HXD1C电气线路分析

学习内容HXD1C主电路1HXD1C辅助电路2TCN网络控制电路34TCMS与CCBII、LKJ2000之间的接口HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第一页，共61页。一、HXD3C主电路HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二页，共61页。1.网侧电路（1）网络电压构成受电弓AP1（=11-E07）、AP2（=11-E08）高压隔离开关1QS（=11-Q03）、2QS（=11-Q04）主断路器QF（=11Q-01）高压接地开关4QS（=11Q02）避雷器1F（=11-F01）高压电压互感器（=11-T01）25kV高压电缆原边电流互感器HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三页，共61页。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四页，共61页。（2）网侧主要电气部件TSG15B受电弓BVAC.N99D主断路器和BTE25.04D高压接地开关THG2B型高压隔离开关避雷器1.网侧电路TBY1-25型电压互感器高压电缆总成原边电流互感器HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五页，共61页。1.网侧电路冲击耐受电压170kV爬电距离1000mm高压电缆总成（连接车顶母线和主变压器）精度等级CI1/CI0.5高压电流互感器（干式）精度等级CI0.5高压互感器（油浸式、SS系列机车广泛采用）额定电流400A短时电流16kA接地开关（手动、无载操作）（3）网侧主要部件电气性能最大放电电流10kA避雷器（氧化锌电阻片，内部无间隙）开断容量600MVA真空主断路器（绝缘子爬电距离大于1000mm）额定运行速度200km/h受电弓（具有ADD功能）额定电流400A开断角度60°高压隔离开关（手动、无载操作）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第六页，共61页。2.牵引逆变电路（1）牵引逆变主电路构成HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第七页，共61页。2.牵引逆变电路（2）主变压器、牵引变流器和牵引电机“先进、成熟、经济、适用、可靠”的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 理念TBQ35-8900/25型主变压器TGA9型牵引变流器JD160A型牵引电机采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化、模块化设计采用轴控方式，提高机车的可利用率牵引变流器TCUHXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第八页，共61页。2.牵引逆变电路2×0.27mH电感值包含在主变压器内谐振电抗器强迫油循环冷却冷却方式（3）主变压器电气性能参数2×300kVA辅助绕组额定容量6×1383kVA牵引绕组额定容量8900kVA原边绕组额定容量≥97%额定效率HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第九页，共61页。2.牵引逆变电路3×814A最大输出电流强迫水循环冷却冷却方式（4）牵引变流器电气性能参数DC1800V中间电压3×1390A额定输入电流AC970V/50Hz额定输入电压≥97.5%效率3AC1375V额定输出电压3×598A额定输出电流HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十页，共61页。2.牵引逆变电路≥94.5%额定效率（持续点）强迫风冷冷却方式（5）牵引电机性能参数1720rpm额定转速1419V最高电压≥1225kW额定功率200级绝缘等级598A额定电流58.1Hz额定频率HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十一页，共61页。3.接地检测R1、R2分别取102k和34k，ug1超过正常值的30％就认为出现接地故障。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十二页，共61页。学习内容HXD1C主电路1HXD1C辅助电路2TCN网络控制电路34TCMS与CCBII、LKJ2000之间的接口HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十三页，共61页。HXD1C辅助电气系统组成辅助电气系统组成3AC440V/60Hz电路AC220V电路DC110V电源及其配电辅助电气系统采用冗余设计变频功能，节能性好采用标准化、模块化设计为防寒设计预留接口和余量配置卫生间、转波炉、冷藏箱等生活设施HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十四页，共61页。1.3AC440V供电电路（1）电路原理HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十五页，共61页。