大连地铁牵引系统整流器的维护与检修

大连地铁牵引系统整流器的维护与检修

矫世楠 韩建辉

大连地铁运营有限公司，辽宁 大连 116033

摘要：整流器的维护和检修对于地铁可靠稳定运行有着重要意义，通过对整流器的构成、维护、检修以及常见故障的归纳总结，可以有效的提高维护、检修的效率从而保证整流器的稳定运行，同时在整流器发生故障时能够快速的发现故障并及时进行排除，快速恢复整流器正常工作以保证地铁供电的稳定性。

关键词：整流器;维护与检修；二极管；快速熔断器；整流桥；常见故障。

1 引言

大连地铁的牵引变电所内配置有两套整流系统（两台整流变压器、两台整流器），通过整流系统将外部电源35kV或10kV的高压交流电变化成可供列车运行的直流1500V。其中整流器的作用是将整流变压器降低的交流1180V整流成1500V，其没台整流器为12脉波，两台并联运行形成24脉波，从而提高电能利用率。整流器作为牵引系统的重要的一部分，其维护与检修成为重中之重。

2 维护与检修

地铁整流系统是由两台整流变压器和两台整流器组成，两台整流器分别放置在负极柜两侧，采取绝缘安装。打开整流器前柜门可以清楚看到整流器的主要元器件：整流二极管、快速熔断器及PLC等二次部分；打开后柜门可以看到：电容器、压敏电阻等各类元器件。

2.1 维护

2.1.1整流器无论是维护还是检修在开始之前前，必须坚持的原则：先停电源，再打前后门。停电的步骤必须是先断高压侧电源、再断低压侧负荷，然后才能打前后门。断开电源后需使用验电器对主回路进行验电，确认无电后挂设接地线，才能进行维护和检修。

2.1.2打开柜门后，首先需要观察主电路上主要的元器件（电阻、电容）是否出现异常变化，其连接部位是否可靠，再观察快速熔断器是否熔断（可通过微动开关判断）、其连接部位是脱落、虚接、不牢靠的问题。还需要观察PLC状态，是否存在异常指示。

2.1.3整流器各元器件的清洁是十分重要的应尽量保持清洁，每月应定期对其外壳进行清理。在清洁过程中可以使用大功率吹风机、柔软不掉毛去油巾清理表面积灰，禁止使用钢丝球、掉毛的刷子，因为残留的异物可能会引起短路。对于整流二极管应每年复测其的反向耐压，反向耐压低于3800V的整流二极管必须进行更换。整流器在每次送电运行前，应清除柜内异物，防止造成短路。

2.1.4整流器的安装绝缘以及内部元器件的绝缘都是整流器的维护和检修过程需要关注的问题，绝缘的降低会引起诸多故障的发生，所以在检修过程中应予以重视。

2.2检修

2.2.1 故障查找

整流器的发生的故障位置一般来说都是比较明确的，我们可从电力监控的报文中进行查找，有针对性的对排查故障点，确定故障位置。同时也可从整流器本体上的文本显示装置上确定发生故障的类型，然后打开相应的柜门进行故障的排查。还有一种方法就是通过PLC上的各点位状态指示灯的变化来判断故障点可能发生的位置。所以综合起来查找故障点将会十分的快速，便于尽快排除故障。

2.2.2 故障排除

当整流器发生故障引起报警或跳闸的时候，技术人员必须尽快组织开展故障点查找，并予以排除，如果是发生在主电路上发生的故障，再重新送电运行前必须测试主电路、柜体等的绝缘，使用1000V兆欧表进行测量，根据国标要求主电路和柜体的绝缘电阻不低于2ＭΩ、柜体和地的绝缘电阻不低于2ＭΩ，确认绝缘合格才能进行送电，如果强行送电可能会再次造成事故，导致事故扩大化、损失更大。

