Система САУВ для электровоза ВЛ80С

[Admin]

Система САУВ для электровоза ВЛ80С

Рекомендации по эксплуатации локомотивной бригаде

В рамках программы ресурсосбережения, утвержденной МПС России, грузовые электровозы переменного тока серий ВЛ оснащают системой автоматизированного управления вентиляторами (САУВ), которую разработали специалисты предприятия «Локомотив-модерн» (г. Новочеркасск)

Система САУВ предназначена для автоматизированного выбора частоты вращения вентиляторов (номинальной или низкой) в зависимости от теплового состояния тяговых двигателей, выпрямительных установок и сглаживающих реакторов. Система контролирует и стабилизирует температурный режим охлаждаемого оборудования, благодаря чему повышается его надежность и соответственно продлевается срок службы электровозов. При этом обеспечивается экономия электроэнергии (в среднем около 7 % по сети железных дорог) за счет оптимального управления вентиляторами, когда используется объективный критерий — фактическая температура охлаждаемого оборудования.

С 1993 г. усовершенствованием системы вентиляции электровозов ВЛ80С непосредственно в депо их приписки заняты специалисты «Локомотив-модерна». Они поставляют комплектующие изделия, необходимую документацию на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт САУВ, а также стенды и приборы для испытания системы и ее составных частей. Расходы на модернизацию одного электровоза ВЛ80С окупаются при последующей его эксплуатации в течение 2 — 2,5 лет. Финансирование работ предусмотрено программой МПС России по ресурсосбережению.

К настоящему времени системой САУВ оборудовано около 1,9 тыс. электровозов ВЛ80 всех индексов. На протяжении 10 лет использовали несколько модификаций системы. Это было вызвано как прекращением выпуска электрических аппаратов Новочеркасским электровозостроительным заводом, применение которых предусматривалось в проектах ПКБ ЦТ МПС, так и схемными, а также конструктивными усовершенствованиями, принятыми на основе анализа надежности САУВ и предложений работников депо.

Публикуемые рекомендации по эксплуатации системы управления вентиляторами на электровозе ВЛ80С изложены с учетом последней корректировки проекта ПКБ ЦТ МПС, имеющего обозначение Э2535.00.00. К этой модификации при прохождении капитального ремонта на локомотиворемонтных заводах будет приведена значительная часть эксплуатируемого парка. Специалисты предприятия «Локомотив-модерн» расширяют функциональные возможности системы. Подготовлена техническая документация на модернизацию электровозов ВЛ80С, при которой в каждой его секции САУВ может работать в автономном режиме. Это позволяет сберегать электроэнергию, расходуемую на собственные нужды локомотивов, когда они эксплуатируются по системе многих единиц.

Руководство по эксплуатации системы САУВ на электровозе ВЛ80С в журнальном (сокращенном и упрощенном) изложении представляют: канд. техн. наук В.Н. МИХАЙЛОВСКИЙ, инженеры В.Ф. ИСАЕВ и Л.М. ЛОРМАН (г. Москва), канд. техн. наук В.Е. ЧЕРНОХЛЕБОВ, инж. Б.Я. КОЖЕВНИКОВ (г. Новочеркасск).

Состав и размещение системы САУВ. Составные части системы, устанавливаемые на секциях 1 и 2 электровоза, приведены в таблице. Принятые обозначения позиций аппаратов и элементов соответствуют принципиальным электрическим схемам МЕРА.656141.002.1ЭЗ и MEPA.656141.003.1ЭЗ

Вакуумный контактор 806 (типа КВ-160-ЗУ2) предназначен для подключения шин питания мотор-вентиляторов секции 1 электровоза к блоку управления вентиляторами 811 (типа БУВ-22.1). Он размещен на верхней части панели аппаратов № 1.