1.3AC440V供电电路（2）辅助变流器柜特性及主要参数TGF54型辅助变流器辅助变流器输出U/f特性曲线248KVA额定容量80～440V(10～60Hz)VVVF输出电压和输出频率440V（60Hz）CVCF输出电压和输出频率HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十六页，共61页。2.220V辅助负载电路供电HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十七页，共61页。3.DC110V电源给控制系统提供电源转化DC24V给照明、仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 电路供电HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十八页，共61页。3.DC110V电源控制电源柜性能参数TGY03型控制电源柜DC115.2V±1%快速充电电压DC108.0V±1%浮充电压DC24V±2%DC24V输出输出电压等级最大持续输出电流90ADC110V25ADC24VDC35A蓄电池最大充电电流维修差确认：断开电源柜的输入电源，断开蓄电池的连接。模块电容器的放电时间约8分钟HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第十九页，共61页。辅助电气系统——主要电气部件THTF4.5牵引风机冷却塔风机主压缩机冷却塔（含风机、水泵）司机室空调HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十页，共61页。学习内容HXD1C主电路1HXD1C辅助电路2TCN列车通信网络34HXD1C控制电路简析HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十一页，共61页。1.TCN列车控制系统（1）列车总线IEC61735——IEC与UIC共同制动的TCN列车总线标准列车总线为WTB车辆总线为MVBHXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十二页，共61页。1.TCN列车控制系统（2）HXD1B控制网络拓扑HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十三页，共61页。相关知识——MVB的三种电气介质1．标准的RS-485收发器，距离20m，最多连接32个设备；(电气短距离ESD)2．IEC61158-2规定的变压器及电气隔离收发器，采用屏蔽双绞线，距离200m，最多32个设备；（电气中等距离EMD）3．光纤，距离2000m，点对点连接或星形连接。（OGF）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十四页，共61页。相关知识——什么是RS485Interconnectsdevicesovershortdistances(­20m)withoutgalvanicseparationBasedonprovenRS-485technology(Profibus)Mainapplication:connectdeviceswithinthesamecabinet.terminator/biasing+5VGNDRu(390)Rm(150)Rd(390)terminator/biasingsegmentlengthdevice1deviceNdevice2..n-1RxSTxSRxSTxSRxSTxS•••equipotentiallineData_NData_PBus_GNDRu(390)Rm(150)Rd(390)+5VHXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十五页，共61页。（3）HXD1C控制系统拓扑图1.TCN列车控制系统HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十六页，共61页。1.TCN列车控制系统（1）中央控制单元CCU组成由车辆控制模块VCM、WTB/MVB网关GWM和记录存储模块ERM构成，各个模块之间通过车辆总线MVB连接。实现车辆级过程控制、通信管理控制、显示控制、故障诊断、列车级过程控制、列车总线管理、列车级数据通信、数据记录、数据转储功能。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十七页，共61页。1.TCN列车控制系统（2）司机室输入输出单元CIO司机室输入输出单元CIO由数字量输入输出模块DXM、数字量输入模块DIM、模拟量输入输出模块AXM构成，各个模块之间通过车辆总线MVB连接。输入信号采集：将车辆间电气信号转换成控制信号，经由列车控制网络传送给车辆控制模块VCM，完成各种控制功能；控制信号输出：将网络控制信号转换成电气信号，控制如继电器等设备。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十八页，共61页。CIO在司机室右侧司机台下方低压柜的布局（从上到下依次为DIM、DXM和AXM模块）CIO的安装位置HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第二十九页，共61页。