高速铁路27.5kV牵引供电电缆的应用改进彭焕飞

高速铁路27.5kV牵引供电电缆的应用改进彭焕飞

彭焕飞

CRH5A型动车组牵引变压器油温高问题分析及建议

中国铁路北京局集团有限公司北京动车段102600

摘要：自铁路第六次大提速以来，新型高速动车组大量上线运行，若要保证动车组安全运行，为旅客出行提供了便捷、优质、高效的服务，提高动车组检修质量是目前首要问题。在根据动车组国内检修实际情况，以及在运行过程中，突发故障的、常见故障的跟踪分析，对CRH5型动车组牵引传动系统检修工艺进行更深入的认知，对现场作业详细研究探索，从检修作业安全、检修质量和检修效率出发，在确认牵引变压系统无系统性、机械性故障的前提下，通过对牵引变压器检修情况进行分析，初步通过适应性的调整清网周期、加强二级检修作业从而解决了牵引变压器油温高的问题。

关键词：动车组；牵引变压器；油温；日常维护

1CRH5A型动车组牵引传动系统简介

1.1牵引传动系统简介

CRH5型动车组牵引系统使用交直交传动方式，主要由受电弓、主断路器、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。受电弓通过电网接入25KV的高压交流电，输送给牵引变压器，将电压成1770V的交流电。降压后的交流电在输入牵引变流器，逆变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机牵引整个列车。

CRH5型动车组牵引系统主变压器使用油冷却方式，牵引变流器使用成熟的IGBT技术。异步牵引电机的功率为550KW，采用体悬方式，由万向轴传递牵引力。动车组有两个相对独立的主牵引系统，每个牵引单元配备一个完整的集电、牵引及辅助系统，以实现所需的牵引和辅助电路冗余，其中一个单元由3辆动车加1辆拖车构成（M-M-T-M）,另一个单元由2辆动车加两辆拖车构成（T-T-M-M）。正常情况下，两个牵引系统均工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，继续运行。

1.2牵引变压器

牵引变压器是牵引系统重要的组成部分之一，每列车组设有2个牵引变压器，分别安装在3车（TP）和6车（TPB）的车下。

安装在3车的变压器为第一个动力单元（3辆动车）供电。

安装在6车变压器为第二个动力单元（2辆动车）供电。

主变压器（TT）是一个单极一次绕组并且配备6个次级绕组

它允许该列车在25kVac–50Hz标称电压供电的线路上运行，结果把该电压变到适合牵引传动系统的值。

2牵引变压器油温原理分析

（1）牵引变压器油温与冷却风扇工作原理

当牵引变压器油温小于50℃时，牵引变压器冷却风扇1、2均不工作；大于50℃时，牵引变压器冷却风扇半速工作，若半速故障，则全速工作；大于90℃时，牵引变压器冷却风扇全速工作；库内进行列车加载试验时，牵引变压器冷却风扇全速工作。

牵引变压器冷却系统配置2组冷却风扇（风扇1、风扇2），每组风扇可单独实现半速和全速2种工作状态，分别由半速继电器、全速继电器和全速转换继电器控制，通过互锁装置防止半速继电器和全速转换继电器同时闭合导致半速与全速同时启动。

牵引变压器冷却风扇1控制：由半速空开QV11供电，半速继电器KV11（L1）控制实现半速工作；由全速空开QV12供电，全速继电器KV12和全速转换继电器KV11（L2）同时控制实现全速工作。

牵引变压器冷却风扇2控制：由半速空开QV21供电，半速继电器KV21（L1）控制实现半速工作；由全速空开QV22供电，全速继电器KV22和全速转换继电器KV21（L2）同时控制实现全速工作。

（3）牵引变压器冷却风扇通风量及散热说明

牵引变压器每组冷却风扇半速通风量为5400m³/h，全速通风量为8800m3/h，变压器冷却器格栅面积为1500mm×560mm，每组冷却风扇冷却半个冷却器格栅。

（4）牵引变压器油温变化影响减载的原理

当牵引变压器油温大于130℃时，CLT（高压控制单元）要求牵引变压器功率减载至70%；当牵引变压器油温大于140℃时，CLT（高压控制单元）要求牵引变压器功率减载至50%；当牵引变压器油温大于150℃时，CLT（高压控制单元）要求牵引变压器高压保护导致变压器切除。

3针对此类问题初步解决办法

后续结合实际作业过程，对此类问题进行深入研究，为了杜绝此类问题，从二级、一级作业层面分别进行研判，要求二级作业严格落实作业指导书标准，在5万公里修程中加强对冷却液、干燥器、T型接头的检查，在10万公里修程中，加强对油泵电机、风机、油温传感器等部位检查。

在一级作业中，通过适应性的调整清网周期进行预防因冷却通道的不畅通导致油温高问题，如将清网周期分为冬季执行周期、夏季执行周期，将周期由原来的每6天进行一次清网作业，调整为夏季每4天进行一次清网作业，冬季仍旧执行每6天一次清网作业。

结语：本文以CRH5A动车组的现有检修基础资料、二级检修作业指导书为基础，以目前运用检修模式为背景，对牵引变压器的功能、构造、重点作业项点进行分析，通过加强二级检修的同时，适应性的调整清网周期来预防、甚至杜绝此类问题的出现，从而保证了CRH5A型动车组牵引变压器运用状态良好，保证了铁路的正常运行秩序、维护了铁路的声誉。

参考文献：

[1]《CRH5型动车组运四级修工艺文件》.长春轨道客车有限公司

[2]《CRH5型动车组一、二级检修作业标准》.北京动车段，2015