Силовой трансформатор 810 (типа ОСЗМ-16) содержит три вторичные обмотки с номинальным напряжением 42 В, которые подключаются к соответствующим шинам блока БУВ-22.1 Трансформатор собран на сердечнике стержневого типа, охлаждение его обмоток — естественное. Располагается в непроходном коридоре высоковольтной камеры (ВВК) секции 2

Блок 811 имеет металлический корпус, в котором установлены тиристорные преобразователи частоты V1 — V6, формирователи импульсов А1 — А6, кассета управления МКУ-22.1 Размещен блок 811 в высоковольтной камере секции 2 со стороны межсекционного соединения.

Датчики вентиляции 814.1 — 814.4 (типа ДВ-2) контролируют наличие потока воздуха в воздуховодах мотор-вентиляторов МВ1 — МВ4 секций 1 и 2. Датчик состоит из стакана, в котором расположена печатная плата с чувствительным элементом и усилителем. Питание всех датчиков электровоза осуществляется от платы блока питания А2 кассеты МКУ-22.1 двухполярным напряжением ±12 В.

В стакане имеются калиброванные отверстия для создания воздушного потока, пропорционального потоку в воздуховоде электровоза. Величина воздушного потока воспринимается чувствительным элементом датчика, сигнал с которого усиливается, объединяется с сигналами остальных датчиков электровоза по схеме ИЛИ — МАХ и подается в кассету МКУ-22.1. В последней моделируются тепловые процессы охлаждаемого оборудования. Монтируются датчики на улитках мотор-вентиляторов МВ1 и МВ2, а также устройствах переключения воздуха МВЗ и МВ4 обеих секций.

Датчики контроля тока 818 и 819 (типа ДКТ-2000) находятся в пластмассовом корпусе, на котором размещена плата с элементами и зажимами для подключения внешнего монтажа. Датчики крепятся к токоведущим шинам переменного тока выпрямительных установок (ВУ61 и ВУ62) секции 2.

Дроссель 820 (типа ДОСБ-7,5) собран на броневом ленточном магнитопроводе Имеет катушку с отводом для подбора индуктивности. Дроссели устанавливаются на каркасе панели аппаратов № 2 обеих секций Предохранитель 825 (типа ПР-10) с помощью стальной скобы крепится к гетинаксовой панели РЩ-34 секции 2.

Панель контакторов 821 (типа ПК-21) представляет собой стальной каркас, на котором монтируются электромагнитные контакторы типа МК1-20 низкой частоты вращения (827 — 830) мотор-вентиляторов МВ1 — МВ4, а также промежуточные реле 259.2 и 859 Здесь же размещается панель реле 817.1 (типа ПР-21). Панель ПК-21 устанавливается в ВВК секции 1 над блоком управления реостатным торможением.

Панель реле ПР-21 имеет реле К1, К2 и КЗ. Реле К1 служит для включения промежуточных реле 259.1 259.2 и 859 в зависимости от необходимого режима работы мотор-вентиляторов. Реле К2 шунтирует вспомогательные блокировки контакторов 127 и 130 в цепи линейных контакторов в период перехода работы мотор-вентиляторов с одного режима на другой, чтобы предотвратить разбор схемы тяги. Реле КЗ предназначено для отключения промежуточных реле 259 1, 259.2 и 859

Панель контакторов 822 (типа ПК-22) содержит контакторы (827 — 830) низкой частоты вращения мотор-вентиляторов МВ1 — МВ4, панель реле 817.2 (типа ПР-22) и панель питания 823 (ПП-25), размещенные на общем стальном каркасе. Устанавливается панель ПК-22 в ВВК секции 2 около панели аппаратов № 1.

Комплектующие элементы панели питания ПП-25: электромагнитный контактор 808; электромагнитные реле 823 и К8; тепловое реле 809; предохранители F1, F2 и 803; тумблер SA2; трансформатор Т, питающий узел синхронизации платы процессора; сглаживающий дроссель L с разрядными диодами V7 и V8. Дроссель сглаживает пульсации напряжения постоянного тока 50 В, которое подается в блок питания БП-5.1.