1.TCN列车控制系统（3）机械间输入输出单元MIO机械间输入输出单元MIO由数字量输入输出模块DXM、数字量输入模块DIM构成，各个模块之间通过车辆总线MVB连接。输入信号采集：将车辆间电气信号转换成控制信号，经由列车控制网络传送给车辆控制模块VCM，完成各种控制功能；控制信号输出：将网络控制信号转换成电气信号，控制如继电器等设备。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十页，共61页。MIO在机械间低压柜的布局（左）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十一页，共61页。1.TCN列车控制系统（4）微机显示屏IDU微机显示屏IDU是网络控制系统TCMS的终端设备。车信息显示：向车辆驾驶人员和维护人员提供车辆综合信息，各设备的工作状态，故障信息的综合与处理等功能；参数设定：对轮径值、列车重量、站点、时间日期等参数进行更改与设定；模拟测试：静止情况下，对辅助变流器系统相关部件进行模拟测试；数据转储：通过USB接口，将故障信息转储地面进行统计、分析。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十二页，共61页。智能显示装置IDU结构HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十三页，共61页。网络拓扑界面HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十四页，共61页。辅助系统界面HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十五页，共61页。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数字量输入模块DIM数字量输入输出模块DXM事件记录模块ERM1.TCN列车控制系统HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十六页，共61页。学习内容HXD1C主电路1HXD1C辅助电路2TCN列车通信网络34HXD1C控制电路简析HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十七页，共61页。1.读图 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十八页，共61页。2.司机室占用（=22/8）闭合=22-S01-S3，E11_01=1,E12_01=0，I端司机室占用HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第三十九页，共61页。2.受电弓控制升弓条件低压柜受电弓模式=21-S51选择升弓模式（=21/5）机车操作模式选择开关=21-S54在正常位（=21/9.2）高压隔离开关=11Q03或=11-Q04闭合总风>400kPaHVB断开TCU与CCU通信正常受电弓切断阀=28-A01.U99在打开位（Cutin）“升弓气路隔离塞门打开”E31_13=1(=21/2.2)HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十页，共61页。2.受电弓控制升弓指令将受电弓扳键开关=21-S11推置“升”位“升弓指令”E11_06=0（=21/4.2）？“升弓指令非”E12_06=1（=21/4.3）？升弓“升弓1命令”A31_03=1（=21/2.5）41YV得电，受电弓升起升弓检测气囊压力>3bar时，压力开关=21-A02常开闭合（=21/5.6）“受电弓1升起”E31_04=1，CCU收到电弓升起的信息HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十一页，共61页。3.主断控制合闸条件（1）主断环硬线回路闭合“主断和受电弓控制”=21-F114闭合(=21/2.3)两端紧急按钮=28-S10/=28-S20(=21/6.2)受电弓钥匙阀打开260641线使“主断环硬线回路闭合”E31_11=1（2）TCU、CCU允许合主断“TCU1允许合主断”=11-A01闭合/“TCU1旁路a”A31_07=1/“TCU1旁路b”A32_07=1=11-A02TCU2允许合断闭合/A31_08=1TCU2旁路a/A32_08=1TCU2旁路b“CCU主断允许通道1”A31_01=1“CCU主断允许通道2”A32_01=1“主断允许中继”=21-A11-K02得电(=21/7.8)“主断合允许”E31_06=1(=21/6.5)HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十二页，共61页。3.主断控制合闸，“主断”扳键打合位E11_08=0,E11_09=1（=21/8.3）E12_08=1,E11_09=0（=21/8.4）合主断命令A31_02=1,A32_01=1（=21/6.4）=21-A11-K01合主断中继得电（=21/6.4）主断合线圈=11-Q01得电，主断闭合合闸检测，主断闭合后，合闸联锁使E32_15=1E32_16=0（=21/9.6）合闸信号通过MVB送到CCU，并送到IDU显示合闸信号还通过硬线送到TCU1、TCU2（=21/10.3）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十三页，共61页。