输出接触器也停止工作;5s后自动恢复工作。
(4)欠压保护
当网压过低时,IGBT功率单元停止工作,SIV停止输出,0.5s后,三相输出接触器断开;
当网压过低并持续1s,此时IVK断开;
5s后,辅助主电路开始放电,然后开始自动恢复起动。
当电网电压DC1500V断电后,如果在10ms内恢复网压,SIV可以正常自动恢复。
4.2 辅助逆变器故障分析及排除方法
逆变器在运行过程中由于某部件的损坏或外界因素的原因会产生一系列故障,为了减少故障范围,逆变器有快速保护功能,将整个逆变器系统全面封锁,使逆变器损坏程度最低。逆变器系统在设计过程中设定了五十多种故障码,每个故障码都表示一种故障含义,维修人员在检查时可接入便携式计算机,读出并分析这些故障。在逆变器运行中,经常出现的故障并不多。
(1)逆变器自身故障
正常工作时,逆变器报代码为“OO”,输入欠压时报“O2”,除此之外,出现其它代码均为故障状态。
1)如果逆变器报“O5”,断开负载,看能否正常工作,如正常,检查负载是否有问题,如仍有“O5”故障,则更换驱动板或控制板,如仍有问题,更换输出电流传感器LT208。如减载后两路都报“O5”故障,是负载有问题,检查负载。
2) 如果逆变器报“O7”,空载情况下,如果复位后能重启,检查负载是否有问题(短路、断路、绝缘不良)。如果不能进行重启,车上四合一电气柜显示屏直接报“O7”,打开相关逆变单元的散热器,检查IGBT是否完好,如IGBT完好,则驱动板故障,更换驱动板。
3)如果逆变器报“OC”,用万用表测量熔断器,如果坏,更换熔断器,然后,打开对应单元的散热器,测量IGBT是否有损坏,有损坏则进行更换,同时检查驱动板是否正常,有问题更换。
4)如果逆变器报“OE”,检查相应单元的接触器触头和触点是否异常,检查散热器箱内左侧的电源板插头是否有松动,如果接触器触头有粘连现象,要检查
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散热器上的IGBT是否有问题,同时检查驱动板。如都正常,测量相应单元的固态继电器,有问题则更换相应单元箱的固态继电器。
5)如果逆变器报“FE”,打开相应散热器,检查控制板是否工作,不工作,更换控制板。
6)还有三种故障现象,表现为逆变器上传的代码为“OO”,但仍为故障的状态:第一种为逆Ⅰ或逆Ⅱ无输出,网关上传电压350V频率50HZ,处理办法为打开相应散热器,给DC110V检查驱动板,如损坏,更换驱动板;第二种为逆Ⅰ或逆Ⅱ有输出 ,实测三相电压有一或两相达450V-500V,处理办法为检查空载运行是否正常,如正常,检查负载,仍有问题,检查相应单元箱的输出滤波电容是否有膨胀或漏液现象,有则更换电容;第三种为逆Ⅰ或逆Ⅱ有输出,实测三相电压都为400V,处理办法为空载运行是否正常,如正常检查负载,仍有问题,更换相应单元箱后箱的输出电压传感器VB T500,仍有问题,打开散热器测量IGBT和驱动板是否完好,如完好,更换控制板。
(2)辅助逆变器在运行过程中应急处理
列车在运行过程中逆变器随时可能出现的故障,这时候的应急处理显得非常重要,正常情况下,如果一台逆变器出现故障,逆变器的转换板会自动控制将出现故障的逆变器负载停机,并将负载转换到正常的逆变器上。如果不能自动转换,硬卧车可以在四合一电气综合控制柜上采用“邻车向本车供电方法”进行应急处理;硬座车、餐车、软卧车可以在四合一电气综合控制柜上采用硬接线的方式,先将故障逆变器的三相电去掉,再将负载接到正常逆变器上。车上逆变器供电负载半载运行,不重要的尽量不用,从而降低用电负荷保证逆变器正常工作。另外,列车运行过程中还可能出现过流和过压停机的现象,造成逆变器过压和过流的原因比较复杂,可能跟机车供电有关,也可能跟负载有关,遇到这种情况可以考虑暂时切除一些不太重要的负载,给逆变器复位,重新启机。
