СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Уголок СЦБИСТа > Книги и журналы > xx2

Ответ    
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 26.11.2022, 08:42   #1 (ссылка)
Crow indian
 
Аватар для Admin


Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 42
Сообщений: 28,794
Поблагодарил: 397 раз(а)
Поблагодарили 5851 раз(а)
Фотоальбомы: 2566
Записей в дневнике: 647
Загрузки: 672
Закачек: 274
Репутация: 126089

Тема: [02-2022] Особенности силового кузовного оборудования электровозов 2ЭС7


Особенности силового кузовного оборудования электровозов 2ЭС7


Д.Э. ЛИМОНОВ, А.Н. ЗАЛЕВСКИИ, ООО «Уральские локомотивы»,
Н.О. ЖУХИН, РУТ (МИИТ)


В настоящее время в нашей стране с учетом потребности в росте экономики, уровня научно-технического прогресса, затрагивающего, в том числе, и железнодорожный транспорт, все большую актуальность приобретают вопросы внедрения и освоения серийного выпуска экономичных и высокопроизводительных современных локомотивов. Продолжаем знакомить читателей с особенностями конструкции и отличиями таких локомотивов от серий предыдущего поколения. В данной статье рассмотрим силовое и смежное оборудование, находящееся в кузове электровозов 2ЭС7.
Тяговый трансформатор (рис. 1) предназначен для понижения однофазного переменного напряжения, поступающего из контактной сети, до напряжения питания тяговых преобразователей электровоза. В отличие от электровозов переменного тока уже давно выпускаемых серий, таких как ВЛ80, ВЛ85, ЭП1 М(П), 2(3,4)ЭС5К, имеющих один тяговый трансформатор на секцию, в машинном отделении каждой секции электровоза 2ЭС7 установлены два тяговых трансформатора, каждый из которых питает один тяговый преобразователь.

Следует особо отметить принципиальные общекомпоновочные решения тягового оборудования. На двух секциях электровоза 2ЭС7 имеются четыре комплекта тягового оборудования, а на трех секциях — шесть. Таким образом, даже при полном отказе одного из комплектов двухсекционный электровоз в большинстве случаев может продолжить намеченную поездку, а трехсекционный локомотив может это делать абсолютно во всех случаях реальной эксплуатации, что недоступно на старых сериях электровозов. При работе одной секцией с 20 — 30 вагонами в большинстве случаев также сохраняется живучесть электровоза. Возможно отключение только одного ТЭД.


Первичная обмотка каждого трансформатора напряжением 25 кВ получает питание из контактной сети через такое электрооборудование, как токоприемник, главный выключатель (рис. 2), разъединители-заземлители ШВО (рис. 3) и другое оборудование.
Две вторичные обмотки трансформатора напряжением 1 кВ служат для питания тягового преобразователя током до 1300 А каждая. В отличие от рассмотренных выше электровозов переменного тока, тяговые трансформаторы электровозов 2ЭС7 не имеют вторичных обмоток для питания вспомогательных цепей, цепей выпрямительных установок возбуждения и цепей отопления поезда. Обмотки для питания тяговых преобразователей выполнены несекциониру-емыми. Все это значительно упрощает конструкцию тяговых трансформаторов, делает их более надежными, высокотехнологичными и привлекательными по стоимости изготовления.