1）快速熔断器因故障熔断，应及时检查整流管二极管是否损坏，对其进行反向耐压测试。在测试过程中需要采用绝缘隔离的方法逐个整流二极管进行测试排除。

2）更换快速熔断器前，先将微动开关从快速熔断器上取下，在快速熔断器更换完成后再将微动开关重新卡到快速熔断器上，并手动进行测试确保动作正常。

3）整流管二极管更换的时候，选取新整流二极管需要保证其正向峰值电压与原有整流二极管接近，上下压降小于0.05V。清理散热器、整流二极管、快速熔断器表面的灰尘油脂，然后均匀涂抹硅脂。固定过程中要是用力矩扳手保证其固定可靠性。通过测量反向耐压值，检验更换安装正确与否。

4）在更换PLC时，将原有程序按照要求导入PLC中并进行检测，检查与PLC配合使用的扩展模块是否匹配，同时要确认通讯配置与更换前一致。

2.3常见故障

2.3.1模块输出异常

如果出现模块输出异常整流器将不能正常工作。首先检查电源是否正常。如果检查均未发现问题就有可能是模块故障了，模块需要整体更换。

2.3.2过热

当设备内部温度超过限定值时，就会停止输出，会有报警信息严重会导致跳闸。发生过热原因很多,例如：排热扇故障或者老化、内部由工作不良导致的发热、热感回路故障灯。

2.3.3不均流及均流不良

当发生不均流的问题，首先应检查接线是否有断线、虚接等问题，判断是否是真实的不均流存在。如果均留存在但是不符合标准就需要通过手动调节，重新达到均流标准。

2.3.4风扇故障

风扇故障是风扇不能根据实际情况启动或停止。检查风扇异物导致风扇故障，如果有问题及时进行清理；否则，就需拆解风扇检查控制部分和本身的元器件，或者直接进行整理更换。

2.3.5保护故障

整流器的保护配置相对不算复杂，主要由快速熔断器保护、高低压侧的过电压保护、热保护、逆向电流保护、过电流保护等组成。

1）快速熔断器保护：整流器的整流二极管上都串联快速熔断器，当同一桥臂只有一只二极管损坏或不同桥臂各有一个二极管损坏均不会引起跳闸，故障信号将在设备文本显示器和电力监控显示。整流器同一整流桥臂的两个整流二极管故障时，发出跳闸的信号，将整流二极管的故障信号通过接点在设备文本显示器和电力监控显示。

2）交流侧过电压保护：主要通过整流器内部压敏电阻与特种熔断器实现，当交流侧出现压敏电阻无法吸收过电压时，与压敏电阻串联的特殊熔断器作用，发出跳闸或报警信号，在设备文本显示器和电力监控显示。

3）直流侧过电压保护：主要通过RC回路、压敏电阻及特种熔断器实现，当直流侧出现压敏电阻无法吸收过电压时，与压敏电阻串联的特殊熔断器作用，发出跳闸或报警信号，在设备文本显示器和电力监控显示。

4）热保护：在整流器内部不同位置安装有温度传感器元件，当整流器温度传感元件的温度超过设定值时，就会根据温度的不同分别发出报警或跳闸信号，在设备文本显示器和电力监控显示。

5）逆向电流保护：每个交流输入母排与一个电流传感器串联，当电流传感器检测到逆向电流时就会发出逆流跳闸的信号，并在设备文本显示器和电力监控显示。

6）过流保护功能:设备在运行过程中如果发生输出短路，模块就会回缩保护，如果输出电压低于20V时整流器将会关机，此时面板上对应的限流指示灯亮。当故障排除以后，自动恢复正常的工作。

3 结语

轨道交通中整流器的维护与检修是一个行业内都很关注的问题，整流器的稳定运行关乎着地铁的稳定运行，本文通过对整流器相关知识的借鉴、日常工作中的不断总结进行了整流器维护与检修的经验汇总，希望有助于轨道交通整流系统提供维护检修经验，不断提高轨道交通运行的稳定性。

参考文献：

[1]陈志敏.地铁牵引整流器中逆流保护必要性的探讨与分析[J]，电气工程与自动化,2019,10.

[2]谢华辉.关于地铁牵引整流器加装双温度传感器必要性的探讨与实际应用[J]，科学导报·科学工程与电力

,2019,26.

[3]李峰.西安地铁二号线牵引整流器故障剖析[J]，中国科技博览,2012,26.