神华八轴车培训教材-电气原理

南车株洲电力机车有限公司电路原理神华八轴机车客户培训主电路原理及主要电器部件辅助电路原理及主要电器部件电气原理图读图说明目录Page2第3页交流传动（交直交）基本配置接触网牵引变压器四象限整流器直流环节三相逆变器异步牵引电机电力机车交流传动系统的基本配置交流传动（交直交）系统的原理图（电压型逆变器）主电路原理及主要电气部件主传动系统主传动系统结构图主电路由网侧电路、主变压器、牵引变流器和牵引电机组成。MMMM3333主电路原理及主要电气部件网侧电路原理图爱爱爱网侧受流网侧检测网侧保护a)网侧短路保护b)网压监测保护c)网侧过压保护d)网侧过流保护e)原边接地保护f)短路保护g)接地开关保护主传动系统主电路原理及主要电气部件网侧受流原理图爱爱爱升单个受电弓的网侧电路原理图升双受电弓的网侧电路原理图主传动系统主电路原理及主要电气部件第7页主电路介绍网压通过网侧回路的高压部件输入主变压器；主变压器通过两个4象限斩波器(4QS)向两个独立的中间电压直流环节供电；一个脉宽调制逆变器向一个牵引电机供电,实现轴控；四象限斩波器和脉宽调制逆变器采用水冷IGBT模块，模块等级为3.3kV。中间直流电路环节还连接有谐波吸收电路，过压保护电路、接地检测电路；主变流器可通过调节cosφ来实现对电抗负载的补偿，以提高功率因素；具有库内动车功能。主电路原理及主要电气部件控制与监视设备通过两个TCU（牵引控制单元）模块对变流器内部两组供电回路中所有设备进行控制和监视；通过CCU（中央控制单元）对两个TCU进行控制和监视。第8页线路接触器和预充电单元•线路接触器用于控制牵引变流器与主变压器的通断；只有在无电流的状态下，该输入断路器才可以断开；当主断路器处于闭合状态时，不得将其断开。•预充电单元由一个预充电接触器和一个预充电电阻组成；首先通过预充电单元对中间直流电容进行充电，然后再闭合线路接触器，这样可以避免大的电流冲击；当中间直流电压达到其理论终值（牵引绕组的峰值电压）的95％后，线路接触器才可以切换至闭合状态。主电路原理及主要电气部件第9页四象限整流器(4QC)四象限整流器原理图四象限整流器牵引工况下的电流/电压波形•网侧整流器的要求-维持所要求的直流电压Ud-功率因数接近1-谐波电流尽量小•通过调节调制比M和Ur的相位（相对于Us），来调整Uf的大小和相位，以保证电流I与Us同相。牵引工况矢量图再生制动工况矢量图主电路原理及主要电气部件第10页四象限整流器(PWM)和普通桥式整流器比较可控整流元件的极性相反；PWM整流器为四象限，普通桥式整流器为两象限；PWM整流器为四象限Ud0.9Uf（Uf＝0.707MUd），而普通桥式整流器Ud0.9Uf；能量关系，交流直流侧，相当于升压斩波器。主电路原理及主要电气部件第11页支撑电容支撑电容起缓冲和平滑中间直流回路电压的作用；由4×4.3mF电容器组成。主电路原理及主要电气部件第12页谐振吸收回路接地故障检测简图二次滤波电路由二次滤波电抗器L和二次滤波电容器C组成谐振电路，谐振频率为100Hz，谐振电抗器置于主变压器中。主电路原理及主要电气部件第13页脉宽调制逆变器脉宽调制逆变器电路图脉宽调制逆变器的方波工况脉宽调制逆变器的脉冲工况制动工况下电压和电流的相位主电路原理及主要电气部件第14页脉宽调制（PWM）•调制比：M＝Urm/Ucm；•载波比：p=fc/frU1(基波)UdUcUr-Ur090180270360M1M1主电路原理及主要电气部件第15页三相正弦脉宽调制主电路原理及主要电气部件第16页主变压器主变压器为卧式变压器，主变压器和谐振电抗器安装在变压器油箱内，采用油循环强迫风冷。