(3)外界因素引起的逆变器故障
1)因空调故障起的辅助逆变器的故障容易判断,一般来说此时辅助逆变器的故障记录多为输出三相不平衡等内容,具体的判断方法:将空调切除,如果逆变器故障消除那么该故障很有可能是空调机组故障引起的。常见的空调故障一般有以下几种:空调通风机故障,空调冷凝风机故障,压缩机电动机故障,空调机
组与车体连接插件接触不良。 此外,辅助设备柜与空调控制相关得接触器,空气开关得接线松动,触点接触不良或损坏在临修过程中需要特别地予以注意。
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2)雷电过电压引起的辅助逆变器故障 在雷雨季节,列车遭受雷击的可能性比较大。一般来说雷击有两种情况:第一种情况是雷电击中接触网,然后传递到受电弓上,这种情况在正线运行中比较常见;第二种情况是雷电直接击中受电弓。这两种情况雷击造成的辅助逆变器输入电压的变化率不同,雷击的能量也有很大区别。一般情况下,辅助逆变器可以在雷击发生后自行恢复工作,不会影响到列车得运行;如果雷击能量特别巨大,则有可能造成辅助逆变器关停,闭锁甚至发生损坏。对于遭受而出现辅助逆变器故障的车辆,通常可以先进行收车作业,等待一时间后重新启动列车,辅助逆变器能够重新启动并恢复工作;如果辅助逆变器仍不能启动,则可以进行应急启动;如果应急启动同样失败,则有可能是辅助逆变器或车间电源内部各电气器件损坏,这时需要仔细检查发生故障的辅助逆变器与车间电源内部的个电气部件。最为常见的是车间电源的熔断器熔断,高压隔离二极管被击穿等,必要时需要使用兆欧表对辅助逆变器进行绝缘等级测定,判定是否其他元件被击穿,以保证逆变器完好。
3)再生制动电压反馈异常引起的辅助逆变器故障
列车在进行再生制动时,如果与牵引变电站配合存在问题,接触网的电压将升高,将造成辅助逆变器过压保护。通常在一定时间内辅助逆变器可以恢复工作,在该段时间内列车将进入紧急照明,通风等工况,列车的控制系统将记录类似辅助逆变器负载等相关情况。但有时网压上升十分迅速,通过列车辅助电路的瞬间电流将很大,这时辅助电路中的受流器供电熔断器将有可能熔断,甚至高压隔离二极管也会被击穿,造成列车的辅助供电路失电,辅助逆变器无法正常工作,进而造成设备通风丧失,引起车辆救援。因此驾驶员在操纵列车再生制动时,一定要严密监视网压,一旦出现异常情况应立即切除再生制动,避免造成故障扩大,影响行车。
4.3 车载蓄电池故障分析及排除
城市轨道交通常通车辆在车载蓄电池通常采用镍镉碱性蓄电池,其临修多是对电池进行补液。由于蓄电池字充电的过程中要大量发热,电解液会有所蒸发,甚至发生电解液缺乏。这样在检修过程中需要经常查看蓄电池电解液的液面,如果液面有所下降,则需要及时地进行补液,或采取相应的维护措施。如果蓄电池缺液严重,则蓄电池很有可能因此报废,甚至发生爆炸,造成严重后果。Tc车上设有蓄电池箱,作为辅助逆变器的启动电源,又是牵引制动控制电路、辅助控制电路、开关门电路及直流照明、ATP/ATO、通信、广播、视频设备等DC110V、
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DC24V负载的备用电源。在车辆运行时,蓄电池处于浮充电状态。当车辆在运营中出现无高压或2套辅助电源逆变器都因故障停止运行时,由蓄电池组给空调系统供电,作为应急通风的电源。同时蓄电池还保证所有控制用电:DC110V、DC24V紧急负载供电45分钟。其电路原理图如图4-1所示。