Тепловое реле 809 и предохранитель 803 исключают перегрузки и короткие замыкания в силовых цепях САУВ. Предохранитель F1 защищает от коротких замыканий входную цепь узла синхронизации, a F2 — входную цепь блока питания БП-5.1 кассеты МКУ-22.1. Реле 823 предназначено для первоначального включения контактора 808 и подачи питания на цепь синхронизации кассеты. Реле К8 служит для отключения САУВ из кабины электровоза.

Панель питания ПП-25 присоединяется к цепям управления САУВ через штепсельный разъем ХЗ. Силовые провода (кабели) С1, С2, С170 и С270 подключаются непосредственно к выводам контактора 808 и предохранителя 803.

Панель реле ПР-22 содержит реле К1, К2, КЗ, К4 и К5. Реле К1 служит для включения промежуточных реле 259.1, 259.2 и 859 в зависимости от необходимого режима работы мо-тор-вентиляторов. Реле К2 шунтирует вспомогательные блокировки контакторов 127 и 130 в цепи линейных контакторов в период перехода работы мотор-вентиляторов с одного режима на другой, чтобы предупредить разбор схемы тяги.

Реле КЗ служит для отключения промежуточных реле 259.1, 259.2 и 859, реле К4—для включения контакторов 129, 130 или 829, 830 секций 1 и 2, реле К5 —для включения контакторов 127, 128 или 827, 828 секций 1 и 2.

Блок индикации БИ-36 состоит из стрелочного указателя температуры (УТ), тумблера SA1 включения САУВ. На шкале УТ нанесены метки уставок переключения на номинальную и низкую частоты вращения мотор-вентиляторов. В стрелочный указатель встроен светодиодный индикатор красного света отказов САУВ. Блок индикации устанавливается в кабине электровоза на пульте машиниста.

Схема размещения САУВ в кузовах электровоза приведена на рис. 1. Оборудование системы устанавливается по чертежам ПКБ ЦТ МПС: в кабине — Э2535.00.00.СБ, в ВВК — Э2535.00.00.СБ. Монтаж силовых цепей и цепей управления САУВ выполняют по схеме электрических соединений Э2535.00.00.Э4.

Работа САУВ. Описание работы соответствует функциональной схеме (рис. 2) и принципиальной электрической схеме подключения системы автоматизированного управления вентиляторами к цепям электровоза — Э2535.00. 00ЭЗ. В зависимости от теплового состояния силового оборудования электровоза система САУВ регулирует расход охлаждающего его воздуха (Q) изменением частоты вращения (п) приводных двигателей вентиляторов МВ1 — МВ4.

Кассета МКУ-22.1 вычисляет величину превышения температуры одновременно шести элементов оборудования (выпрямительной установки, сглаживающих реакторов и четырех частей ТД — обмоток якорей, главных и добавочных полюсов, компенсационных обмоток) и настраивает расход охлаждающего воздуха по максимально нагретому элементу сравнением с уставками переключения на номинальную или низкую частоту вращения вентиляторов.

Превышение температуры вычисляется на основании информации о величинах тока ТД5 — ТД8, получаемой от датчиков тока 818 и 819 в виде напряжения 11я (оно пропорционально тяговому току), а также о расходе охлаждающего воздуха от датчиков вентиляции 814.1 — 814.4 (UB).

Система САУВ имеет две ступени расхода воздуха — номинальный ОНОм и низкий 1/зОном. чему соответствует номинальная пном (F1) и низкая пниз (F2) частоты вращения вентиляторов МВ1 — МВ4. При номинальной частоте вращения (пНОм ~ 1400 об/мин) вентиляторы питаются от трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц (шины С1 — СЗ) электровоза через штатные контакторы 127 — 130 (контакторы 827 — 830 системы САУВ в этом случае отключены).

При низкой частоте вращения (пНИз = 480 об/мин) мотор-вентиляторы запитываются от тиристорного преобразователя частоты блока БУВ-22.1 через контакторы 827 — 830 (контакторы 127 — 130 в этом случае отключены). Тиристорный преобразователь блока БУВ-22.1 совместно с силовым трансформатором 810 создает симметричную трехфазную систему напряжений 65 В (16 66 Гц). Тиристоры преобразователя управляются импульсами, генерируемыми кассетой МКУ-22.1.

