CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組牽引變流器MMOC1故障分析與處理

董平 李雪江 張立偉

摘要：2015年以來(lái)，CHR2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組共發(fā)生多起MMOC1故障，影響了動(dòng)車(chē)組的運(yùn)營(yíng)秩序。本文針對(duì)CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組MMOC1故障可能的原因進(jìn)行闡述與分析，為CRH2型動(dòng)車(chē)組檢修技術(shù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：CRH2型動(dòng)車(chē)組;牽引變流器;MMOC1故障

0 ?引言

2015年以來(lái)，CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組發(fā)生了多起牽引變流器MMOC1故障，由于導(dǎo)致MMOC1故障原因眾多，從而造成故障分析及現(xiàn)場(chǎng)排查困難，本文通過(guò)對(duì)該類(lèi)典型故障進(jìn)行闡述與分析，為CRH2型動(dòng)車(chē)組檢修技術(shù)人員提供參考。

1 ?CRH2型動(dòng)車(chē)組主電路介紹

CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組主電路一般以2輛M1車(chē)·M2車(chē)為1個(gè)單元，受電弓從接觸網(wǎng)提供的25kV、50Hz單相交流電取電，經(jīng)VCB送到牽引變壓器原邊側(cè)繞組，主電路開(kāi)閉由VCB控制，牽引變壓器的2個(gè)牽引側(cè)繞組受原邊側(cè)繞組勵(lì)磁感應(yīng)出1500V（原邊側(cè)25kV時(shí)）電壓，并將其輸入牽引變流器脈沖整流器部。脈沖整流器部由單相3級(jí)PWM脈沖整流器和K接觸器接觸器構(gòu)成，K接觸器控制輸入側(cè)主電路接通、斷開(kāi)。逆變器部以濾波電容器電壓為輸入，輸出電壓、頻率可調(diào)的3相交流電壓，以控制4臺(tái)并聯(lián)感應(yīng)電機(jī)的速度、扭矩。再生制動(dòng)時(shí)以感應(yīng)電機(jī)輸出的3相交流為輸入，向?yàn)V波電容器側(cè)輸出直流電壓。

2 ?MMOC1故障報(bào)出原理

CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組的主電路如圖1所示，逆變過(guò)流MMOC1故障是圖1紅框中的3個(gè)逆變電流傳感器采集的電流大于保護(hù)門(mén)檻值后報(bào)出的。CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組影響逆變控制的主要原因有電機(jī)速度信號(hào)異常、網(wǎng)壓信號(hào)異常、電流信號(hào)異常（通常由電流傳感器和控制板卡引起）、軟件問(wèn)題（如軟件門(mén)檻設(shè)置異常）。

3 ?MMOC1故障分類(lèi)統(tǒng)計(jì)和分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組牽引變流器動(dòng)車(chē)組報(bào)MMOC1故障的原因主要有如下幾類(lèi)：

3.1 電機(jī)速度信號(hào)異常 ?由于速度信號(hào)是逆變控制的關(guān)鍵量，如果控制單元（簡(jiǎn)稱(chēng)DCU）采樣的任何一路電機(jī)速度信號(hào)異常突變都可能會(huì)造成逆變控制失調(diào)，從而報(bào)出MMOC1故障。電機(jī)速度信號(hào)異常相關(guān)的原因有：①軌道濕滑導(dǎo)致輪對(duì)空滑后，存在電機(jī)4個(gè)軸速度偏差過(guò)大的極端情況（如有軸抱死的情況），由于抱死后4個(gè)軸速度不一致，導(dǎo)致報(bào)出MMOC1故障;②速度信號(hào)連接線松動(dòng)或連接線屏蔽出現(xiàn)問(wèn)題從而導(dǎo)致電機(jī)速度信號(hào)異常，從而DCU報(bào)出MMOC1故障;③速度傳感器本身故障導(dǎo)致輸出的速度信號(hào)異常，從而DCU報(bào)出MMOC1故障。