Общий вес одного тягового трансформатора, заполненного охлаждающей жидкостью, составляет максимум 3570 кг.
Конструктивно тяговый трансформатор состоит из двух электрических аппаратов — собственно однофазного трансформатора и дросселя сглаживающего фильтра, смонтированных в общем корпусе. Корпус тягового трансформатора представляет собой прямоугольный резервуар, заполненный изоляционно-охлаждающей жидкостью (минеральным маслом типа IEC 60296). Внутри резервуара находится магнитопровод с обмотками тэансформатора, а также (в отличие от вышеупомянутых электровозов переменного тока) — дроссель сглаживающего фильтра. Подключение обмоток трансформатора и дросселя к электрическим цепям осуществляется через контактные гнезда на боковых стенках корпуса трансформатора. В верхней части трансформатора установлены прямоугольный расширительный бак, газовое реле и насос ИОЖ системы охлаждения.
Трансформатор оборудован системой принудительного жидкостного охлаждения. Циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется насосом. Насос приводится во вращение трехфазным асинхронным электродвигателем переменного тока и при работе трансформатора включен постоянно. Нагретая охлаждающая жидкость подается насосом из верхней части трансформатора в установку охлаждения. Охлажденная жидкость из установки охлаждения поступает по трубопроводу в нижнюю часть трансформатора. Температура масла трансформатора измеряется резисторным термометром типа РТ100.
Конструкция электровоза нацелена на экономичную техническую эксплуатацию. Так, для возможности замены установки охлаждения без слива масла из тягового трансформатора на трубопроводах от резервуара трансформатора к установке охлаждения установлены фланцевые заслонки. Заслонки открываются и закрываются вручную, нормальное положение заслонок — открытое.


Для компенсации изменения объема жидкости при изменении ее температуры корпус тягового трансформатора сообщается с расширительным баком, который также частично заполнен маслом. Уровень масла контролируется по масломерному стеклу, установленному на расширительном баке. Долив масла в необходимых случаях осуществляется через горловину в верхней части расширительного бака.
В случае изменения уровня масла расширительный бак сообщается с атмосферным воздухом через клапан избыточного давления, нормально закрытый. При этом воздух, поступающий из атмосферы в расширительный, бак проходит через поглотитель влаги, заполненный силикагелем. Силикагель удаляет влагу из всасываемого наружного воздуха. В зависимости от состояния силикагеля изменяется его цвет (оранжевый — пригоден к эксплуатации, зеленый — требует замены). Контроль состояния силикагеля осуществляется визуально через контрольные отверстия. Замененный силикагель обладает свойством регенерации при сушке, таким образом, возникает экономия на приобретении нового силикагеля.
На трубопроводе от трансформатора к расширительному баку установлено газовое реле Бухгольца (рис. 4). Оно обеспечивает защиту трансформатора от появления газов в охлаждающей жидкости, а также от ее утечки или нарушения циркуляции. При появлении газа в масле трансформатора реле подает предупредительный сигнал в систему управления электровозом, а при утечке жидкости либо нарушении ее циркуляции — выключает главный выключатель, обесточивая тяговый трансформатор.
Тяговый преобразователь (рис. 5) электровоза 2ЭС7 предназначен для преобразования однофазного переменного тока, поступающего от вторичной обмотки тягового трансформатора, в трехфазный переменный ток регулируемой величины и частоты для питания асинхронных тяговых двигателей, а также другого электрического оборудования при поднятом токоприемнике.

На каждой секции электровоза установлены два тяговых преобразователя, каждый из которых питает два тяговых двигателя (т.е. одной тележки секции электровоза). Каждый преобразователь включает в себя два управляемых выпрямителя, два инвертора с широтно-импульсной модуляцией для индивидуального питания двух тяговых двигателей, инвертор для питания блока трансформаторов HTG (БВТ), а также блок управления тяговым режимом ASG (БУП). По сигналам от микропроцессорной системы управления и диагностики МПСУиД, расположенной вне преобразователя, блок управления тяговым режимом управляет аппаратами преобразователя, обеспечивая регулирование крутящего момента и числа оборотов тяговых двигателей.
Как инверторы, так и управляемые выпрямители преобразователя состоят из модулей биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT-транзисторов). Широтно-импульсное регулирование выходного напряжения осуществляется путем изменения периода открытого состояния транзисторных модулей.
Тяговый преобразователь работает следующим образом. После подъема токоприемника и включения главного выключателя на вторичных обмотках тягового трансформатора появляется однофазное переменное напряжение 1000 В. Оно поступает в тяговый преобразователь, на вход двух управляемых выпрямителей (4-квадрантных преобразователей), подключенных параллельно. Выпрямители преобразуют однофазный переменный ток в постоянный пульсирующий, при этом средняя величина выходного напряжения остается постоянной независимо от колебаний напряжения контактной сети.
Пульсации выходного напряжения сглаживаются резонансной цепью, представляющей собой сглаживающий дроссель и систему конденсаторов. Эта часть преобразователя называется промежуточным звеном постоянного тока, поскольку на ее выходе поддерживается постоянное напряжение 1850 В. Оно, в свою очередь, поступает на вход двух тяговых инверторов, преобразующих постоянное напряжение в трехфазное переменное регулируемой величины и частоты. Напряженнее выхода каждого инвертора поступает от тягового преобразователя на один асинхронный тяговый двигатель.
Также постоянное напряжение поступает на вход инвертора питания преобразователя собственных нужд. На выходе этого инвертора получают трехфазное переменное напряжение 380 В, 50 Гц, которое поступает от тягового преобразователя к блоку HTG (БВТ).

