五.綜合題:
1.HXD3電力機車網側電路由哪些電器組成?
答HXD3電力機車網側電路由2臺受電弓AP1、AP2、2臺高壓隔離開關QS1、QS2、1個高壓電流互感器TA1、1個高壓電壓互感器TV1、1臺主斷路器QF1、1臺高壓接地開關QS10、1 臺避雷器F1、主變壓器原邊繞組AX、1個低壓電流互感器TA2和回流裝置EB1~6等組成。
2.試述HXD3電力機車網側電路電流的流向?
答:接觸網電流通過受電弓AP1或AP2進入機車,經高壓隔離開關QS1或QS2和主斷路器 QF1,通過高壓電流互感器TA1進入車內,經25kV高壓電纜與主變壓器原邊1U端子相連,經過主變壓器原邊,從1V端子流出,通過6個並聯的回流裝置 EB1~EB6,從輪對回流至鋼軌。
3.試述HXD3電力機車主變流器的工作原理?
答:當主變流器中間電壓為零時,主變壓器的牽引繞組通過充電電阻向四象限整流器供電,給中間直流迴路支撐電容充電。當中間直流電壓達到2000V時,充電接觸器切除充電電阻,中間電路預充電完成。在逆變器工作之前,牽引繞組迅速向中間直流迴路支撐電容充電,直至2800V。此時,牽引變流器起動充電過程完成,逆變器可以投入工作。機車再生制動時,逆變器工作在整流狀態,四象限整流器工作在逆變狀態,並通過中間直流迴路向主變壓器牽引繞組饋電,將再生能量回饋至接觸網。
4.試述HXD3電力機車設置瞬時過電壓限制電路的功用?
答:在機車出現空轉、滑行或者受電弓離線造成的網壓中斷等情況時,牽引變流器的中間迴路上可能出現瞬時過電壓,為了防止這種過電壓對變流器造成損壞,在中間直流迴路設有瞬時過電壓限制電路,由IGBT和限流電阻組成,通過牽引變流器中間直流迴路電壓傳感器的監測。這是一種多次重複方式的保護,當過電壓存在時,該IGBT將導通,直流迴路能量經限流電阻放電和釋放,消除過電壓。
5.HXD3電力機車如何實現在庫內動車?
答:HXD3電力機車共設置2個主電路入庫插座和2個主電路入庫轉換開關,方便庫內動車需要。當需要用牽引電動機M2動車時,在主電路入庫插座XSM1處接入庫內動車電源引線,轉換主電路入庫轉換開關QS3,再閉合地面電源,通過操縱司機控制器機車便可以向前、後移動;當需要用牽引電動機M5動車時,在主電路入庫插座XSM2處接入庫內動車電源引線,轉換主電路入庫轉換開關QS4,再閉合地面電源,通過操縱司機控制器機車便可以向前、後移動。
6.試述HXD3電力機車輔助變流器輸出接觸器KM12的作用?
答.HXD3電力機車輔助變流器UA12的輸出,同樣經過輔助濾波器LC,通過輸出接觸器KM12給空氣壓縮機電動機MA19、MA20、主變壓器油泵MA21、MA22、司機室空調EV11、EV12、主變流器內部的水泵WP1、WP2、輔助變流器風機APBM1、APBM2 供電,同時UA12還經過AT1隔離變壓器,分別向司機室內的輔助加熱設備、衛生間及壓縮機加熱迴路和低溫預熱設備提供AC220V和AC110V交流電源。
7.HXD3電力機車TCMS如何自動切除故障輔助變流器?
答:HXD3電力機車在輔助變流器UA11或輔助變流器UA12發生故障的情況下,TCMS將自動斷開其相應的輸出接觸器KM11或輸出接觸器KM12,再閉合故障轉換接觸器KM20,把發生故障的輔助變流器的負載切換到另一套輔助變流器上,由該輔助變流器對全車的三相輔助電動機供電。
8.HXD3電力機車在庫內需要對機車的輔助電動機進行動作及轉向確認時,如何做?
答:當HXD3電力機車在庫內需要對機車的輔助電動機進行動作及轉向確認時,可通過輔助電路庫用插座XSA1,並操作輔助電路庫用轉換開關QS11將DC600V庫內電源引入輔助變流器 UA12,進行輔助系統庫內600V動作試驗。為了確保所有輔機均可工作,應通過微機顯示屏將輔助變流器UA11隔離。
9.HXD3電力機車如何實現輔助變流器輸入過流和過載保護?
答:HXD3電力機車在每一組輔助變流器的輸入迴路中,設有輸入電流互感器ACCT,起控制和監視輔助變流器充電電流及輔助繞組短路電流的作用,其動作保護值為1600A。保護髮生時,四象限整流器的門極均被封鎖,工作接觸器K、AK均斷開,同時向微機控制系統發出跳主斷的信號。
10.HXD3電力機車如何實現輔助變流器輸出過流和過載保護?
