DC600V地面电源使用维护说明书-10KV

主要介绍DC600V地面电源的检修

DC600V 地面电源使用维护说明书株洲时代电子技术有限公司2007 年 2 月

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DC600V 地面电源使用维护说明书-1-DC600V 地面电源使用维护说明书地面电源利用站、段配套的三相 10kV 电网电力变压后相控整流，向客 车车辆提供 DC600V 电源。本电源由株洲时代电子技术有限公司研制开发， 利用了机车电传动中较成熟的交—直变流技术，采用三相半控桥式整流、直 流侧 LC 滤波，能满足新型直流供电空调客车的试验、调整、整备。一、基本参数 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 额定功率： 额定输入电压： 额定输出电压： 稳压精度： 额定输出电流： 2×400kW 3 相 AC10KV±10% DC600V ≤±5% 667A/每路（共有 2 路）电压纹波（峰-谷值）小于额定电压的 5% 型号： TDY10/600-400容量等级 输出电压等级 输入电压等级 铁路、 地面、 电源二、主电路（见附图） 由变电所高压配电系统引入三相 10kV 交流电源，经整流主变压器变压， 输出三相 500V 左右交流电，送入配电室内的控制柜，经保护、控制，再送 入整流柜内三相半控整流桥相控整流后输出直流 600V， 再经过平波电抗器滤 波，通过电缆送至股道傍插座箱，再通过 KC20D 电力连接器把 DC600V 电源

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DC600V 地面电源使用维护说明书-2-送入客车车辆。 利用电流传感器 UA11/UA21 检测负载电流反馈信号给电子控制装置，进 行直流侧过载保护。在直流侧还装有电压传感器 UV11/UV21（装在最远处配 电箱内） ，检测整流输出电压，反馈电压信号给电子控制装置，用于控制及 保护，保持输出稳定在 DC600V。 支撑电容 C1/C2 主要作用是建立空载试验电压，同时起滤波作用，而与 电容相并联电阻 R11 /R21 是放电电阻，释放电容上电压，起安全保护作用。 R12、R13/ R22、R23 为空载电阻。 电路中装有电压表 PV11、 PV12/PV21、 PV22， 电流表 （带分流器） PA11/PA21 显示输出电压及负载电流。 为了吸收操作过电压保护整流元件，在变压器次边装有由压敏电阻组成 的过压吸收网络,同时为了降低元件损坏对变压器的冲击,次边串有快速熔 断器 FU11-FU13/FU21-FU23。 在变压器次边装有电量计量用电度表 PJ1、PJ2, 串在绕组中的电流互感 器 TA1-TA4 提供电流信号，电压信号取自同一变压器的 380V 绕组，所以电 ．．． 表读数应乘以一个系数 K=（493÷380）×（800÷5）=207.58。 ．．．．．．．．．． 另外，还装有有源接地保护装置 FE1/FE2，检测直流侧正线或负线及相 关电器的漏电流，保护动作时，跳开主电源，并有信号灯显示信号。根据现 场需求开发了 DC600V 主干线绝缘检测、运行参数检测记录装置，实现供电 前主干线绝缘值自动检测及运行过程数据测量记录。 整流装置采用强迫通风冷却，风机电源为交流三相 380V。