Для подключения управляемых выпрямителей к вторичной обмотке тягового преобразователя используется размыкатель линии питания, представляющий собой разъединитель с электроприводом. Он включается и выключается по команде блока управления тяговым приводом. С помощью размыкателя неисправный преобразователь может быть отключен от вторичной обмотки тягового трансформатора.
При подключении преобразователя к вторичной обмотке управляемые выпрямители включаются через резистор предварительного заряда. Он ограничивает бросок пускового тока при заряде конденсаторов тягового преобразователя. После заряда конденсаторов включается размыкатель питания, шунтируя резистор предварительного заряда.
С целью разряда конденсаторов после отключения тягового преобразователя конденсаторы зашунтированы высокоомными резисторами. Для защиты преобразователя в ненормальных режимах между плюсовым и минусовым выводами звена постоянного тока подключен защитный модуль. Он состоит из двух параллельных тиристоров (мягкий и жесткий шунтирующие вентили). В зависимости от того, какая неисправность возникла, откроется либо мягкий защитный вентиль, либо жесткий. Последовательно мягкому защитному вентилю включен защитный резистор. Выпрямители и инверторы преобразователя оборудованы жидкостным охлаждением, в качестве рабочей жидкости используется антифриз ANTIFROGENN.
Все компоненты тягового преобразователя размещены в трех модулях, собранных в металлическом шкафу. Для доступа к оборудованию тягового преобразователя каждый модуль с лицевой и тыльный сторон имеет съемные щиты, закрепленные болтами и запорами под четырехгранный ключ.

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током щиты на лицевой части преобразователя оборудованы запорной планкой, которая предотвращает снятие щитов. В запертом положении планка блокируется специальными ключами, которые после запирания устанавливаются в шкафу низковольтной аппаратуры, разрешая подъем токоприемников. На левой стенке шкафа тягового преобразователя находятся соединения трубопроводов жидкостной системы охлаждения, а также разъемы цепей управления. В нижней части шкафа расположены выводы кабелей высокого напряжения.
Внутри тягового преобразователя оборудование расположено следующим образом. В левой части преобразователя размещены модули инверторов тяговых электродвигателей и модуль вспомогательного инвертора. В средней части преобразователя установлены четыре модуля управляемых выпрямителей, над которыми установлен модуль защиты. За модулями инверторов и выпрямителей находятся конденсаторы звена постоянного тока и резистор предварительного заряда.
В правой части преобразователя расположены внутренняя установка охлаждения, блок тягового управления, разрядный резистор, контактор предварительного заряда, нагревательный элемент и размыкатель линии питания. За размыкателем установлен конденсатор резонансной цепи.



Установка охлаждения предназначена для поддержания оптимальной температуры рабочих жидкостей, используемых в системе охлаждения тягового трансформатора и компонентов тягового преобразователя. Установка состоит из корпуса, внутри которого размещен радиальный вентилятор. В нижней части контура установлен моноблочный охладитель, объединяющий в себе два контура охлаждения. Снаружи корпуса установки охлаждения размещены расширительный бак и насос для охлаждающей жидкости тягового преобразователя.
Первый контур охлаждения предназначен для циркуляции изоляционно-охлаждающей жидкости (ИОЖ) тягового трансформатора (минерального масла). По второму контуру циркулирует охлаждающая жидкость тягового преобразователя (антифриз).
Циркуляция охлаждающей жидкости в контуре охлаждения тягового преобразователя обеспечивается насосом, установленным на корпусе установки охлаждения, а циркуляция масла в контуре охлаждения тягового преобразователя обеспечивается насосом для подачи изоляционно-охлаждающей жидкости, расположенным на корпусе трансформатора.
Радиальный вентилятор всасывает воздух охлаждения из окружающей среды через верхнюю часть корпуса установки охлаждения. Воздух, проходя через моноблочный охладитель, забирает тепло у охлаждающей жидкости и затем выдувается из установки охлаждения.

