Трехфазный трансформатор (-HB-T01/-HB-T02)

Блок вспомогательных трансформаторов включает в себя два трехфазных трансформатора. Каждый трансформатор является трехфазным реактором выходного фильтра (трансформатор показан на рисунке 4.15). Они имеют принудительное охлаждение.

Обмотка трансформатора изготовлена из алюминиевых витков. Обмотка защищена соответствующим слоем изоляционного материала для обеспечения изоляции от влаги (полная изоляция). Охлаждение обмоток достигается с помощью вентилятора и соответствующих воздуховодов внутри обмотки. Магнитный сердечник облицован листами из кремнистого чугуна. Все компоненты пропитаны эпоксидной смолой в вакууме под давлением.

Рисунок 4.15 – Общий вид трехфазного трансформатора

1 –индукционные катушки ; 2 – рама; 3 – проходные изоляторы.

Для первичного и вспомогательного соединения используются проходные изоляторы. Два датчика температуры РТ 100 установлены в центральную комбинированную обмотку через резьбовой соединитель.

Электрический шкаф АТ

Рисунок 4.16 – Расположение оборудования в электрическом шкафу АТ

1 – монтажная пластина SIBAS в сборе; 2 – контактор АС-3; 3 - контактор АС-3; 4 – контактор АС-3; 5 - контактор АС-3; 6 - контактор АС-3; 7 – клеммной блок; 8 – помехоподавляющий конденсатор; 9 – линейный защитный автомат; 10 – линейный защитный автомат; 11 – клеммной блок; 12 - помехоподавляющий конденсатор; 13 - прерыватель цепи 14 - линейный защитный автомат; 15 – входные клеммы; 16 – контактор; 17 – контактор АС-3; 18 - контактор АС-3; 19 – аналоговое контрольное реле; 20, 21и 22 – проволочный резистор; 24 –нагревательный элемент; 25 и 26- конденсатор переменного тока.

В электрическом шкафу АТ расположены электронные компоненты, контактора, коммутационные группы для распределения мощности и другая аппаратура.

Устанавливаются контактора рассчитанные для пропускания трехфазного переменного тока трех типов: на мощность 132 кВт (поз. 3 и 6), на мощность 55 кВт (поз. 2, 4 и 5), на мощность 30кВт (поз 17 и 18).

Ток срабатывания линейных защитных автоматов (поз. 9 и 10) 0,3 А. Нагревательный элемент (поз. 24) мощностью 500 Вт рассчитан на напряжение 110 В. Проволочные резисторы (поз 20, 21 и 22) сопротивлением 2 Ом. Монтажная пластина SIBAS показана на рисунке 50.

ТЯГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Общие сведения

Каждая секция электровоза оборудована двумя тяговыми преобразователями. Тяговый преобразователь служит для преобразования напряжения 3кВ постоянного тока в трехфазное переменное напряжение регулируемой амплитуды и частоты. Каждый тяговый преобразователь включает два инвертора каждый для своего тягового электродвигателя. Дополнительный инвертор для преобразователя собственных нужд (ПСН), к которому в свою очередь подключаются двигатели вспомогательных машин и тормозной прерыватель. Также каждый тяговый преобразователь имеет блок управления тяговым режимом, который используется для контроля и управления инверторами, обеспечивая регулирование крутящего момента и число оборотов тяговых электродвигателей, двигателей вспомогательного оборудования (вентиляторов, компрессоров) и работой тормозного прерывателя. Для выполнения данной задачи ток и частота на клеммах электродвигателя регулируются по сигналу блока управления преобразователя. На рисунке 4.17 по казано включение тягового преобразователя в схему электровоза.

Рисунок 4.17 – Включение тягового преобразователя в схему электровоза

А1 – тяговый преобразователь; L3 – дроссель сетевого фильтра; М1, М2 – тяговый электродвигатель; R1 – тормозной резистор.

Тяговый преобразователь выполнен в комплекте как единый блок. Поскольку тяговый преобразователь предназначен для установки в машинном отделении локомотива, он не оснащен устройствами управления и индикации. Операторские функции управления через каналы связи с преобразователем выполняет МПСУ и Д. Блок тягового управления (TCU) установлен внутри контейнера, а центральный блок управления (CCU) установлен вне контейнера. Тяговый преобразователь должен эксплуатироваться совместно с необходимыми внешними компонентами (дроссель сетевого фильтра, установка охлаждения).

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током и высоким напряжением предусмотрено блокировочное устройство тягового преобразователя в виде запорной планки и ключевого запора. Запорная планка предотвращает снятие щитов тягового преобразователя, а ключевой запор механически фиксирует запорную планку в запертом положении.

Тяговый преобразователь состоит из следующих функциональных узлов, объединенных в единую систему:

- размыкатель линии питания и устройство предварительного заряда;

- тормозной прерыватель;

- цепь звена постоянного тока с конденсаторами;

- цепь фильтра с внешним дросселем фильтра;

- блок защитного модуля;

- импульсный инвертор (для тягового и вспомогательного привода);

- управление и контроль.

Компоновка наиболее важных узлов преобразователя показана на рисунках 4.18, 4.19.

Рисунок 4.18 – Тяговый преобразователь (вид спереди)

1 – силовые модули, ШИМ инвертор; 2 – силовой модуль, вспомогательный инвертор; 3 – силовой модуль тормозной прерыватель; 4 – блок защитного модуля (СВН); 5 – выключатель предварительного заряда; 6 – прерыватель линии питания; 7 – блок тягового управления (TCU); 8 – вентилятор охлаждения; 9 – нагреватель; 10 – конденсатор звена постоянного тока; 11 – гасящий резистор; 12 – точки подключения измерительных приборов и заземления звена постоянного тока.