4.自动过分相HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十四页，共61页。4.自动过分相信号描述备注/部件E37_14预告/通过当节点电压为110V，表示机车将到达分相区或已经通过分相区。持续时间:3秒E37_15主断路器断开当节点电压为110V，表示机车离分相区非常近(60米).持续时间:1秒E37_16过分相装置故障当节点电压为110V，表示过分相装置在工作.E12_261端过分相手动预告S04当节点电压为110V，表示已经给出手动过分相预警信号。E22_262端过分相手动预告S24当节点电压为110V，表示已经给出手动过分相预警信号。自动过分相装置发送到MIO的信号：HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十五页，共61页。4.自动过分相过分相过程(1)机车自左向右运动，到达G1端，T3将检测G1并发信号给GFX3，GFX3发送“预告”信号给E37_14。(=21/11.2)在CCU接收到预报信号后，牵引/制动设定值将通过斜率75kN/s下降到0,然后断开主断路器。(2)当机车到G2点，2端的T4将检测G2并发送信号给GFX3。如果已经从T3接收到预告信号，GFX3将忽略该信号。如果前面没有从T3接收到预告信号，信号处理器将发送一个强迫断主断信号到E37_15，主断路器应立即断开。在CCU即将断开主断路器之前，牵引/制动立即被封锁。此后，主断路器将立即断开(延时200-400ms)。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十六页，共61页。4.自动过分相(3)当机车到达G3，2端的T3立即检测G3并且再次发送信号GFX3。GFX3通过预告通道发送信号给E37_14。然后CCU应闭合HVB并再次给出主司控器当前设定值的牵引力或来自定速控制功能的设定力。在这个方向，信号处理器将忽略来自G4的信号。然后信号处理器为再次过分相而自动重设。(4)当信号处理器失效(包括T3和T4或者T1和T2失效)，它将发送一个故障信号到E37_16。IDU显示器显示自动过分相故障信息。司机可以按手动过分相按钮=21-S04/=21-S24实现手动过分相。（=21/12.2）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十七页，共61页。5.紧急制动（1）紧急804中继以下任一条件满足时按I端紧急按钮=28-S10按II端紧急按钮=28-S20ATP发出紧急指令（J145）重联机车产生紧急指令紧急804中继=28-K02（电气柜设备板的105KA）得电（=28/11.5）（2）CCU紧急中继严重故障（过流、接地故障等）发生，CCU发出紧急制动指令A33_01闭合（通道1）A34_01闭合（通道2）（同时满足）CCU紧急中继=28-A07-K02(106KA)得电（=28/11.8）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十八页，共61页。5.紧急制动（3）CCBII紧急中继CCBII发出紧急制动请求时EBV紧急位LKJ发出紧急制动请求=28-A01.71检测到总风联管压力低于350kPa(=28/8.1)CCBII紧急中继=28-A01-K01（电气柜设备板的107KA）得电（=28/5.2）（4）紧急制动的发生任一紧急中继发生紧急804中继CCU紧急中继CCBII紧急制动请求中继制动柜紧急放风阀S10.36=28/11.8）得电，紧急制动紧急制动信号反馈至E37_28HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第四十九页，共61页。5.紧急制动（5）紧急制动原因检测紧急804中继制动系统检测电源（=28-F130）→=28K02（105KA）→E37_07CCU紧急中继制动系统检测电源（=28-F130）→106KA→E36_10CCBII紧急制动请求中继制动系统检测电源（=28-F130）→107KA→E37_09ERM模块据此分析引起紧急制动的原因。HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十页，共61页。6.惩罚制动（1）无人警惕装置（=43/19）警惕按钮=43-S07→E12_14警惕装置脚踏开关=43-S05→E12_12司机控制器V>3km/h,60+10s以上控制部件无动作，或长期激活控制部件，IDU、蜂鸣器报警惩罚制动发生警惕装置可被故障开关43S-S06旁路（=43/19.4）（2）CCU惩罚制动指令警惕装置无应答？A35_07断开(=43/21.5)长期按死控制部件？A34_07断开(=43/21.5)以上任一，CCU惩罚中继=21-A17-K02(101KA)失电，CCU惩罚制动发生警惕装置故障开关可以将A35_07旁路HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十一页，共61页。6.惩罚制动（3）监控惩罚制动监控惩罚“减压”（监控惩罚1级？）监控“减压”（J147）→监控惩罚减压中继=43-A13-K01(102KA)得电（43/12.5）102KA常开→RIM（-X02.D1）CCBII减压80kPa(=43/22.4)监控惩罚“保压”（监控惩罚2级？）