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DC600V 地面电源使用维护说明书-3-三、 控制电路（见附图） 整个地面电源 DC 与 AC 控制共用取自 380V/220V 的电源变压器 T5（在 AC380V 控制柜内）,利用自动开关 FA3 保护。 1. 电源投切、保护电路 通过配电箱中的“辅电源/检测”按钮 SA1、SA2 控制风机电源投切，同 时给绝缘检测及记录装置一个开始工作信号，绝缘检测装置工作先检测主干 线绝缘，数值满足要求，再自动投入风机， “风机电源”指示灯亮表示允许主 电源工作；通过配电箱中的“电源Ⅰ” “电源Ⅱ”按钮 SA11、SA12/ SA21、 SA22 控制 DC600V Ⅰ/Ⅱ路电源投切。直流负载过载、接地，交流侧过载时， 保护电路相应继电器动作，封锁电子控制装置，并断开电源接触器。为了调 试方便，在 DC 控制柜门上有与现场相同的按钮、灯。 2. 信号显示电路 风机接触器、断路器闭合后，交流 10KV/500V 系统得电，有相应电源指 示。过流、接地、快熔烧损保护动作后，也有相应故障显示。检测绝缘值低 于设置门槛值时，报警灯亮电源主干线绝缘值低。本电源有 AC380V 输出功 能，每路电源的 AC 与 DC 输出有互锁，置于 AC 供电位时，在配电箱上有黄 ．．．．． ． ． ．．．．． 色指示灯点亮，供不出直流。 3. 电子控制装置 电子控制装置采用 SS3、SS4、SS6、SS7 等机车电传动中较成熟的交— 直变流控制技术对整流桥实现恒压、限流控制，根据电压、电流的反馈信号 与控制给定值比较后，通过控制晶闸管触发 ,实现输出恒定为 DC600V。电子控制装置对外输出信号有：触发脉冲、过流保护。需要外部送入信

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DC600V 地面电源使用维护说明书-4-号有：同步信号，电流、电压信号、封锁信号，解锁信号以及控制电源。四、部件结构 1. DC 控制柜（见附图） 控制柜为非标设计，采用标准 GGD 骨架，主电路中阀侧断路器等电气部 件以及 380V 电路、控制电路部件安装其内。控制装置安装在柜子右下方。 电度表及其电流互感器也装在柜下部。 2. 整流柜 整流柜为非标设计采用标准 GGD 骨架，上部为冷却风机，向下为过渡风 道和两路电源整流桥的整流元件组装，元件组装左右两侧为压敏电阻吸收网 络及控制同步变压器。下部是交流进线、快速熔断器、直流输出铜母排、电 流传感器 UA。元件组装及其 RC 保护模块，晶闸管面板上脉冲输出集成块、 半导体元件采用我时代集团批量生产、广泛用于机车上的部件，确保装置的 可靠。 3. L-C-R 柜（见附图） 非标设计采用标准 GGD 骨架，上部为接地保护装置、放电电阻、电 容投入接触器；中部为支撑电容、正面安装了检测及记录装置；下方是 滤波电抗器。 4. 配电箱（见附图） 结合现场情况设非标设计，用来远程操控电源投切。配电箱上部为 显示部份，中部为操作按钮、背面为接线主母排、分流器、电压传感器。两 侧门打开，里面是 KC20D 连接器座，左右分别是 1、2 路。

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DC600V 地面电源使用维护说明书-5-5. 变压器 非标设计干式风冷，安装于户内，三相 10KV/500V 整流变压器。五、操作程序 在电源投入正常使用前，把主电路中主变压器投入。此时控制柜上输入 电源指示灯（中间红灯）点亮，断路器上方的铜母排及电子控制箱傍信号变 压器 T8、T9 有电（断路器 QF11/QF21 后最外侧的母排、电度表电压输入线 ．．． ．．．．．．． ．．．．．．．． 及 T8、T9，只要水电段所属配电室不分断，是一直带电，注意安全） ． ．．．．．．．．．．．．． ．．．．． ．．．． 。把 AC 控制柜（正面）中的空气自动开关 FA1、FA2、FA3 置于闭合位置。 在空气自动开关都置于“合”位置后，只要在股道旁配电箱中操作。 1．直流供电开机程序 1.1 用钥匙打开配电箱侧门，确认车辆可供电，观察配电箱中的灯应无一点亮、电压表应指示为“零” 。插好 KC20D 电连接器过渡线对，在搬运 中至少需要两个人抬起线对，应尽量避免电缆拖地损坏电缆。 1.2 再打开配电箱正门，最外侧两个“交流位Ⅰ”“交流位Ⅱ”黄色 、指示灯不应该点亮（如点亮应打开交流 380V 插座箱，断开交流，转换开关 ．．．．．．．． ．．． ．．．． ．．．． 置于“常置”位） “合”按钮，等待进行干线绝缘检 ．．．．．．． 。操作“辅电源/检测” 测。检测完毕， “风机电源”指示灯点亮（电源按钮才能起作用，供出直流 电） 。 1.3 操作电源Ⅰ“合”按钮 SA11，电源Ⅰ指示灯 HL14 点亮（绿） ，数秒钟后，电压表中直流电压从 0 慢慢上升为 600V 左右，并稳定在 600V，第 Ⅰ路电源投入工作。在电流表中，可观察到负载电流大小。