答:HXD3電力機車在每一組輔助變流器的輸出迴路中,設有輸出電流互感器CTU和CTW,對輔助電動機迴路過載及輔助電動機三相不平衡起控制和監視保護作用,輔助電動機迴路過載保護的動作值為850A。保護髮生時,逆變器的門極均被封鎖,同時向微機控制系統發出跳主斷的信號。
11.HXD3電力機車如何實現輔助變流器輸入電壓的保護?
答:HXD3電力機車當輔助變流器的輸入電壓低於279V(即網壓低於17.5KV)或高於502V(即網壓高於31.5KV)時,低壓保護環節動作,四象限整流器門極被封鎖,工作接觸器K、 AK斷開,四象限整流器停止輸出。
12.HXD3電力機車如何實現輔助電動機的控制?
答:HXD3電力機車除空氣壓縮機外,機車各輔助電動機根據機車準備情況,在外部條件具備的前提下,由TCMS發出指令,與輔助變流器同時啟動、運行。空氣壓縮機則根據總風缸壓力情況,通過控制接觸器的分合來實現控制。
13.HXD3電力機車「半自動過分相」如何操作?
答:在HXD3電力機車正常運行過程中,如快到分相區時, 司機可以按動 「過分相」按鈕 1次,機車進入半自動過分相狀態。首先,機車斷開主斷路器,輔助變流器、主變流器停止工作,機車通過高壓電壓互感器檢測機車網壓變化情況,當確認機車通過了分相區,接觸網電壓恢復至正常值並延遲一定時間後,自動閉合主斷路器,起動輔助變流器、主變流器等,並使機車狀態恢復到過分相區前的狀態。
14.HXD3電力機車如何實現邏輯控制和保護?
答:HXD3電力機車機車邏輯控制和保護電路主要是將各輔助電動機自動開關、各風速繼電器故障隔離開關、高壓故障隔離開關、壓縮機接觸器狀態、主斷路器狀態、輔助變流器庫內試驗開關、主變流器試驗開關、各種接地保護、空氣管路系統壓力繼電器等的狀態指令送入 TCMS,用於機車的各種工作邏輯及保護邏輯控制,並通過 TCMS 與主變流器和輔助變流器之間的通信,將有關控制指令信息送到主變流器和輔助變流器,達到整車聯控目的。
16.HXD3電力機車如何實現撒砂控制?
答:機車設有2個撒砂電空閥,撒砂電空閥的控制可以通過三條途徑來實現:一是司機室腳踏撒砂閥,當司機認為機車需要撒砂時,可以通過腳踏撒砂開關進行人為撒砂;二是當機車運行時,如果發生空轉、滑行等情況時,機車的六臺牽引電動機轉速會不同,機車主變流器的控制單元就會將撒砂信息送到機車微機控制系統(TCMS),由TCMS給出信號實現撒砂;三是當機車實施緊急制動時,由CCBⅡ制動機發出撒砂指令,實現機車撒砂。
17.試述HXD3電力機車牽引變流器隔離開關的功用?
答:HXD3電力機車主變流器的控制設置了牽引變流器隔離開關。該開關置於微機顯示屏內,是觸摸開關。在正常情況下,這些開關均閉合。當由於某種原因,如牽引電動機發生故障、主變流器支路發生接地等,需要對某個牽引變流器支路或牽引電動機進行隔離時,可以通過微機顯示屏進行隔離相應變流器,使之停止工作。這些開關還可以用於牽引電動機轉向
試驗和機車旋輪等。
18.試述HXD3電力機車輔助變流器UA11、UA12工作方式有何不同?
答:HXD3電力機車輔助變流器裝置UA11、UA12的控制電路基本一致。不同的是,正常情況下, I端輔助變流器裝置UA11設定為VVVF工作方式,當主斷路器閉合、換向手柄離開零位後, UA11開始工作;Ⅱ端輔助變流器裝置UA12設定為CVCF工作方式,只要主斷路器閉合, UA12就開始投入工作。
19.試述HXD3電力機車司機控制器調速手柄離開「0」位高壓試驗時應注意什麼?
答:高壓試驗:將司機控制器調速手柄置牽引「3」級位以下時,確認APU1輸出電源頻率為33Hz,將調速手柄置牽引「3」級位以上時,確認APU1輸出電源頻率為50 Hz。將調速手柄置電制任何極位時,確認APU1輸出電源頻率為50 Hz,調速手柄回0後,經過一定延時,APU1輸出電源頻率為33Hz。
20.HXD3電力機車需打開頂蓋或電器櫃櫃門時,如何操作?
答:HXD3電力機車需要打開頂蓋或電器櫃櫃門進行作業時,首先斷開主斷路器並降弓,然後將空氣管路柜上的藍色鑰匙旋轉拔除,切斷升弓氣路;將藍色鑰匙插入接地開關QS10並向右旋轉,然後將接地開關旋至接地位,保證車頂設備可靠接地,此時旋轉黃色鑰匙並拔出,可以打開車頂蓋或高壓電器櫃門。
21.HXD3電力機車低壓試驗準備工作應確認哪些風路塞門在正常工作位置?
