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1、HXD2型大功率交流货运电力机车主电路系统第29卷第6期2009年12月铁道机车车辆RAIIWAYLOCOMOTTVE&CARV01.29NO.6Det.2009文章编号:1008—7842(2009)06—0023—04HXD2型大功率交流货运电力机车主电路系统任广慧，史红梅(1中国北车集团公司大同电力机车有限责任公司技术中心，山西大同037038;2北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044)摘要介绍了HXD2型大功率交流货运电力机车主电路系统的构成及功能原理，并详细分析了HXD2型电力机车牵引变流
2、系统的组成，工作原理，主要功能参数等，为国内人功率交流货运电力机车牵引变流系统的研制与开发提供思路.关键词HXD2型大功率交流传动电力机车;整流器;逆变器屮图分类号:U264.3文献标志码:AI-IX2型人功率交流货运电力机车的牵引屯传动系统主要是由网侧电路，主变压器和牵引电路组成，其中牵引电路包括牵引变流器和牵引电机等.整个系统采用单轴独立控制方式,交一直一交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制.牵引变流柜采用AL.STOM技术设计而成，采用钏接柜体结构，结构强度高,电磁兼容性好，模块化的结构设计，集成度高，性能可
3、靠，其功率模块工艺性好,质量轻，且冷却管路采用快速接头设计，功率模块更换方便，无需进行放水等作业,有完善的电气保护功能和防火保护功能.1网侧电路的组成网侧电路(如图1所示)主要由受电弓，高压隔离开关，网侧火花放电间隙，原边电流互感器，原边电流传感器，真空主断路器,避雷器，接地开关，高压电压互感器，高压连接导电杆以及主变压器原边绕组,4组接地回流装置，电能计量装置等组成.图1网侧电路网侧电路主要是用于实现从接触网受流到机车，为机车上的主变压器提供25kV/50Hz的交流电源，作为整个机车工作的动力电源.在网侧电路中，动力电
4、源能够实现从接触网受流的受电弓，并经过控制动力电路开断的主断路器DJ(M),最后通过原边高压电流互感器引入机车主变压器,避雷器PF(M)和火花放电器E—TFP,E—TFPP是为防止自然界雷电袭击以及抑制开关操作过电压而设置的;接有用于检测网侧电压和电流信号的传感器TF]一PP,CA(I)TFP,TFI—Q1L(M),为控制电路提供同步信号和电气保护信号;在机车单节故障时，可以使用高压隔离开关H(HT)将本节机车网侧电路整体隔离;电能计量装置PJ能够记录和显示机车牵引和制动时所消耗的能量，并接有用于实现原边绕组短路保护的过
5、流继电器Q1L(M);另外还装有向轨道回流的车轴接地装置EB1〜EB4,以及用于车顶维护时出于安全考虑的接地装置H(0—M)等.来自接触网的AC25kV/50Hz交流电压通过车顶受电弓，主断路器和穿墙高压绝缘子进入机车内部，通过高压电缆和主变压器的高压端子连接，使主变压器一次线圈和轴端接地装置，车轮，轨道构成供电电压电路，为机车提供动力电源•机车的控制系统设有多种保护措施，当满足故障条件时通过主断路器的分断，断开与高压电路的连接.当高压侧原边电路发生短路故障时,机车将通过原边过流继电器Q1L(M)分断主断路器，以保护受电
6、弓和接触网，不致于扩大故障•当木节机车车顶网侧电路故障时，可通过隔离开关H(HT)的操作，在电气上断开与它节机车的连接,以维持机车的运行;当在接触网下保养或维修机任广慧(1975—)男(蒙古族)，内蒙赤峰人，工程师(收稿口期:2009—04—15)铁道机车车辆第29卷车时，为了确保维修人员的安全，通过接地开关H(O-M),在降弓的状态下，将车顶电路形成接地状态•电能计量装置PJ用于显示和记录机车牵引时消耗的电能和再生制动时回馈电网的电能.2牵引电路2.1牵引变流柜的构成整台机车由两台牵引变流柜(如图2所示)组成，每个牵引
7、变流柜集成了一个转向架的两个牵引变流系统，两个牵引变流控制系统及一套冷却系统，一套牵引变流系统基本由预充电接触器，工作接触器，预充电电阻，整流功率模块,降压斩波模块，接地电阻，充电电容,充电电容电压指示灯，中间电压互感器，PWM逆变模块，整流输入电流传感器,逆变器输出电流传感器以及变流系统功率模块冷却用的轴流冷却塔风机等组成.图2牵引变流柜2.2牵引变流系统原理图3为HXD2型电力机车一个轴上的牵引变流系统电气原理图，整台机车的牵引电路包含有原理和结构相同的4套牵引变流器装置,分别布置于两个柜体中•毎套牵引变流器装置是由
8、一个四象限整流器,一A(I)PMCFONDL——U}f:(Is)PMcF1{甲士•——一Ijlillf{f图3牵引变流系统强CA(U)PMCF〜电能计量装置)到CRT3)到CRT2)图4牵引工况CA(I)2-0ND个中间电路和一个三相PWM逆变器组成，每套装置驱动一台三相异步牵引电动机,实现整台机车的轴控驱动方式.在
