HXXSx型再生制动能量吸收装置操作手册.doc

.HXXS10B再生制动能量吸收装置操作手册北京地铁车辆装备有限公司湖南恒信电气有限公司2009年11月本操作规程必须在设备安装完毕，经检查设备的绝缘、耐压、接地及接线正确无误后进行。并且与本支路的快速断路器配套使用。一 操作原理概述：1主电路操作原理概述：主电路由电动隔离开关（QS）、线路接触器（KM1）、滤波装置、吸收电阻（RZ1RZ6）、IGBT斩波器（VT1VT6）、续流二极管（VD1VD6）、电流电压传感器（SA1SA7，SV1SV2），微机控制系统,支路快速熔断器、支路隔离刀闸、温度传感器及避雷器等构成。能量吸收装置的启动和工作过程：1） 手动闭合负极柜内的负极隔离开关。2） 启动时，先合上斩波柜中DC220V直流控制电源。3） 上位机系统投入工作，显示屏自动进入工作画面。4） “综合自动化系统”发出“启动”命令，电动隔离开关QS“合”，其条件是“直流断路器”在断开状态。由QS给出闭合信号连锁“直流断路器”的合闸回路，只有QS闭合后，“直流断路器”才允许闭合。5） 然后，“直流断路器”闭合，发出“直流断路器闭合确认信号”和“直流断路器闭合连锁信号”给能量吸收装置，作为能量吸收装置投入工作的必要条件。6） 能量吸收装置在接收到“直流断路器合闸”信号后，根据电网电压及“直流断路器闭合确认”信号，进入正常启动程序。微机控制系统首先合上KM2预充接触器，给滤波电容充电，然后合上线路接触器（KM1），此时完成能量吸收装置投入工作前的准备。7） 此后微机控制系统将自动测定线网空载电压值和吸收电压值，根据各个传感器检测信号综合判断线网上是否有列车处于再生电制动状态。一旦确认列车处于再生制动状态并需要吸收能量时，斩波器立即投入工作，微机控制系统进行快速的电流跟踪和恒压控制运算。当车辆制动级位较低时，即回馈电流较小，经控制单元运算后，调节斩波器导通比，使斩波器处于低开通状态。随着制动级位增加，控制系统经PID实时运算，快速调节斩波器导通比，以维持电网电压的相对恒定，确保列车充分有效利用电制动。8） 直至线网电压值低于设定的吸收电压值后，关闭斩波器，等待下次车辆的再生吸收。整个制动过程，可以根据线网电压变化及再生功率大小，实现实时控制。9） 故障时，由能量吸收装置故障继电器控制“直流断路器”跳闸。10） 当系统发生一个支路IGBT直通故障时，能量吸收装置故障继电器控制“直流断路器”和“线路接触器”跳闸，经人工将支路故障隔离开关分断后，其他支路仍可投入工作；故障支路待设备停止工作时，进行故障处理。2控制电路操作原理概述：主电路中的主开关闭合情况，可以通过其指示灯从柜面上或LCD屏上直观看到。负极隔离开关必须在直流柜断路器断开的条件下操作，电动隔离开关QS必须在负极开关闭合后才能合闸。隔离开关是不带负荷分断的开关，因此，电路中隔离开关QS的分与合必须受KM1接触器的常闭点连锁，即KM1接触器分断，QS才能操作。 投入工作前，先合上空气自动开关。1）微机接到系统启动命令后，微机系统将进入待吸收准备状态。即合预充接触器KM2，线路接触器KM1等。微机通过控制继电器KA5、KA6、KA7来控制KM1KM2的合与断。2）主电路中的主开关闭合情况，可以在计算机显示屏上直观看到。也能通过通讯端口反映到综合自动化系统。3）能量吸收装置的投入与分断：合上工控机电源，使工控机进入工作界面，然后通过综合自动化系统或手动的合与断来实现。首先合控制电源，然后合隔离开关，最后让微机控制系统自动完成后面的合闸过程。分断时相反，先发出停止指令，让微机控制系统先分断KM1 ，然后分断隔离开关，完成停机步骤。4）电动隔离开关是不带负荷分断的开关，因此，电路中隔离开关的分与合必须受KM1接触器的常闭点连锁，即KM1接触器分断，QS才能操作。 二 控制系统操作步骤设备具有当地和遥控操作两种方式。1 当地操作时：1.1先合上HXXS10B-2斩波柜中空气自动开关QF2，使DC220V控制电源控制回路得电，上位机系统投入工作，显示屏自动进入工作画面。在运行软件的上部分将列出当前从终端返回的各项模拟量数据，在中间位置将以绿色块标示出当前终端的工作状态。