监控“保压”（J152）→监控惩罚保压中继=43-A13-K02(103KA)得电（43/12.5）103KA常开→V02→RIM（-X02.D3）CCBII减压120kPa(=43/22.5)惩罚制动信息反馈101KA反、103KA正送E37_06(=43/22.2)HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十二页，共61页。6.惩罚制动（4）监控隔离（=43/14）正常位CIO1电源(=24-F103)→=S43-S11→E12_23CIO1电源(=24-F103)→=S43-S31→E22_23监控系统电源(=43-F121)→=S43-S31(1-2)→=S43-S11(1-2)→隔离位监控系统电源(=43-F121)→→=43-A04-X03.14（J151，=28/11.2）ATP信号电源→减压J146→保压J151→卸载J142→本补电源J140=43-S11（3-4）=43-S31（3-4）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十三页，共61页。7.压缩机控制（1）辅助压缩机控制升弓压力检测，=28-A01.U43.02（=21/1.7）升弓压力<450kPa时，E31_01=1，向CCU发出辅助压缩机启动请求若升弓板钮在升位，CCU通过A31_05发出辅助压缩机启动指令辅助压缩机启动接触器=21-K91得电闭合，辅压机启动升弓压力高于650kPa，或受电弓升起后，辅压机关闭HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十四页，共61页。7.压缩机控制（2）主压缩机控制压力检测：=28-A01.A72,750-900kPa(HXD3中的KP51-2)=28-A01.A74,650-750kPa(KP60)=28-A01.A75,680-900kPa(KP51-1)主压缩机开关在“合”位E12_15=0E12_16=0（=34/20.2）若总风压力<680kPa，两台压缩机同时启动（=28/7.3）若900kPa<总风压力>750kPa，远端压缩机启动若总风压力>900kPa,压缩机停止若总风压力<650kPa，禁止牵引HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十五页，共61页。8.控制系统与ATP的其它接口（1）控制系统输出到LKJ2000的接口（=43/13）牵引“主控在手柄牵引区”A34_05→J193制动主控手柄在电制动区A34_06→J194HVBON（HXD3C无此信号？）=11-Q01常闭→J197(J197=0时，HVB闭合，J197=1时，HVB打开)向前=22-S01-S1F/=22-S02-S1F→J191向后=22-S01-S1B/=22-S02-S1B→J192N（零位）=22-S01-S2N→=22-S02-S2N→J195HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十六页，共61页。8.控制系统与ATP的其它接口（2）LKJ输出到控制系统的接口卸载（J142）→E37_25（=43/12.3）（3）LKJ输出到CCBII的接口J145→紧急804中继=28-K02（105KA）J147→102KA（减压）J152→103KAHXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十七页，共61页。9.CCBII与控制系统接口（1）CCBII（RIM）输出到控制系统紧急制动请求，B3→107KA（=28/5.2）CCBII牵引封锁，A6→E37_04CCBII故障，C3→E37_05制动缸压力施加2（>90kPa），B7→E36_08制动缸压力施加1（>40kPa），C7→E36_09牵引中断请求信号（=28/8）（2）控制系统到RIM紧急804中继（105KA）→RIM3个紧急中继→紧急放风阀总风联管压力信号零速信号（=28/8）HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十八页，共61页。9.CCBII与控制系统接口（3）CCBII（停放制动检测信号）输出到控制系统停放制动施加，压力开关B40.11(=28/6.2)P>120kPa时，E37_23=1P<80kPa时，E37_23=0（施加）停放制动缓解，压力开关B40.07P>480kPa时，E37_24=1（缓解）P<450kPa时，E37_24=0按下停放制动施加按钮，通过B40.07使指示灯点亮停放制动隔离塞门，B04.06打开（开通，CUTIN）,E37_22=1架1闸缸隔离阀架2闸缸隔离阀撒砂塞门打开HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第五十九页，共61页。9.CCBII与控制系统接口（4）CCBII（总风压力检测信号）输出到控制系统A72，900-750kPa,<750kPa时，E37_19=1A74，750-650kPa,<650kPa时，E37_26=0A75，750-680kPa,<680kPa时，E37_27=1HXD1C电气线路广州铁路职业技术学院第六十页，共61页。Clicktoeditcompanyslogan.ThankYou!第六十一页，共61页。