HXD3变流器1.doc

HXD3型大功率交流传动电力机车变流器1、概述每台机车装有两台变流装置，每台变流装置内含有三组牵引变流器和一组辅助变流器，使其结构紧凑，便于设备安装。为了提高装置的小型化及冷却性能，牵引变流器采用强制循环水冷方式。这种方式具有冷却效果好、无污染、重量轻、结构上维修方便等特点，是国际上流行的冷却方式。冷却液采用亚乙基二醇纯水溶液，确保在40时不冻结。另外，牵引变流器的冷却液和主变压器（Mtr）的冷却油经过复合冷却器循环，依靠复合冷却器风机进行强制风冷。辅助变流器（APU）单独采用强制风冷方式。每组牵引变流器由一个四象限和一个逆变器组成。整流器单元使用了模块化IGBT元件，采用脉宽调制（PWM）方式、两点式电压型，通过高次谐波整流和错开各组控制载波的相位，从而降低高次谐波和提高功率因数。逆变器单元同整流器单元一样使用模块化IGBT元件、实现单元的标准化。通过采用IGBT元件和32bit高速演算控制装置的配合，采用矢量控制方式，来实现电机转矩的控制，达到快速响应，提高粘着利用率和实现空转滑行保护控制。辅助变流器是辅助电动机供电电路的核心。APU向牵引通风机电机和压缩机电机等辅助机器供给三相交流电，具有变压变频（VVVF）控制和恒压恒频（CVCF）两种控制方式。两台复合冷却器风机和六台牵引通风机电机为了确保适应机车状况的冷却风量和降低运转声音，按照VVVF控制模式进行设定。APU通过使用IGBT的PWM整流器单元把从主变压器三次线圈供电的交流电转换为恒定电压的直流电，再供给由IGBT构成的逆变器单元，通过逆变器转换为三相交流。机车共设有两套辅助变流器UA11、UA12。在正常情况下辅助变流器UA11、UA12全部工作，基本上以50%的额定容量工作，辅助变流器UA11工作在VVVF方式，辅助变流器UA12工作在CVCF方式，分别为机车辅助电动机供电。当某一套辅助变流器发生故障时，不需要切除任何辅助电动机，另一套辅助变流器可以承担机车全部的辅助电动机负载。此时，该辅助变流器按照CVCF方式工作，从而确保机车辅助电动机供电系统的可靠性。2、说明2.1 C/I说明(1) 网压 额定值 AC25kV / 50Hz变动范围 AC19kV 29kV动作范围 AC17.5kV 31 kV(2) 主回路方式 整流器 2点式调制单相电压型PWM整流器逆变器 2点式调制三相电压型VVVF逆变器(3) 主回路输入 单相1450V / 965A / 50Hz 3组2 机车(4) PWM线路电压 DC2800V (5) 主回路输出 额定值 AC2150V / 390A 3相VVVF最大 AC2150V / 520A 3相VVVF (6) 效率 0.98以上 (额定输出功率时)(7) 耐电压 主回路地 AC5100 V1分辅助回路地 AC2500 V1分控制回路地 AC1500 V1分(8) 控制电压 DC110V(9) 冷却方式 强制循环水冷方式(10) 周围温度 - 40 +402.2 APU说明(1) APU构成 整流器单元1台+逆变器单元1台 2组 机车(2) 主回路输入 单相399V / 50Hz(3) 主回路输出 CVCF 230KVA 380V 50Hz p. f. = 0.85 VVVF 230KVA 380V 50Hz p. f. = 0.85 频率可变范围 0.2 50Hz 电压可变范围 2 380V(4) 冷却方式 强制风冷方式3、变流器装置结构3.1外形尺寸（图3-）2台变流装置分别布置在机车中部、中间走廊的两侧。变流装置采用封闭的箱型结构，除复合冷却器相连接的管路外,其他器件都安装在箱体内部。主要结构参数为：外型尺寸： W4000H2050D1050mm重量： 3700kg图3- 变流器外形尺寸正面图3.2内部设备布置（参照图3-23-17）在装置的左上段，从上依次为1组、2组、3组设备，从左至右依次设置着逆变器单元、滤波电容、整流器单元。在装置的左下段，设置着泵、储存箱等循环水冷用品。在装置的中央下段，设置着主回路装备端子台，在上面设置着保险丝、电磁接触器、交流接触器；在里面为充电电阻器及主回路线配线空间。在装置的右上段，设置着OVTR单元、DCPT盘、APU控制单元、I/F单元、非保险丝断路器；在里面设置着GR盘、同步变压器、噪音过滤器。另外在APU控制单元、I/F单元、DCPT单元、OVTR单元的下侧设置着加热器盘，当周围温度比较低时，为各零件加暖。在装置的右中段，设置着CI控制单元；在里面设置着OVRe盘、继电器盘。最右侧的里面是风洞，向电动送风机供风。另外在CI控制单元的下侧设置着风扇加热盘、在右侧面设置着加热器盘，当周围温度比较低时，为各零件加暖。在装置的右下段，设置着APU逆变器单元、APU整流器单元及滤波电容。另外、里面是风洞，通过在右侧里面设置的电动送风机进行APU逆变器单元和A