在下面的即时曲线图中将会画出最近一段时间内的运行数据曲线，通过点击不同颜色的选项将会画出不同颜色的曲线图形。主回路显示画面将设备的主回路模拟图和开关状态进行了直观表现。如下图所示：1.2操纵斩波控制柜制式转换开关。选择工作状况，正常条件该开关应处在工作指令位置，当需要进行车辆试验时，将该开关打在测试指令位置。1.3通过点击 “终端状态”可以切换系统状态显示画面，操作显示屏上的启动设备按键，系统将向下位机发送启动命令。控制系统依次自动合上“电动隔离开关”、“快速断路器”、“预充接触器”，当电网电压达到一定值时，“线路接触器”闭合，完成主电路的闭合状态。在终端确认操作后将弹出消息框报告操作结果。当各设备正常时，状态画面显示绿灯；当某设备出现故障或不正常时，状态画面对应状态灯显示红灯。1.4此时，系统操作全部完成，能量吸收装置进入待命工作状态。系统是否会进入再生吸收状态，由系统控制装置根据外部条件自动判断。1.5点击复选按钮“电网电压”，“装置电压”，“电网电流”，“吸收电流”，选中后复选框的背景色将发生改变，在图形显示中将以复选的背景色画即时曲线。当设备处如吸收状态时，曲线画面将显示电网电压、装置电压、电网电流、吸收电流变化的曲线。1.6 点击历史数据按钮，进入历史数据查询界面，如下图所示：操作如下： 在时间栏中选择查询的日期，在时间文本框中输入查询时间，选择查看的数据曲线内容，按开始查询按钮，如果有当天的数据在图形栏中将对应当日的时间画出数据曲线，用户可在图形上拖动选择区域进行详细数据查看。在上面的列表框中将会列出数据记录以供查看。 数据查询完毕按“返回“按钮将返回到主界面当中。1.7数据维护： 在主界面上点击系统维护按钮，输入正确的口令（系统缺省口令为2323）后即可进入系统维护界面：本界面中可查询历史的故障记录和历史操作记录，可对设备进行故障复位操作。按系统退出可退出本系统。1.8在设备试验时，还可以通过控制柜上的按钮进行各开关的操作。检查开关的闭合、分断情况。1.9点击停止设备按钮，在确定停止后系统将向下位发送停止命令。按照系统开机逆过程处理！2 遥控操作时：2.1本操作过程由牵引变电所综合自动化系统（SCADA）控制。2.2先合上HXXS 10B-1开关柜中自动开关QF2（运营中，此开关可以不分断），使控制回路得电。上位机系统投入工作，显示屏自动进入工作画面。2.3由SCADA系统通过通信口，发出“启动”命令，系统将向下位机发送启动命令。控制系统依次自动合上“电动隔离开关”、“快速断路器”、“预充接触器”，当电网电压达到一定值时，“线路接触器”闭合，完成主电路的闭合状态。2.4此时，系统操作全部完成，再生制动能量吸收装置进入待命工作状态。系统是否会进入再生吸收状态，由系统控制装置根据外部条件自动判断。2.5操纵斩波控制柜制式转换开关。选择工作状况，正常条件该开关应处在工作指令位置，当需要进行车辆试验时，将该开关打在测试指令位置。2.6其他操作同手动操作。2.7当SCADA系统发出停止指令信号时，按照系统开机逆过程处理！再生制动能量吸收装置退出工作。三、 系统工作描述1 主电路回路构成后，下位机开始判断各类输入、输出信号是否满足预值条件:n 门锁闭合n 预充闭合n 直流断路器闭合n 温度1正常、温度2正常、温度3正常、温度4正常、温度5正常、温度6正常n IGBT正常n 电阻柜温度1、温度2正常n 当预值条件都满足后，再生吸收装置处于正常状态2系统处于待命状态，开始检测各路传感器的信号输入，用检测电压传感器SV1、SV2、A10及电流传感器SA8、SA9的条件来判别车辆的运行状态是牵引、惰行，还是制动工况，来决定再生制动能量吸收装置的工作情况，如果车辆处于牵引、惰行时，能量吸收装置不投入工作，当判别车辆的运行状态是处于制动状态时，能量吸收装置马上投入工作，并根据车辆制动电流的大小自动执行PI调节来控制吸收电流的大小，当制动电流减小到一定程度时，能量吸收装置会自动停止吸收。3 电流、电压检测当处于再生能量吸收时，HXXS10-1开关柜总电流传感器SA7会检测到吸收装置的总电流，柜面上的电流表PA7也会反映吸收电流的大小。4 HXXS10B-2斩波柜各支路电流传感器SA1、SA2、SA3、SA4、SA5、SA6检测到的各支路电流也会由相