关于太中银线路HX D 1型机车空转抑制分析
发布时间：2021-02-09 11:13
太原机务段配属20台深度国产化HXD1型大功率交流传动电力机车,主要承担太中银线路货运列车的牵引任务,自2014年投入使用以来,成为太中银线路的货物运输的主力机型。但是该线路区段存在高坡地段,在天气不良轨面潮湿的情况下,特别容易出现空转现象。2019年3月至4月之间,配属我段HXD1型机车连续出现四起空转引发的坡停,导致机车设备故障,严重影响机车运行,因此解决机车空转问题迫在眉睫。防止机车空转的主要措施是提高黏着系数。为了提高黏着系数,一般采用撒砂的办法,若撒砂系统出现问题,在阴雨天气,黏着系数大大降低。机车黏着系统在有限的黏着系数范围内,尽可能提高其黏着利用率,使机车尽可能发挥最大的牵引力。我们对乘务员手柄的使用情况也纳入考量的范围,快速提级位容易诱发空转,空转发生后手柄保持最大级位不利于抑制空转。为了有效解决太中银线路的HXD1型机车的空转问题,本文从原理分析、现场调研、数据分析等方面对引发空转的因素进行逐项剖析,找出症结所在,并制定了相应措施,实施后降低了太中银线路HXD1型机车的空转次数,有效防止了机车坡停,同时积累了我段处理机车空转问题的经验。
【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太中银铁路概貌
关于太中银线路HXD1型机车空转抑制分析中国铁道科学研究院52HXD1型机车牵引传动及特性装用自主研制牵引变流器和网络控制系统的深度国产化HXD1型电力机车电传动主要是由牵引电路、牵引控制系统和牵引驱动部分组成。2.1牵引电路HXD1型机车牵引电路图如图2-1所示，接触网上25KV的高压电通过车顶升起的受电弓、经过主断路器闭合后供给变压器原边绕组，变压器的4个次边绕组一一对应给2台牵引变流器中4个四象限（4QS）整流器供电。以一台牵引变流器为例，经过四象限整流后变成约1800V的直流电，直流电经过3个PWM逆变器（包括：1个辅助逆变器和2个牵引逆变器）进行逆变，经过牵引逆变器逆变后的交流电供给牵引电机[20]，而经过辅助逆变器逆变后的交流电供给辅助回路中的辅机供电。每个牵引逆变器是由TCU单独控制的，进而可实现单轴独立控制、即所谓的轴控。再生制动过程与之相反。单节车的牵引电路结构如图2-1所示。牵引电路主要是5个部分组成，它包括：（1）网侧电路，（2）整流电路，（3）中间直流回路，（4）逆变电路，（5）保护电路。图2-1主电路结构图2.1.1网侧电路网侧电路主要是由车顶高压部件和车内检测部件组成，车顶高压部件包括：
HXD1型机车牵引传动及特性6中国铁道科学研究院TSG15B型受电弓、高压电压互感器、带接地装置的主断路器、高压隔离开关、高压连接器、避雷器及高压导电杆等。车内检测部件主要包括：检测原边电流的原边电流互感器，检测接地的回流电流互感器，接地装置以及检测电能消耗的能耗表。网侧电路主要有受流、检测和保护等功能。（1）受流过程机车正常运行时，只升后一节的受电弓。如图2-2所示，机车由A节车向B节车方向运行时，只有A节车受电弓升起受流。图2-2网侧电路原理图接触网25KV的高压电经过A节受电弓、A节主断路器后，分成两条支路，其中一条支路由A节机车牵引变压器原边绕组的高压端子（高压端子给A节机车供电）、低压端子经过接地装置、轮对钢轨形成回路；而另一条支路经过A节高压隔离开关、中间重连的2个高压连接器、B节的高压隔离开关给由B节机车牵引变压器原边绕组的高压端子（高压端子给B节机车供电）、低压端子经过接地装置、轮对钢轨形成回路。（2）检测功能网侧电路主要依靠高压电压互感器、原边电流互感器以及回流电流互感器等电压电流测量器件检测网侧电压和电流。[21]能耗表有两个方面功能：一是用于测量机车运行中从接触网取得的电能；二是用于测量当机车再生制动时，向接触网反馈的电能。（3）保护功能车顶装有避雷器，用来抑制车顶雷击过电压、保护高压电器；高压电压互感器可以检测接触网的电压，可以在司机室微机屏及网压表中进行显示，网压异常时（比如自动降弓），会分主断保护；当原边过流、原边接地，也会分主断保护。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大秦线HXD1型机车回流电流差超限故障的研究与探讨[J]. 徐建新. 太原铁道科技. 2018(03)
[2]无稳态振荡极值搜索重载机车最优粘着控制[J]. 赵凯辉,李燕飞,张昌凡,李鹏. 计算机仿真. 2018(09)
[3]HXD1型电力机车避雷器故障原因分析及对策[J]. 贾岩鑫,王乐. 技术与市场. 2018(05)
[4]电力机车黏着控制研究[J]. 高翔,陆阳. 铁道机车车辆. 2017(03)
[5]重载机车粘着性能参数的极大似然辨识方法[J]. 何静,刘光伟,张昌凡,孙健,程翔. 电子测量与仪器学报. 2017(02)
[6]浅析HXD1型电力机车牵引变流器突出故障与处理[J]. 吴勇忠. 科技展望. 2016(33)