答:低壓試驗準備工作應確認各風路塞門在正常工作位置:空氣制動櫃:總風塞門A24、踏面清掃塞門B50.02、彈停塞門B40.06、撒砂塞門F41.02、制動缸塞門Z10.22在開放位;乾燥器下:控制風缸塞門U77在開放位、總風缸排水塞門A12在關閉位;壓縮機與Ⅰ端變流櫃間側牆:Ⅱ端受電弓塞門U98在開放位;壓縮機與Ⅰ端變流櫃間小地板下:彈停風缸排水塞門A14、控制風缸排水塞門U88均在關閉位;控制電器櫃與Ⅱ端變流櫃間側牆:主斷路器塞門U94、Ⅰ、Ⅱ端受電弓高壓隔離開關塞門U95、Ⅰ端受電弓塞門U98均在開放位。
22.HXD3電力機車微機顯示屏低壓試驗時應確認哪些內容?
答:HXD3電力機車微機顯示屏低壓試驗時應確認:⑴狀態指示屏「微機正常」、「主斷分」、「零位」「欠壓」、 「輔變流器」、「水泵」、「停車制動」燈亮。⑵按下狀態指示屏自檢按鈕,所有狀態指示燈亮。⑶確認微機顯示屏顯示正常,其網壓、控制電路電壓顯示與儀表模塊顯示一致。⑷主、輔變流器切除試驗利用微機顯示屏觸摸開關,分別將主變流器、輔變流器切除、恢復一次。
23.試述HXD3電力機車電鑰匙低壓試驗順序及要求?
答:HXD3電力機車電鑰匙低壓試驗:⑴機車電鑰匙置「合」位觀察制動顯示屏啟動正常,檢查制動顯示屏各數據、參數設置正確。⑵將自動制動手柄置「抑制」位1秒後回「運轉」位、單獨制動手柄置「全制」位觀察制動顯示屏「動力切除」消除,制動顯示屏均衡風缸、列車管風壓顯示600(500)kPa、機車制動缸風壓顯示300kPa。
24.試述HXD3電力機車換向手柄低壓試驗順序及要求?
答:①「前」位牽引試驗:a、換向手柄置「前」位聽充電、工作接觸器動作聲,看微機顯示屏方向指示與手柄位置一致。b、緩慢將調速手柄由「0」推向「牽引」區最大位看狀態指示屏「零位」燈滅、微機顯示屏級位顯示從0.0升至13.0,各軸扭矩輸出顯示由0升至約95KN。c、緩慢將調速手柄退至「0」位看微機顯示屏級位和牽引力顯示逐步回「0」、狀態指示屏「零位」燈亮。d、換向手柄置「0」位聽工作接觸器斷開聲。②「後」位牽引試驗試驗內容同「前」位牽引試驗。
25.試述HXD3電力機車電制動低壓試驗順序及要求?
答:HXD3電力機車電制動試驗:①換向手柄置於「前」位,將調速手柄拉向「制動區」並逐漸推至最大位看狀態指示屏「零位」燈滅、「電制動」燈亮;聽制動系統短暫排風聲(機車制動缸有風時);看微機顯示屏手柄級位由11.9—1級變化。②調速手柄退回「0」位看狀態指示屏「電制動」燈滅、「零位」燈亮。③緩解機車制動,大閘置「初制動」位,將調速手柄置「制動區」看狀態指示屏「零位」燈滅、「電制動」燈亮;觀察機車制動缸緩解。④調速、換向手柄回「0」⑷試驗完畢,主變流器試驗開關(SA75)恢復至「0」位。
26.試述HXD3電力機車輔變流器故障切換高壓試驗順序及要求?
答:HXD3電力機車輔變流器故障切換高壓試驗:(1)斷開主斷路器,通過TCMS屏「開放狀態」欄手動切除APU1,看APU1欄變紅。重新閉合主斷,聽APU2啟動聲,各風機啟動運行,通過TCMS屏「機器狀態」欄「風機狀態」界面,確認WP1-WP2水泵、MA21-MA22油泵工作正常,MA11-MA16牽引風機、MA17-MA18複合冷卻風機啟動正常。(2)通過TCMS屏「機器狀態」欄「輔助電源」界面看APU2輸出電源頻率為50HZ,看PSU1(PSU2)裝置投入工作,觀察控制電壓表及TCMS屏顯示控制電壓110V。(3)斷開主斷路器,恢復APU1,切除APU2試驗(試驗內容及步驟同上)。
27.試述HXD3電力機車PSU裝置轉換高壓試驗順序及要求?
答:HXD3電力機車PSU裝置轉換高壓試驗:(1)斷電降弓拉回電鑰匙開關,通過TCMS屏確認試驗時正常工作的PSU單元,並通過TCMS屏檢修模式修改系統日期,修改完畢後脫開蓄電池開關,30S後恢復蓄電池開關。(2)重新升弓閉合主斷,確認控制電壓表及TCMS顯示屏顯示控制電壓110V,通過TCMS屏「輔助電源」界面,確認另一組PSU投入工作。(3)斷開主斷路器,採用手動轉換PSU單元,將PSU裝置櫃側面轉換開關轉至另一組PSU單元,重新閉合主斷,確認控制電壓表及TCMS顯示屏顯示控制電壓110V,通過TCMS屏「輔助電源」界面,確認另一組PSU投入工作。