hxd 型交流传动货运电力机车的电气线路

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1、HXD3型交流传动货运电力机车的电气线路一主电路机车主电路主要由网侧电路、主变压器、主变流器及牵引电动机等组成,具体电路附后，见TractionCircuit3W3RA217R11。1网侧电路网侧电路由2台受电弓AP1、AP2、2台高压隔离开关QS1、QS2、1个高压电流互感器TA1、1个高压电压互感器TV1、1台主断路器QF1、1台高压接地开关QS10、1台避雷器F1、主变压器原边绕组AX、1个低压电流互感器TA2和回流装置EB1～6等组成。接触网电流通过受电弓AP1或AP2进入机车，经高压隔离开关QS1或QS2和主断路器QF1，通过高压电

2、流互感器TA1进入车内，经25kV高压电缆与主变压器原边1U端子相连，经过主变压器原边，从1V端子流出，通过6个并联的回流装置EB1～EB6，从轮对回流至钢轨。2主变流器和牵引电动机电路机车采用两组主变流器UM1、UM2，分别由主变压器的牵引绕组2U1~2V6供电，主变流器再分别给牵引电动机M1、M2、M3和M4、M5、M6供电。两套主变流器的电路完全相同，以下就主变流器UM1的电路进行说明。主变流器UM1内部可以看成由3个独立的"整流—中间电路—逆变"环节（称为牵引变流器）构成。每组牵引变流器分别有2个接触器、1个输入电流互感器、1个充电电

3、阻、1个四象限整流器、中间电路、1个PWM逆变器、2个输出电流互感器等组成。机车6组牵引变流器的主电路和控制电路相对独立，分别为6个牵引电动机提供交流变频电源。当其中一组或几组发生故障时，可通过TCMS微机显示屏，利用触摸开关将故障的牵引变流器切除，剩余单元仍可继续工作,实现整车的冗余控制。工作原理:当中间电压为零时，主变压器的牵引绕组通过充电电阻向四象限整流器供电，给中间直流回路支撑电容充电。当中间直流电压达到2000V时，充电接触器切除充电电阻，中间电路预充电完成。在逆变器工作之前，牵引绕组迅速向中间直流回路支撑电容充电，直至2800V。

4、此时，牵引变流器起动充电过程完成，逆变器可以投入工作。机车再生制动时，逆变器工作在整流状态，四象限整流器工作在逆变状态，并通过中间直流回路向主变压器牵引绕组馈电，将再生能量回馈至接触网。（1）四象限整流器是一个脉宽调制变流器，它将电源的交流电压，通过脉冲宽度控制，控制中间直流电压的幅值和流入变流器的交流电流相位，使交流电流的波形尽量接近正弦，使得交流侧的基波电压和基波电流的相位差接近于0，这样既限制了谐波电流分量，又提高了机车功率因数。因此与相控整流器比较，四象限整流器有很高的功率因数，谐波电流含量也小得多。对HXD3型电力机车，6组四象限整

5、流器的调制波相位是一致的，但载波的相位不一致．依次相差30°、60°?180°，从而达到消除谐波的目的，通过这样做还可以保证等效干扰电流Jp?2.5A。（2）中间直流电路。机车采用的是电压型逆变器，为了稳定中间回路电压，并联了大容量的支撑电容，同时它还对四象限脉冲整流器和逆变器产生的高次谐波电流进行滤波。中间直流电路主要由中间电压支撑电容、瞬时过电压限制电路和主接地保护电路组成。该车中间直流电路与欧洲和国内以往的交流传动电力机车不同，取消了二次滤波电路，它是通过逆变器的软件控制，来消除二次谐波电压的影响，大幅度抑制牵引电机电流脉动现象和转矩脉

6、动现象。瞬时过电压限制电路由IGBT和限流电阻组成。主接地保护电路由跨接在中间回路的两个串联电容和一个接地信号传感器组成。每台主变流器含有三套独立的接地保护电路，可以分别对3组牵引变流器进行接地监测和保护。接地检测信息送至TCMS，可以实现故障显示。可以通过接地故障转换开关，实施对接地保护的隔离。3保护电路（1）主变压器牵引绕组过流保护。在每组牵引变流器的输入回路中，设有1个输入电流互感器ACCT，起控制和监视变流器充电电流及牵引绕组短路电流的作用，其动作保护值为1960A。保护发生时，四象限脉冲整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作

7、接触器断开，同时向微机控制系统发出跳主断信号，通过复位开关可进行恢复。若这种故障在3分钟内连续发生两次，故障将被锁定，必须切断CI控制电源，才能恢复正常。（2）主接地保护电路。电路构成如上所述。主牵引回路正常时，由于只有1点接地，接地保护电路中流过的电流为零，接地信号检测传感器无信号输出。当主电路某一点接地时则形成回路，接地检测回路有故障电流流过，传感器输出电流信号，使保护装置动作，其动作保护值为10A。保护发生时，四象限脉冲整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，同时向微机控制系统发出跳主断信号。此时司机可将故障支路的变流

8、器切除,机车还剩5／6的牵引动力，继续维持机车运行，回段后再作处理。若确认只有一点接地，也可将控制电器柜上对应的接地开关打至"中立位"，继续维持机车运行，回段后再作