主电路原理及主要电气部件原边绕组额定容量：5280kVA原边绕组额定电流：356A牵引绕组额定容量：4×1320kVA牵引绕组额定电压：4×970V牵引绕组额定电流：4×1361A牵引变流器柜牵引变流器TCU主传动系统-主要部件介绍牵引变流器主要参数额定输入电压：AC970/50Hz最大输入电流：1640A中间额定电压：DC1800V额定输出电流：3AC598A额定效率：98%控制电压：DC110V启动转矩：9717NmIGBT模块技术参数额定电压：3300V额定电流：1200A冷却方式：水冷主电路原理及主要电气部件牵引电机牵引变流器TCU主传动系统-主要部件介绍额定功率：1224kW额定转速：1720r/min额定电流：598A额定频率：58.1Hz额定转矩：6796Nm启动转矩：9717Nm极对数：2对绝缘等级：200级冷却方式：强迫风冷主电路原理及主要电气部件受电弓网侧主要部件介绍额定工作电压:AC30kV电压波动范围:AC19kV～AC31kV额定工作电流:1000A最小工作压力:400kPa最大工作压力:1000kPa升弓时间:6s～10s降弓时间:≤6s主电路原理及主要电气部件BVAC.N99D主断路器BTE25.04D高压接地开关主断路器主要技术参数额定电压：30kV额定频率：50Hz～60Hz额定工作电流：1000A额定短路接通能力：40kA额定短路开断能力：20kA额定短时耐受电流：25kA/1s高压接地开关主要技术参数标称电压：25kV额定电压：30kV额定电流：400A短时耐受电流：16kA峰值耐受电流：40kA网侧主要部件介绍主电路原理及主要电气部件高压电压互感器一次额定电压：25kV额定频率：50Hz/60Hz二次额定电压：150V准确级次：K10.5级额定输出容量：2×10VA爬电距离：875mm网侧主要部件介绍主电路原理及主要电气部件高压隔离开关额定电压：25kV额定电流：400A峰值耐受电流：7.9kA短时耐受电流：3.15kA,2s驱动方式：手动网侧主要部件介绍主电路原理及主要电气部件高压电缆总成电缆截面积：95m2工作电压：27.5kV持续额定电流：520A（30℃）冲击电压：170kV电缆外直径：40mm～42mm电缆最小弯曲半径：210mm网侧主要部件介绍主电路原理及主要电气部件避雷器系统额定电压(rms)：27.5kV避雷器额定电压(rms)：42kV避雷器持续运行电压(rms)：31.5kV额定频率：50Hz标称放电电流：5kA谐波冲击电流下残压：≥118kV雷电冲击电流下残压：≥105kV操作冲击电流下残压：≥89kV局部放电量（在1.05Uc下）：≥10pC（Uc=31.5kV）爬电比距：≤25mm/kV网侧主要部件介绍主电路原理及主要电气部件高压电流互感器标称电压：25kV额定电流比：250/1/1二次标称电流：1A/1A二次标称输出：20VA/5VA准确次级：C1.1级/C1.0.5级网侧主要部件介绍主电路原理及主要电气部件3AC440V/60Hz电路AC230V电路DC110V电源及其配电辅助电气系统组成及特点辅助电气系统组成辅助电路原理及主要电气部件辅助电压特性及主要参数辅助电气系统-主要部件介绍辅助电压（变频变压部分）输出U/f特性曲线定频定压输出电压和输出频率：440V、60Hz变频变压输出电压和输出频率：80~440V、10~60Hz最大输出容量：240KVA辅助电路原理及主要电气部件3AC440V供电电路原理图辅助电气系统原理图和功能说明主要辅机配置冗余功能辅助电路原理及主要电气部件230V辅助负载电路供电原理图辅助电气系统原理图和功能说明辅助电路原理及主要电气部件DC110V电源及其配电原理图辅助电气系统原理图和功能说明给控制系统提供电源转换DC24V给照明、仪表电路供电辅助电路原理及主要电气部件网络控制系统结构——拓扑图及主要技