[7]参数优化的支持向量机机车车轮状态检测[J]. 何静,刘林凡,张昌凡,豆兵兵. 电子测量与仪器学报. 2016(11)
[8]浅谈电力机车空转的成因、危害及预防措施[J]. 崔宪征. 郑铁科技. 2015(04)
[9]高速列车牵引传动优化黏着控制方法研究[J]. 胡亮,杨中平,林飞. 电气传动. 2015(03)
[10]HXD3C型机车空转保护系统故障分析及处理[J]. 朱世锟,毛成中,王志亮. 铁道机车与动车. 2014(11)
本文编号：3025546
【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太中银铁路概貌
关于太中银线路HXD1型机车空转抑制分析中国铁道科学研究院52HXD1型机车牵引传动及特性装用自主研制牵引变流器和网络控制系统的深度国产化HXD1型电力机车电传动主要是由牵引电路、牵引控制系统和牵引驱动部分组成。2.1牵引电路HXD1型机车牵引电路图如图2-1所示，接触网上25KV的高压电通过车顶升起的受电弓、经过主断路器闭合后供给变压器原边绕组，变压器的4个次边绕组一一对应给2台牵引变流器中4个四象限（4QS）整流器供电。以一台牵引变流器为例，经过四象限整流后变成约1800V的直流电，直流电经过3个PWM逆变器（包括：1个辅助逆变器和2个牵引逆变器）进行逆变，经过牵引逆变器逆变后的交流电供给牵引电机[20]，而经过辅助逆变器逆变后的交流电供给辅助回路中的辅机供电。每个牵引逆变器是由TCU单独控制的，进而可实现单轴独立控制、即所谓的轴控。再生制动过程与之相反。单节车的牵引电路结构如图2-1所示。牵引电路主要是5个部分组成，它包括：（1）网侧电路，（2）整流电路，（3）中间直流回路，（4）逆变电路，（5）保护电路。图2-1主电路结构图2.1.1网侧电路网侧电路主要是由车顶高压部件和车内检测部件组成，车顶高压部件包括：
HXD1型机车牵引传动及特性6中国铁道科学研究院TSG15B型受电弓、高压电压互感器、带接地装置的主断路器、高压隔离开关、高压连接器、避雷器及高压导电杆等。车内检测部件主要包括：检测原边电流的原边电流互感器，检测接地的回流电流互感器，接地装置以及检测电能消耗的能耗表。网侧电路主要有受流、检测和保护等功能。（1）受流过程机车正常运行时，只升后一节的受电弓。如图2-2所示，机车由A节车向B节车方向运行时，只有A节车受电弓升起受流。图2-2网侧电路原理图接触网25KV的高压电经过A节受电弓、A节主断路器后，分成两条支路，其中一条支路由A节机车牵引变压器原边绕组的高压端子（高压端子给A节机车供电）、低压端子经过接地装置、轮对钢轨形成回路；而另一条支路经过A节高压隔离开关、中间重连的2个高压连接器、B节的高压隔离开关给由B节机车牵引变压器原边绕组的高压端子（高压端子给B节机车供电）、低压端子经过接地装置、轮对钢轨形成回路。（2）检测功能网侧电路主要依靠高压电压互感器、原边电流互感器以及回流电流互感器等电压电流测量器件检测网侧电压和电流。[21]能耗表有两个方面功能：一是用于测量机车运行中从接触网取得的电能；二是用于测量当机车再生制动时，向接触网反馈的电能。（3）保护功能车顶装有避雷器，用来抑制车顶雷击过电压、保护高压电器；高压电压互感器可以检测接触网的电压，可以在司机室微机屏及网压表中进行显示，网压异常时（比如自动降弓），会分主断保护；当原边过流、原边接地，也会分主断保护。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大秦线HXD1型机车回流电流差超限故障的研究与探讨[J]. 徐建新. 太原铁道科技. 2018(03)
[2]无稳态振荡极值搜索重载机车最优粘着控制[J]. 赵凯辉,李燕飞,张昌凡,李鹏. 计算机仿真. 2018(09)
[3]HXD1型电力机车避雷器故障原因分析及对策[J]. 贾岩鑫,王乐. 技术与市场. 2018(05)
[4]电力机车黏着控制研究[J]. 高翔,陆阳. 铁道机车车辆. 2017(03)
[5]重载机车粘着性能参数的极大似然辨识方法[J]. 何静,刘光伟,张昌凡,孙健,程翔. 电子测量与仪器学报. 2017(02)
[6]浅析HXD1型电力机车牵引变流器突出故障与处理[J]. 吴勇忠. 科技展望. 2016(33)
[7]参数优化的支持向量机机车车轮状态检测[J]. 何静,刘林凡,张昌凡,豆兵兵. 电子测量与仪器学报. 2016(11)
[8]浅谈电力机车空转的成因、危害及预防措施[J]. 崔宪征. 郑铁科技. 2015(04)
[9]高速列车牵引传动优化黏着控制方法研究[J]. 胡亮,杨中平,林飞. 电气传动. 2015(03)
[10]HXD3C型机车空转保护系统故障分析及处理[J]. 朱世锟,毛成中,王志亮. 铁道机车与动车. 2014(11)
本文编号：3025546
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