項(xiàng)目四 城軌車輛輔助供電系統(tǒng)【拓展任務(wù)】

城市軌道交通車輛電氣控制機(jī)械工業(yè)出版社同名教材

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項(xiàng)

目

四

城市軌道交通車輛輔助供電系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)任務(wù)3.拓

展

任務(wù)4.任務(wù)1車輛輔助系統(tǒng)設(shè)備

任務(wù)2城軌交通車輛

輔助系統(tǒng)維護(hù)

任務(wù)2實(shí)例分析輔助電路工作

任務(wù)1靜止逆變器的控制

項(xiàng)目描述2.

任務(wù)3城軌交通車輛

蓄電池應(yīng)用與控制

學(xué)習(xí)目標(biāo)：10:32:081．掌握城軌車輛輔助供電系統(tǒng)的基本類型；2．掌握城軌車輛輔助供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成；3．掌握城軌車輛輔助供電系統(tǒng)的選用原則；4．掌握城軌車輛中、低壓供電電路的邏輯分析；5．會分析城軌車輛照明電路的工作原理與控制邏輯；6．掌握城軌車輛應(yīng)急供電的工作原理；7．會分析城軌車輛正常受流供電和車間供電的邏輯關(guān)系；8．了解城軌車輛靜止逆變器的控制；9．熟悉城軌車輛輔助系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)；10.掌握蓄電池結(jié)構(gòu)、功能及其應(yīng)用；11.了解蓄電池充電器的結(jié)構(gòu)、功能與原理。任務(wù)1靜止逆變器的控制以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析圖4-28靜止逆變器原理框圖知識拓展——以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析1．靜止逆變器的組成及原理組成：輔助逆變器主電路主要由線路濾波器、斬波器、中間電路（蓄能濾波部分）、三相逆變器四部分構(gòu)成。

工作原理：DCl500V經(jīng)LC濾波器后由GTO斬波器進(jìn)行斬波調(diào)壓至DC775V，再經(jīng)過中間濾波器送入14.3型六脈沖GTO逆變器，其輸出經(jīng)隔離變壓器后成為AC380V，同時(shí)隔離變壓器次側(cè)一組抽頭的交流電壓經(jīng)整流輸出DC110V。拓展任務(wù)12．靜止逆變器的主要技術(shù)參數(shù)靜止逆變器逆變器額定輸入電壓動態(tài)電壓保護(hù)晶閘管(過電壓觸發(fā)值350±50V)輸入濾波器濾波器參數(shù)

，C=460mF±10％斬波器工作頻率500Hz+0.5％控制方式脈寬調(diào)制(PWM)最小/最大導(dǎo)通時(shí)間l00μs±20μs/1820μs±10μs直流中間電路濾波器濾波器參數(shù)，C＝12mF±10％直流中間電壓VD775±35V直流中間電壓動態(tài)公差591~950V?VD<10％調(diào)整時(shí)間300ms拓展任務(wù)1——以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析三相交流逆變器輸出電壓頻率50Hz±0．5％三相逆變器輸出電壓總有效值632V±5％三相逆變器輸出電壓基波有效值600V±5％逆變器輸出額定功率75kVA逆變器輸出短時(shí)功率120kVA隔離變壓器輸出電壓總有效值三相400V±5％基波電壓有效值三相380V±5％峰值電壓VS491V±5％2．靜止逆變器的主要技術(shù)參數(shù)——以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析電源功能包提供控制電源及斬波、逆變器的脈沖接口功能包確定電參數(shù)所需值，監(jiān)控逆變器電壓、電流、溫度、延時(shí)時(shí)間及工作過程通信功能包傳輸逆變器及列車上的各種信號，寄存過程參數(shù)實(shí)際值快速保護(hù)和控制功能包控制逆變器工作過程，寄存過程參數(shù)中實(shí)際值的模擬量，逆變器快速保護(hù)

拓展任務(wù)13．靜止逆變器的控制——以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析（1）逆變器的故障逆變器在運(yùn)行過程中由于某部件的損壞或外界因素原因會產(chǎn)生一系列故障，為減小故障范圍，逆變器有快速保護(hù)功能，將整個(gè)逆變器系統(tǒng)全面封鎖，使逆變器損壞程度最低，逆變器系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中設(shè)定了五十多種故障代碼，每個(gè)故障代碼都表示一種故障含義，維修人員在檢查時(shí)可接入便攜式計(jì)算機(jī)，讀出并分析這些故障。拓展任務(wù)14．靜止逆變器的故障及測試方法——以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析逆變器的故障分析實(shí)例——111故障當(dāng)逆變器出現(xiàn)此故障，說明連接電路電流超過最大值，由輔助逆變器主電路電流互感器測得。原因：一是三相逆變環(huán)節(jié)驅(qū)動板損壞或GTO損壞，當(dāng)逆變環(huán)節(jié)驅(qū)動板損壞會導(dǎo)致無法關(guān)斷脈沖或關(guān)斷脈沖達(dá)不到指標(biāo)要求值，使某一GTO元件導(dǎo)通后無法可靠關(guān)斷，造成連接電路短路；二是負(fù)載系統(tǒng)有短路現(xiàn)象，在這種情況下排除故障較復(fù)雜，特別是發(fā)生在A車逆變器上，需6節(jié)車輛逐節(jié)檢查。區(qū)分：只需要將三相負(fù)載切除，即可判斷是那一種因素導(dǎo)致故障。拓展任務(wù)1——以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析