3.2 網(wǎng)壓信號(hào)異常 ?分析故障數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，故障時(shí)刻網(wǎng)壓在1s內(nèi)波動(dòng)在3kV～8kV之間，而且瞬時(shí)波動(dòng)劇烈，雖然組合試驗(yàn)中已進(jìn)行過(guò)網(wǎng)壓波動(dòng)的測(cè)試（組合試驗(yàn)的波動(dòng)范圍是±2500V±10%，試驗(yàn)時(shí)由于試驗(yàn)條件的限制，做試驗(yàn)時(shí)人工調(diào)節(jié)使變壓器原邊電壓波動(dòng)±2500V±10%需要幾秒鐘時(shí)間，且調(diào)完后也是固定值，并不能完全模擬線路真實(shí)的瞬時(shí)頻繁波動(dòng)情況，即使在環(huán)鐵試驗(yàn)也是人工模擬網(wǎng)壓波動(dòng)，并不能完全模擬線路真實(shí)的瞬時(shí)頻繁波動(dòng)情況），但在這么短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大的瞬時(shí)波動(dòng)可能導(dǎo)致整流、逆變控制失調(diào)，最終導(dǎo)致報(bào)出MMOC1故障。

3.3 主控板卡異常 ?由于主控板硬件偶發(fā)異常，導(dǎo)致發(fā)出的控制指令出現(xiàn)異常，控制失調(diào)后報(bào)出報(bào)MMOC1故障。

3.4 逆變電流采樣異常 ?可能的原因有：①逆變電流傳感器CTU/V/W本身故障，導(dǎo)致輸出的逆變電流值過(guò)大報(bào)出MMOC1故障;②DCU采樣逆變電流的采集板故障，導(dǎo)致輸出的逆變電流值過(guò)大報(bào)出MMOC1故障。

3.5 軟件門(mén)檻設(shè)置異常 ?通過(guò)對(duì)多起數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，故障多發(fā)生在惰行到牽引10檔，手柄投入時(shí)間只有1～2秒，故障發(fā)生的速度點(diǎn)都是介于55km/h～111km/h，典型數(shù)據(jù)如圖2DRWTD數(shù)據(jù)所示。通過(guò)現(xiàn)車(chē)測(cè)試記錄的網(wǎng)壓、速度信號(hào)、逆變電流信號(hào)分析正常運(yùn)行時(shí)逆變電流已接近保護(hù)門(mén)檻值1400A，所以優(yōu)化了保護(hù)門(mén)檻值，提升到了1550A，優(yōu)化后未再發(fā)生類(lèi)似問(wèn)題。

針對(duì)上述根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的故障描述及故障處理過(guò)程，將MMOC1故障統(tǒng)計(jì)分類(lèi)如表1。

4 ?MMOC1故障建議處理措施

通過(guò)以上分析，建議CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組后續(xù)發(fā)生MMOC1故障時(shí)，按以下方法進(jìn)行排查：①了解故障發(fā)生時(shí)刻的天氣情況及軌面情況，以確認(rèn)是否存在空滑問(wèn)題，如果是由于天氣惡劣導(dǎo)致軌面濕滑進(jìn)而導(dǎo)致?tīng)恳兞髌骺刂剖д{(diào)報(bào)出MMOC1，現(xiàn)車(chē)RS復(fù)位后可繼續(xù)運(yùn)行，如果是其他原因?qū)е碌目栈瑔?wèn)題，則再根據(jù)故障數(shù)據(jù)繼續(xù)分析空滑的故障原因;②排除第1條的情況下，從下載的牽引變流器數(shù)據(jù)看網(wǎng)壓在故障時(shí)刻是否存在較大波動(dòng)，如是網(wǎng)壓?jiǎn)栴}，無(wú)需處理;③排除第2條的情況下，從DRWTD故障數(shù)據(jù)對(duì)比故障車(chē)和其他車(chē)的電機(jī)速度信號(hào)是否存在較大差異，如有則優(yōu)先考慮電機(jī)速度信號(hào)線路異常，再按照電機(jī)速度信號(hào)異常的處理措施進(jìn)行處理;④排除第3條的情況下，從DRWTD故障數(shù)據(jù)看牽引變流器送上來(lái)的電壓、電流指令、反饋值是否存在異常，如出現(xiàn)極大值、極小值，則更換下控制板卡。

5 ?結(jié)語(yǔ)

MMOC1故障是CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組牽引變流器典型故障。本文通過(guò)對(duì)CRH2統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組故障進(jìn)行了闡述與分析，并且提出后續(xù)同類(lèi)故障的推薦排查措施，希望對(duì)后續(xù)同類(lèi)故障的排查有一定的借鑒作用。

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