客车逆变器充电机综合性能试验装置技术改造

客车逆变器充电机综合性能试验装置技术改造 客车逆变器充电机综合性能试验装置技术改造 技术探讨报告 乌鲁木齐车辆段 2015年11月25日 - 27 - / 30- 27 - / 30 目 录 一、项目来源及选题目的和意义- 1 - 二、项目所涉探讨综述- 3 - 三、项目存在的主要问题及解决方案- 9 - 四、项目探讨达到的目的和效果- 21 - 五、项目探讨的技术创新点和难点- 24 - 六、项目探讨的科学技术水平- 26 - 七、经济社会效益分析- 26 - 八、项目的推广应用价值- 27 - 九、下一步工作的建议- 27 - 一、项目来源及选题目的和意义 （一）项目来源 1.乌鲁木齐车辆段于2014年初集中配属25T型DC600V直供电客车312辆，后逐步配属，目前已达到436辆。 2015年8月份起先将接连达到A3修程，铁总运【2015】29号铁路客车电气装置检修规则（试行）（以下简称新电规）于2015年7月1日起起先实施，对DC600V客车逆变器及充电机A3修程中检测试验的项目、标准和精度重新进行了规范和要求，全路现有的DC600V客车逆变器充电机试验装置是根据铁运[2006]142号25T型客车检修规程A1、A2、A3级修程）的通知（以下简称旧电规）进行设计制造的，新项目不能试验、检测达不到新标准。 2.乌鲁木齐车辆段配属的25T型DC600V直供电客车，逆变器及充电机分别由南京华士、四方所、铁科院、江苏新誉、武汉正远、株洲时代、北京鼎汉7个厂家生产，尽管铁总在铁道客车DC600V电源装置技术条件V1.01版中对车下电源硬件及接口进行了初步统型，但实际检修中还存在以下问题 （1）逆变器电源程序未统型。每个生产厂家逆变器电源运行程序不同，全路现有的DC600V客车逆变器充电机试验装置不能及全部的不同程序匹配。 （2）充电机输出端加装模拟负载未统型。DC600V车下电源充电机生产厂家有的在充电机输出端加装了模拟负载，有的未加装 ，全路现有的DC600V客车逆变器充电机试验装置无法根据新电规要求对全部的充电机进行检测试验。 所以，DC600V客车逆变器充电机试验装置技术改造势在必行。 （二）选题目的和意义 既有的DC600V客车逆变器充电机试验装置是根据原铁运[2006]142号旧电规进行设计制造的，不能根据铁总运【2015】29号新电规新增标准进行检测试验。新电规于2015年7月1日起起先实施后，我局配属的DC600V直供电客车首次A3修，假如不对DC600V客车逆变器充电机试验装置进行技术改造，新电规的新标准、新项目在A3修中无法落实，也不能实现对DC600V直供电客车不同厂家逆变器充电机检测试验的兼容匹配，导致部分客车无法检修，干脆对客车的平安运用造成严峻影响。 我局配属DC600V直供电客车首次A3修时新电规起先实施，根据新电规标准进行DC600V直供电客车A3修，乌鲁木齐车辆段在全路各车辆段中属于首批次的，技术改造既有的DC600V客车逆变器充电机试验装置，使之满意新电规新要求，可以兼容匹配不同厂家逆变器充电机，为全路其它车辆段新电规的落实起到了很好的借鉴、引领和示范作用。 二、项目所涉探讨综述 （一）对车下充电机和逆变器电源工作原理的探讨。 以乌鲁木齐车辆段配属的25T型DC600V直供电客车车下逆变器及充电机为探讨对象。 车下逆变器电源是把母线DC600V逆变成两路独立输出的三相AC380V以及隔离输出的单相AC220V,该电源主要为空调客车和相应供电制式的客车或动车组的空调设备及其它设备供应沟通电源，运用IGBT作为开关器件，具有开关频率高，驱动简洁，损耗低，低次谐波接近为零等特点。逆变器在输出端运用LC滤波器以及EMI滤波器，保证输出为纯正弦波，同时采纳多种抗干扰技术,电磁兼容性好,牢靠性高；输入输出采纳接触器隔离，使得逆变电源在故障时，自动实现电气上的完全隔离和故障转换；采纳先进的单片机实现最新的数字限制技术,对外部吩咐识别，系统状态监视，故障部件诊断，实现实时全面的管理和限制，通过RS485接口及列车网络连接，可便利地进行网络集中限制和信息查询，数据交互。 DC600V/DC110V充电器是特地为DC600V供电系统客车开发设计的。该充电器通过高频变换将DC600V转变成DC110V电，为客车蓄电池供应浮充电源，同时向其它直流负载供电。 铁路客车3.5KVA单相逆变器集成了电力电子变换及微机限制技术，运用双极性SPWM的智能逆变限制方法，实现将列车DC110V电压逆变为单相沟通220V电压，为车厢上的单相沟通负载供应稳压、稳频的纯净电源。具有完善的过压、过流、欠压、过热、过载、短路等爱护功能，模块的运行状态可以通过限制板上的数码管显示出来。单相220V沟通电源的负载包括紧急通风设备、影音模块、便利插座、冰箱等等。 （二）对技术改造目标设定的探讨 项目组在对试验对象车下充电机和逆变器电源工作原理探讨的基础上，对既有的DC600V客车逆变器充电机试验装置软、硬件配置进行了系统深化的探讨分析，对内部构造及工作原理全面进行了解了解和驾驭，仔细对铁总运【2015】29号新电规对提出新的要求和规范进行了梳理，排列出根据新电规标准对实现DC600V直供电客车不同厂家逆变器充电机检测试验的兼容匹配所存在的问题，认为既有DC600V客车逆变器充电机试验装置具备改造的基本条件，通过改造硬件和重新编写试验装置软件程序可以实现。 目标一满意2015新电规新增及变更试验项点、标准的要求。 新电规相比较旧电规新增及变更的试验项点和标准共有19项；其中DC600 V/AC380 V逆变器电源10项；DC600 V/DC110 V充电器8项；DC110 V/AC220 V单相逆变器1项，详细如下 1.DC600 V/AC380 V逆变电源（试验负载也可运用模拟负载，以下同） ①软启动性能试验 运用AC380 V用电负载，逆变器带载启动至稳定输出电压，时间不大于15 s。稳定输出电压3AC380 V19 V，频率50 Hz1 Hz。 ②模拟过分相试验 逆变器正常工作时，切断DC600 V输入电源，等待10 s后，复原DC600 V输入，逆变器须在55～60 s内正常启动。（餐车为30 s内启动）。 ③联网通信试验 综合限制柜触摸屏的“车下电源”画面，能显示出逆变器工作的内部电压值和无故障的信息码“00”。 ④双单元逆变器互备功能试验 断开逆变器I的DC600 V输入电源，模拟逆变器I不能正常工作，另一台正常的逆变器II应停止工作。延时30 s3 s后，进行热备转换，逆变器II重新带载启动，两台逆变器（I和II）输出端子均有沟通三相电输出。断开逆变器II的DC600 V输入电源时，逆变器I应能进行互备供电。 ⑤输入过压爱护试验 DC600