Блок трансформаторов HTG (БВТ) устанавливается в схеме электровоза между тяговым преобразователем и шкафом ШВА. Блок предназначен для гальванического разделения и синус-фильтрации выходного переменного тока канала питания электрооборудования локомотива переменным током напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Кроме того, блок вспомогательных трансформаторов обеспечивает вентиляцию машинного отделения, питания тяговых двигателей от розетки внешнего источника питания (депо).
Внутренняя часть корпуса блока БВТ разделена на вентилируемую и невентилируемую зоны. Вентилируемая зона включает в себя два трехфазных трансформатора, вентилятор трансформаторов и вентилятор наддува воздуха в машинное отделение с циклонным сепаратором. Невентилируемая зона включает в себя шкаф электронных компонентов (электрошкаф АТ).
Блок вспомогательных трансформаторов состоит из двух трехфазных трансформаторов с принудительной вентиляцией. Два фильтр-конденсатора вместе с индуктивностью трансформатора образуют синус-фильтр, фильтр-конденсаторы, а также контакторы и коммутационные группы распределения выходной мощности находятся в электрошкафу АТ. Для ограничения пускового тока при зарядке главного преобразователя локомотива в электрошкафу АТ установлены резисторы предварительного заряда.
Наличие электрического обогрева внутреннего пространства БВТ позволяет использовать его при низких температурах окружающей среды.
Конструкцией БВТ предусмотрена возможность перемещения электровоза с помощью внешнего источника питания напряжением 380 В, подключаемого к локомотиву.

Два трехфазных трансформатора БВТ—TVA nTVB — подключены раздельно к соответствующим инверторам тяговых преобразователей, а их вторичные обмотки образуют отдельные трехфазные линии:
S регулируемой частоты от 10 до 50 Гц и напряжением от 78 до 380 В (канал 1 );
v' нерегулируемой частоты 50 Гц, напряжением 380 В (канал 2). На выходе трансформаторов TVA, TVB включены фильтрующие конденсаторы.
Для обеспечения питания вспомогательных электродвигателей и оборудования при отказе одной из питающих линий БВТ оснащен тремя контакторами. В режиме работы при отказе неисправная питающая линия отключается путем размыкания соответствующего контактора. Резервирование питания потребителей, подключенных нормально к неисправной питающей линии, обеспечивается путем замыкания третьего контактора. В аварийном режиме потребители обеих линий питаются переменным напряжением 380 В частотой 50 Гц.

Для обеспечения работы в режиме ввода в депо БВТ имеет отдельное подключение к внешнему источнику питания. В этом режиме необходимы наличие трехфазного напряжения 380 В частотой 50 Гц на одной из внешних розеток и отсутствие напряжения на токоприемнике (токоприемник опущен). По умолчанию ввод электровоза в депо осуществляется на первом тяговом двигателе. При этом в блоке трансформатора собственных нужд замыкаются контакторы, создающие цепь зарядки звена постоянного тока первого тягового преобразователя. После завершения зарядки замыкается контактор, снижающий сопротивление цепи, и импульсный инвертор первого тягового двигателя готов к работе в тяговом режиме.
Также оборудование электровоза позволяет работу любого тягового двигателя с целью вращения колесной пары для обточки.
Шкаф высоковольтной аппаратуры (ШВА) предназначен для размещения коммутационного оборудования с целью обеспечения защиты от проникновения внутрь, а также несанкционированного доступа к опасным частям высоковольтной аппаратуры, размещаемой в шкафу. Масса шкафа с размещаемой высоковольтной аппаратурой — не более 160 кг.
Двери ШВА оснащены механическим замком и электрической блокировкой (геркон). Шкаф оборудован внутренним освещением, включаемым вручную, и светодиодным индикатором (красного цвета) закрытого положения шкафа.