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DC600V 地面电源使用维护说明书-6-1.4操作电源Ⅱ“合”按钮 SA21，电源Ⅱ指示灯点亮（绿） ，数秒钟后，电压表中直流电压从 0 慢慢上升为 600V 左右，并稳定在 600V，表明第Ⅱ路 电源投入工作。在电流表中，可观察到负载电流大小。 注意：使用中注意电源Ⅰ、Ⅱ路与插座箱对应关系；主干线绝缘检测值 低于设定值时，报警灯亮，表示电源主干线缘值低。只要“风机电源”指示 灯点亮后，接地保护未动作，允许继续送电。 2．关机程序 2.1 2.2 2.3 门。 2.4 两个人抬起 KC20D 电连接器过渡线对，把 KC20D 电连接器归位。 操作电源Ⅰ/电源Ⅱ“分”按钮。 操作风机“分”按钮，锁闭配电箱。 电压表指示电压降为“零”后，拔下 KC20D 插头，锁闭配电箱侧六、故障处理 1．过流故障 在运用中发现“过流Ⅰ”或“过流Ⅱ”指示灯点亮，同时相应电源指示 灯熄灭，属直流侧过载。出现故障后允许把电源再投入一次，即按相应电源 “合”按钮，若不再出现保护，可正常工作；否则，不允许再投入。需查找 过流原因，排除故障后方可再投入。 2．接地故障 接地故障可分二种情形。一种情况是：绝缘检测后，报警灯亮，风机电 源指示灯点亮后，接地保护装置动作，点亮接地保护指示灯。此情况故障范

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DC600V 地面电源使用维护说明书-7-围应是 600V 正负主干线接地， 可先拔出连接车辆 KC20D 电连接器， 先按 “辅 电源/检测” “分”按钮，再合一次“辅电源/检测” ，此时先检查地面电源主 干线绝缘情况。如现象不再出现，需要检查车辆主干线绝缘情况，发生接地 故障时，主电源投不进去。 第二种情况是：电源在运用中发生接地故障，接地指示灯亮，此类故障 最有可能是车辆中某种用电器件发生接地。处理方法是把电源再投入一次， 利用车辆中漏电流检测环节隔离接地电器。此情况允许再合 2 次，故障仍不 能消除，需作进一步检查。 3．快熔烧损故障 发现快熔指示灯点亮，不允许再合电源。故障处理如下：进入配电室， 打开控制柜，确认电源对应的断路器 QF 置于“断”位置，再从断路器右下 角取出摇把，摇出断路器至“退出”位（参见断路器用户手册） ；再检查整 流柜下方快速熔断器指示件，已烧损快熔的指示件向外顶出，拆下该快熔， 用万用表测量快熔阻值为无穷大（有时可能有一定阻值，只要阻值不为零表 明已损坏） ，发现快熔烧损，还必需再打开整流柜检查与之相联的桥臂元件。 比如 FU1 烧损，需检查 V1、V4 元件是否损坏。有元件损坏需要换新元件， 同时换上新熔断器。 注意：修复后把断路器摇回至“连接”位，摇把复位； 控制柜正面“输入电源”灯点亮指示有交流输入，整流变压器 10KV 侧 电源未断开，断路器上方及后最外侧母排带电，注意安全。 建议:如条件许可，拆检前先进入高压柜室，断开整流变压器 10KV 侧电 源。