图4-1 蓄电池原理图
4.4 电气通风设备故障分析及排除
城轨电客车运行速度的增加,对车辆的气密性提出了更高的要求。空调系统是车内通风的基本方式,直接影响客室内的空气质量,包括客室内空气中的CO2含量、有害气体浓度及细菌含量等。在客车这种人群密度高、聚集时间长的密闭空间,空气质量对人们的健康影响很大,甚至成为疾病的传播途径之一。并且随着人民生活水平的提高,人们对乘车的舒适程度要求越来越高,因而空调系统作用是否良好成为衡量列车舒适程度的一项重要指标。通风设备原理如图4-2所示。
客车空调装置组成客车空调装置通常由通风系统、空气冷却系统、加热系统、加湿系统及电气控制系统五大部分组成。空调客车的空气调节是将一定量的新鲜空气和车内的再循环空气混合,经过处理,以一定的速度送入车内,并将车内一定量的污浊空气排出车外,将车内空气的温度、湿度、洁净度和流动速度控制在一定的范围内。
客车空调装置对空气的处理主要包括对空气的除尘、冷却、加热、加湿、减湿等。客车空调装置按供电方式不同可分为本车供电式和集中供电式。按安装方式不同可分为集中式和单元式。本设计将以装有集中供电单元式空调机组的YW25G型空调客车为例,全面分析空调装置的故障查找、处理过程。该型空调车
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装用的空调机组是KLD40机组,空调控制柜是KLC40C-1T1型。
图4-2 Mp车辆通风设备原理图
(一)基本工作原理通风:在通风机的作用下,将经过处理的空气输送分配到客室并形成合理的气流组织,同时排出室内多余的污浊空气,使室内空气参数满足舒适和卫生要求。通风系统主要由通风机组、空气过滤器、送风道、送风口、回风口、废气排风机等组成。降温:车内的循环空气及由新风道引入的新鲜空气,由机组的通风机吸入,在蒸发器前混合,通过蒸发器得到冷却,并由机组前端部出风口送入车顶通风道各格栅,向车内吹出冷风。在制冷系统连续工作下使车内温度逐渐降低,并由温度调节器自动调节车内空气温度。制暖:由新风口引入的新鲜空气及车内循环空气,被机组的通风机吸入在电加热器前混合,通过电加热器加热。被加热的空气,由通过机送入车内风道各格栅,向车内送热风,使车内温度徐徐上升,并由温度调节器自动调节车内空气温度,保持车内一定的舒适温度。加湿:目前,我国在一般车辆的空调装置中不设加湿系统,仅在某些高级公务车及特殊要求车辆上才设此系统。因此本设计对该系统不预论述。电气控制:它是客车空调系统的控制中心,它按客车空调要求准确地控制着空调系统的正常工作,完成通风、制冷、制暖的手动或自动运行,使室内的空气参数控制在规定的范围内,并同时具有短路、过电压、欠电压、失电压、风机过载、压缩机、制暖保护功能
(二)主要技术参数车内温度:夏季24~28℃;冬季18~20℃。平均相对湿度:夏季40~65%;冬季40~60%,最小30%。客室内空气中二氧化碳的容积浓度:不大于0.15%。客室内每立方米空气的灰尘量:不超过1mg。制冷量:KLD29机组:29.1KW;KLD40机组:40.7KW。制暖量:KLD29机组:6KW;
KLD40机组:9KW。制冷量:R22功率:KLD29机组:14KW;KLD40机组:18KW。 正常运行的特点空调机组运行后,应定期检查工作状况是否正常,如有异常
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