Необходимо отметить, что локомотивное оборудование электровозов 2ЭС7 имеет хорошие потребительские характеристики. Так, в конструкции ШВА предусмотрено устройство для транспортирования его грузоподъемными машинами. При этом конструкция шкафа обеспечивает возможность монтажа и демонтажа совместно с размещаемой внутри высоковольтной аппаратурой. Шкаф имеет устройство для внутреннего обогрева.

По правой стенке шкафа установлена панель МПСУиД с разъемами цепей управления, ниже — блок учета электроэнергии (БУЭ). На левой стенке шкафа находятся зажимы входящих цепей (подвод к контакторам) и элемент обогрева шкафа. На правой стенке расположены зажимы исходящих цепей (выход после контакторов).
Дверки шкафа блокируются ключами с контролем положения дверей через герконы. При открытых дверцах шкафа исключен подъем токоприемников.

В нижней части шкафа установлен понижающий трансформатор ТПЗ-380/220-2,5 цепи микроклимата кабины управления напряжением 220 В и нагревательный элемент устройства обогрева.
От ШВА также получает электропитание преобразователь питания цепей управления ППЦУ, который при обесточенных (опущенных) токоприемниках может получать питание от автономного источника. ППЦУ обеспечивает питание электропотребителей постоянным напряжением 110 В, в том числе источников питания ИП-ЛЭ (рис. 6) локомотивного электрооборудования, такого как УКТОЛ, МПСУиД, работающего под напряжением 50 В, а также потребителей, для которых необходимо напряжение 24 В.
Из-за особенностей электрических цепей шкаф высоковольтного оборудования (ШВО) обычно рассматривается совместно с крышевым оборудованием, поэтому здесь ограничимся самым кратким обзором. Шкаф предназначен для размещения высоковольтного оборудования для обеспечения защиты от несанкционированного доступа обслуживающего персонала к опасным компонентам высоковольтного оборудования и защиты данного оборудования от проникновения посторонних предметов.

В шкафу высоковольтного оборудования размещены:
  • три разъединителя-заземлителя типа IS (QS2, QS3 и QS4), имеющих как электрический, так и ручной приводы;
  • опорный изолятор ОСК 12,5-35-А-2 УХЛ1 с запирающим контуром и ограничитель перенапряжения ОПН-25М УХЛ1 (рис. 7);
  • шкаф управления заземлителями (шкаф УЗ) — установлен только на электровозе № 001.
Шкаф высоковольтного оборудования представляет собой сборную высоконадежную конструкцию, изготовлен из современных материалов, оснащен как механическими замками «Мезап», так и электрической блокировкой (геркон МК4 1А 71В с магнитом).
На внешней стороне шкафа установлен светодиодный индикатор (AD22C 16, красного цвета) закрытого положения дверей.
Внутреннее пространство шкафа снабжено освещением. Освещение включается переключателем ПЕ-011, расположенным внутри шкафа. Шкаф высоковольтного оборудования имеет заземление.
Через вырез в верхней части шкафа высоковольтного оборудования к входному общему разъединителю-заземлителю QS2 от трансформатора тока ТА1 проходит высоковольтная шина (рис. 8). Л.
__________________
Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com
Admin вне форума   Ответить с цитированием 12
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
[01-2022] Первая партия электровозов 2ЭС7 передана частному перевозчику в Казахстан Admin xx2 0 20.11.2022 07:15
[04-2017] Особенности конструкции тележек электровозов ЧС Admin xx2 0 07.01.2019 09:44
[02-2017] Особенности цепей сигнализации электровозов ЧС7 Admin xx2 0 29.12.2018 19:22
[02-2012] Особенности обслуживания электровозов ЭП1М с № 647 Admin xx2 0 18.11.2012 22:03
Особенности пуска электровозов серии ВЛ80 Admin xx2 0 25.08.2011 10:10

Ответ

Возможно вас заинтересует информация по следующим меткам (темам):
2эс7, локо0222, локомотив, миит, vl80, vl85, электровоз


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 16:10.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник 
сцбист.ру сцбист.рф

СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Advertisement System V2.4