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DC600V 地面电源使用维护说明书-8-4．无电流、电压故障 为了调试方便，在 DC 控制柜门上有与现场相同的按钮、灯，在确保现 ．．．． 场插座箱锁闭，没有电连接器引出的情况下，方可以操作调试。影响整流电 ．．．．．． ．．．．．．．．．．． ．．．．．．． 压输出的环节较多，可按下列顺序查找： ①断路器 QF11、QF21 是否能“合”上，合不上应检查 AC380V 控制柜中 断路器 QF12、QF22 应在“断”位。 ②自动开关 FA1、FA2、FA3 是否在“合”的位置，若在“分”位需查找 风机及控制回路是否有短路。 ③风机是否能正常得电运转。 ④查找控制回路中接触器线圈得电电路各个环节。 ⑤开关在“合”位置，电子控制装置面板上电源“工作”绿灯应点亮。 若指示灯“中断”红灯亮，应更换电源板。若指示红绿灯都不亮，应检查电 源变压器有无输出。变压器有 75V 输出，测量 621 与 600 线（721 与 700 线） 之间有无 110V 电压，无 110V 电压更换整流模块。 ⑥断路器合后，电子控制插件板上解锁灯 4B 应亮。未熄灭应检查 QF1/QF2 常闭联锁是否正常动作。 ⑦检查整流柜中控制同步变压器 T1、T2 的原次边连线是否有断线。 当出现其中某一路电源正常，另一路无压时，可采用比较法查找故障。 先查主电路部分，若主电路正常，故障范围缩小为电子控制装置。由于两路 电源的电子控制系统是完全独立、相同的，可通过互换电源板，控制板和脉 冲放大板来判断控制插件板有无故障。 5．不恒压故障

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DC600V 地面电源使用维护说明书-9-如果整流输出电压不能维持 DC600V，先断电源检查整流柜中控制同步变 压器 T1、T2、电压传感器连线是否有断线。合上风机电源，检查配电箱内电 压传感器次边输出“+、-”之间应有 48V 电压， “M”对“E”为 0V。如果其 中一路电源正常，可互换一下电压传感器，以判断是否是传感器故障，若是 更换电压传感器。 6．注意事项 在处理故障过程中，有时需通电检查，应注意人身安全。断开断路器 QF11、 QF21， 断路器以下整个系统无电， 可作维护检修， 但自断路器上方 500V 进线仍有电，电度表电压进线有电，建议断开高压侧配电开关。合上断路器 QF1、QF2 及 FA3 控制电路有电；合上风机电源接触器后，控制电源变压器， 接地保护装置有电。 合上风机电源接触器后接地保护装置使直流母线有 110V 左右直流电。 七、日常维护 定期对系统中各部件进行检查。检查固定螺栓、螺母有无松动；各电联 接头是否有过热发黑现象； 风机工作时有无异音； KC20D 连接器温升是否正 常。并对各器件表面揩灰保持清洁。八、整流元件检查与更换 运用六个月左右，应对整流元件进行普查。方法如下：解开整流柜交流 进线（可每路只解开 2 根） ，用万用表 1kΩ档测量整流管和晶闸管的阴极和 阳极之间的电阻值，晶闸管还要用 100Ω档测量门极与阴极之间电阻。测量 的阻值 （晶闸管及整流管反向 100kΩ） 过小或为零则元件已降级或完全击穿，

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DC600V 地面电源使用维护说明书- 10 -若晶闸管门极与阴极间电阻值很大（>30Ω）可能是门极开路；而门极与阴 极间电阻值为零，则门极已烧穿（正常值 5～25Ω）出现以上情况需更换元 件。程序如下：解开与元件相连的交直流母排，松开元件面板固定螺栓，取 出面板，抽出元件。注意晶闸管元件还必需拔掉脉冲触发线，再抽出元件。 把换下元件两端 T 形托板上橡胶减震垫取下，套在新元件上，新元件的安装 按拆元件逆顺序进行，注意晶闸管元件脉冲触发线需插接牢固。

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DC600V 地面电源使用维护说明书- 11 -附图

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