Рисунок 4.19 - Тяговый преобразователь (вид сзади)

1 – конденсатор звена постоянного тока; 2- батарея фильтр-конденсаторов; 3 – резистор предварительного заряда.

Меры безопасности

Перед тем как начать какие-либо работы на тяговом преобразователе или на смежном оборудовании, необходимо обеспечить строгое выполнение следующих правил по электробезопасности:

1. Исключается подача питания на тяговый преобразователь. Для этого выключается быстродействующий выключатель, опускается токоприемник, выключается разъединитель и включается заземлитель.

2. Исключается случайное включение питания (принимаются меры для исключения случая поднятия токоприемника).

3. Включается питание установки тягового преобразователя и генераторов стробирующих импульсов на биполярных транзисторах с изолированным затвором, и затем отключается снова (минимум на 10 секунд). При этом активируется защитная система (шунтирующий вентиль) тягового преобразователя.

4. Отключается полностью все батарейное питание тягового преобразователя (сначала на коммутационных устройствах тягового преобразователя и затем на питании генераторов стробирующих импульсов на биполярных транзисторах с изолированным затвором и на питании установок тяги).

5. Подготавливается цифровой мультиметр (например, FLUKE 189 с высоковольтным пробником 6 кВ). Проверяется правильность показаний измерительного прибора.

6. Открывается крышка (нижняя с права) на передней панели преобразователя. Точки для подсоединения измерительных приборов и заземления звена постоянного тока находятся за этой крышкой (фиксированные шаровые наконечники, диаметр 22 мм).

7. Подсоединяется измерительный кабель заземления к разъему заземления преобразователя (XE1).

8. Выполняются измерения по двум фиксированным точкам замера, используя высоковольтный пробник:

- подсоединяется заземление пробника к разъему заземления XE1, а сам высоковольтный пробник – к разъему звена постоянного тока -XP1, затем к разъему цепи фильтра -XS1.

Если напряжение в данных точках замера превышает 20 В перейти к пункту 9, если напряжение не превышает значения 20 В перейти к пункту 10.

9. Если напряжение, измеренное на звене постоянного тока или цепи фильтра, превышает 20 В: используются встроенные резисторы непрерывного разряда тягового преобразователя для разряда звена постоянного тока или цепи фильтра (временная постоянная разряда > 55 мин).

Напряжение в контейнере уменьшается до неопасных значений (< 50 В) примерно через 5 часов (повторите измерения в соответствии с пп. 7 – 8). Если напряжение не снизилось до неопасных значений через 5 часов, это значит, что встроенные резисторы непрерывного разряда тягового преобразователя неисправны и должны быть исправлены или заменены. В данном конкретном случае звено постоянного тока должно быть разряжено через паразитные сопротивления тягового преобразователя. На это может уйти до двух дней, поскольку эти сопротивления очень большие по значению.

10. Если измеренные значения напряжения не превышают 20 В:

подсоединяется жгут проводки заземления к разъемам заземления, при этом необходимо надевать диэлектрические перчатки и защитные очки: подсоединяется жгут проводки заземления к разъемам заземления -XE1 и -XN1, затем к разъему -XP1 звена постоянного тока, разъему -XS1 цепи фильтра.

Если на конденсаторах звена постоянного тока сохранился еще небольшой заряд, то при подсоединении жгута проводки заземления возникает небольшая искра разряда.

11. Перед возвратом в эксплуатацию тягового преобразователя удаляются из него все жгуты проводки заземления, все инструменты и измерительное оборудование. По завершении всех работ все кожухи (крышки) ставятся на место.

4.4.3 Размыкатель линии питания и устройство предварительного заряда

Между контактным проводом, после быстродействующего выключателя, и звеном постоянного тока (конденсаторы вставки постоянного тока) тягового преобразователя используется размыкатель линии питания (Рисунок 4.20). Размыкатель представляет собой однополюсный выключатель с приводом от электродвигателя. Размыкатель разделяет или связывает контактную сеть и звено постоянного тока.

Благодаря размыкателю линии питания преобразователь может быть изолирован от контактного провода. Таким образом, в случае неполадки неисправная система преобразователя может быть выведена из эксплуатации, не затрагивая другие рабочие узлы, (например, другие тяговые преобразователи). Данный размыкатель линии питания может быть отключен только при нулевом токе; его нельзя отключать при включенном быстродействующем выключателе.

Рисунок 4.20 – Размыкатель линии питания

Устройство предварительного заряда подключено параллельно с размыкателем. В состав блока предварительного заряда входят контактор предварительного заряда и резистор. При подключении преобразователя сначала через блок предварительной зарядки заряжается конденсатор звена постоянного тока преобразователя, затем включается размыкатель линии питания. Благодаря этому сводится к минимуму скачок пускового тока, который возникает, если входное напряжение подается на батарею пустых конденсаторов. Размыкатель линии питания включается, как только напряжение звена постоянного тока превышает 95 % конечной величины.

Рисунок 4.21– Контактор предварительного заряда

Контактор предварительного заряда (Рисунок 4.21) представляет собой однополюсный контактор с электромагнитным приводом. Он связывает звено постоянного тока с быстродействующим выключателем через резистор предварительного заряда (Рисунок 4.22).

Резистор предварительного заряда (R=112 Ом) используется для ограничения тока предварительного заряда в момент подключения питания тягового преобразователя.

Рисунок 4.22 – Резистор предварительного заряда