术特点网络控制系统符合IEC61375-1标准的TCN网络电磁兼容性符合EN50121标准标准化、模块化、冗余设计辅助电路原理及主要电气部件具有恒力矩、恒速、定速和再生制动特性控制功能机车重联控制功能空转、滑行保护,粘着利用控制和轴重转移补偿控制功能机车运行参数显示和记忆功能机车故障检测、故障诊断、故障处理提示的显示和记忆功能无人警惕控制功能自动过分相和半自动过分相控制功能通风机转速自动控制冗余控制功能网络控制系统主要功能网络控制系统辅助电路原理及主要电气部件网络控制系统——主要部件车辆控制模块VCM网关模块GWM模拟量输入输出模块AXM网络控制系统-主要部件介绍数字量输入模块DIM数字量输入输出模块DXM事件记录模块ERM辅助电路原理及主要电气部件网络控制系统——显示屏TPX21A型状态显示屏显示器内部温度背光调节音量调节信息查询取消向下向右关闭背光灯昼夜切换事件查询帮助向上向左确认网络控制系统-主要部件介绍辅助电路原理及主要电气部件电气原理图读图说明Page351.原理图图纸结构介绍2.原理图功能区分区（=01）3.原理图电气设备代码4.原理图地址代码（=02）5.原理图中的参考信息6.电缆线号及线束号命名7.电缆表、下线表、接线表及端子图电气原理图读图说明Page36树形结构绘图区标题栏1.原理图图纸结构介绍电气原理图读图说明Page371.原理图图纸结构介绍电气原理图读图说明Page382.原理图功能区分区（=01）功能区分区代码前缀：“＝”，基本定义如下：＝00图纸注释＝10主电路＝20牵引制动回路＝30辅助/电源供电＝40监控和自动控制＝50照明＝60空调装置＝70第二辅助电路＝80门控设备＝90其它设备电气原理图读图说明Page393.原理图电气设备代码电气设备代码前缀”-”字母代码，依据标准DINEN61346－2，具体电气设备清单见ZL功能区，举例如下：A装配、子装配C电容E杂项，如照明装置、加热装置K传感器，接触器L互感器M电机S开关，转换器T变压器X端子、插头、插座……电气原理图读图说明Page404.原理图地址代码原理图的地址代码前缀“＋”，具体的地址代码参见原理图的02功能区，原则如下：机车顶盖：＋100——＋110机车侧墙：＋120——＋129右侧侧墙，＋130——＋139左侧侧墙。机车内设备：＋140——＋159，从右侧到左侧顺序排列。机车底架：＋160——＋169电气原理图读图说明4.原理图地址代码电气原理图读图说明Page425.原理图中的参考信息图纸中电缆连接至其它页时，交互参考信息组成如下：电气原理图读图说明Page436.电缆线号及线束号命名1一般类型：如：620121.0162：功能区号01：功能区原理图图纸页码号21：本页内顺序号，2为图幅区，1为累加号.01：同一线号的流水编号2多芯电缆：如：DS620112，DS：多芯电缆的类型代号，如果是自带的多芯电缆应注明ZD或自带电缆的类型代号。62：功能区号01：功能区原理图图纸页码号12：流水编号电气原理图读图说明Page44线束号命名规则：111112B001111：电缆起点的设备位置代号（不表示出小数点后面的尾数）112：电缆终点的设备位置代号（不表示出小数点后面的尾数）B：电缆类型001：顺序号电缆类型：A：主电路，含电机电缆及回流电缆、辅助逆变器到辅助变压器电缆B：辅助电路，其中：辅助变压器到低压电器柜连线和辅助变压器之间连线走中央线槽下空间，其余均经过中央线槽C：一般控制电路24~110V，蓄电池电缆D：模拟/数字信号的屏蔽电缆F：MVB、WTB的屏蔽电缆E：接地电缆H：铜母排、车顶导电杆等7.电缆表、下线表、接线表及端子图构成电气原理图读图说明Page457.电缆表、下线表、接线表及端子图构成端子图Page46