（2）逆變器的測試

當(dāng)逆變器系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，為了判斷故障的嚴(yán)重程度，需要對電路進(jìn)行有關(guān)測試，在部分線路板上設(shè)置了測試點(diǎn)，這些測試點(diǎn)按一定的比例可以讀出高電壓、大電流的工作電壓和電流，另外相關(guān)電壓、電流極限值也在線路板上進(jìn)行了設(shè)置，通過與測試點(diǎn)的讀數(shù)比較，可以判斷極限值設(shè)置的正確與否，極大地方便了維護(hù)人員，增加了操作的安全性。拓展任務(wù)1——以上海地鐵車輛西門子靜止逆變器為例分析任務(wù)2城軌交通車輛輔助系統(tǒng)維護(hù)城軌車輛輔逆變系統(tǒng)故障在日常臨修中較常見，高溫季節(jié)較為突出。因空調(diào)故障引起的輔助逆變器故障對于因空調(diào)故障引起的輔助逆變器的故障，一般來說此時(shí)輔助逆變器的故障記錄多為輸出三相不平衡等內(nèi)容。

判斷方法：將空調(diào)切除，如果輔助逆變器故障消失，那么該故障很有可能是空調(diào)機(jī)組故障引起的。

常見的空調(diào)故障有：空調(diào)通風(fēng)機(jī)故障、空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)故障、壓縮機(jī)電機(jī)故障、空調(diào)機(jī)組與車體聯(lián)接接插件接觸不良。此外，輔助設(shè)備柜中與空調(diào)控制相關(guān)的接觸器、空氣開關(guān)接線松動、觸點(diǎn)接觸不良或損壞等在臨修的過程中需要特別地予以注意。2.輔助逆變器自身故障——故障檢查處理流程原因分析輔助逆變器故障系統(tǒng)工作時(shí)受到頻繁振動，內(nèi)部接插件有可能松動、脫落，造成控制、監(jiān)控信號無法正確地傳輸，導(dǎo)致一系列故障。1.查閱輔助逆變器的電路圖與控制系統(tǒng)中的故障記錄。.檢查相關(guān)的接插件是否有松動、脫落現(xiàn)象，若有則緊固，焊牢。.若無松脫，則儀器、儀表與測試元件是否損壞，更換損壞件。故障檢查處理拓展任務(wù)23.雷擊過電壓引起的輔助逆變器故障雷擊有兩種情況：a.雷電擊中接觸網(wǎng)，然后傳遞到受電弓上，這種情況在正線運(yùn)行中比較常見；b.雷電直接擊中受電弓。處理：①對于遭雷擊而出現(xiàn)輔逆變故障的車輛，通常先進(jìn)行收車作業(yè)，等

待一段時(shí)間后重新啟動列車，輔助逆變器能夠重新啟動并恢復(fù)正常；②如果輔逆變?nèi)圆荒軉樱瑒t可進(jìn)行應(yīng)急啟動；③如果應(yīng)急啟動同樣失敗，則有可能是輔逆變或車間電源內(nèi)部的相關(guān)元件損壞，這時(shí)需仔細(xì)檢查發(fā)生故障的輔逆變與車間電源各電氣部件。必要時(shí)使用兆歐表對輔逆變進(jìn)行絕緣等級測定，判定是否有其他元件被擊穿，以保證逆變器完好。拓展任務(wù)14.再生制動電壓反饋異常引起的輔助逆變器故障故障原因：列車再生制動時(shí)，若與牽引變電站配合存在問題，接觸網(wǎng)（或接觸軌）電壓將升高，造成輔逆變過壓保護(hù)。故障恢復(fù)：通常10s左右，輔助逆變器可以恢復(fù)正常工作，期間列車將進(jìn)入緊急照明、通風(fēng)等工況，列車控制系統(tǒng)將記錄類似輔助逆變器負(fù)載等相關(guān)信息。嚴(yán)重故障：若網(wǎng)壓上升迅速，列車輔助電路瞬間電流很大，輔助電路熔斷器將熔斷，甚至高壓隔離二極管擊穿，造成列車輔助電路失電，輔逆變無法正常工作，進(jìn)而造成設(shè)備通風(fēng)喪失，引起車輛救援。操縱注意：司機(jī)在操縱再生制動時(shí)，一定要嚴(yán)密監(jiān)視網(wǎng)壓，一旦出現(xiàn)異常應(yīng)立即切除再生制動，避免造成故障擴(kuò)大，影響行車。拓展任務(wù)25.車載蓄電池故障電池材質(zhì)：鎳鎘堿性蓄電池檢修作業(yè)：查看蓄電池電解液的液面，如果液面有所下降，則需要及時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)液，或采取相應(yīng)的維護(hù)措施。故障原因及后果：蓄電池在充電過程中要大量發(fā)熱，電解液有所蒸發(fā)，甚至發(fā)生電解液缺乏。如果蓄電池缺液嚴(yán)重，會造成蓄電池報(bào)廢，甚至