[M].