Трансформатор 810 подключен к обмотке собственных нужд тягового трансформатора электровоза с помощью контактора 808 типа МК2-20 через предохранитель 803 и тепловое реле 809.

При функционировании мотор-вентиляторов МВ1 — МВ4 от преобразователя САУВ и выключенном мотор-компрессоре МК электровоза возникает несимметричный режим работы маслонасоса МН тягового трансформатора, приводящий к включению его тепловой защиты, которая разбирает силовую схему. Чтобы исключить такой режим, в фазу С205 маслонасоса установлен дроссель 820

Включают систему САУВ тумблером SA2 «Вкл. САУВ» на панели ПП-25. При этом рукоятка тумблера SA1 «Вкл. САУВ» на блоке БИ-36 должна быть в положении «Вкл.». В этом случае срабатывают контактор 808 и реле 823 на ПП-25, которые затем становятся на самопитание. Контактор 808 подключает первичную обмотку трансформатора 810 а реле 823 — трансформатор синхронизации Т к цепям 380 В, 50 Гц электровоза.

Напряжение питания системы +50 В подается непосредственно тумблером SA2. После поднятия токоприемника и включения главного воздушного выключателя (ГВ) напряжение 380 В переменного тока через представленные выше цепи поступает на первичные обмотки силового трансформатора 810 и трансформатора синхронизации Т.

Когда система САУВ включается, температура на УТ блока БИ-36 в кабине устанавливается равной 80 °С. При включенных вентиляторах, собранной схеме «Тяга» и отсутствии тягового тока температура уменьшается. После того, как она достигнет 75 °С, начинается автоматический цикл переключения мотор-вентиляторов на низкую частоту вращения, длящийся 12 с и состоящий из шести тактов, каждый из которых длится 2 с. Алгоритм перехода с одного режима САУВ на другой приведен на рис. 3:

такт I — включаются реле К2 на панелях реле ПР-21, ПР-22 и своими контактами по проводам Н13 — Н16, Н439, Н495 шунтируют блокировки контакторов 129, 130 в цепях линейных контакторов 51 — 54 и маслонасоса 133;

такт II — срабатывают реле КЗ, которые разрывают цепи проводов Н170 — Н670 (промежуточные реле 259.1 и 259 2 отключаются);
такт III — включаются реле К1, замыкающие цепи проводов Н670 — Н616 (включаются реле 859) и проводов Э306 — Н630 (включается вакуумный контактор 806, который подключает силовые шины С11, С21 и С30 к выводам С150, С250 и СЗ блока БУВ-22.1, подготавливая цепи питания всех мотор-вентиляторов секции 1 к работе на низкой частоте вращения),

такт IV — срабатывает реле К4, которое своей блокировкой включает контакторы 829 и 830;

такт V — время, необходимое для разгона МВЗ и МВ4; такт VI — срабатывает реле К5, включающее своей блокировкой контакторы 827 и 828.

Через 12 с реле К2 и К5 отключаются Включенным остается только реле К1, которое обеспечивает включенное состояние контакторов 827 — 830 и тем самым низкую частоту вращения вентиляторов. Цикл переключения завершен. При движении электровоза и повышении тяговой нагрузки увеличивается температура охлаждаемого оборудования. Когда она достигает 85 °С, начинается автоматический цикл переключения вентиляторов с низкой частоты вращения на номинальную. Все мотор-вентиляторы отключаюся, а затем включаются сначала МВ1 и МВ2, а затем — МВЗ и МВ4.

Цикл переключения мотор-вентиляторов с низкой частоты вращения на номинальную аналогичен изложенному выше, за исключением того, что реле К1 отключается подготавливая к включению контакторы 127— 130. Если мотор-вентиляторы работали в режиме низкой частоты вращения и по каким-либо причинам сработало тепловое реле 809, то САУВ автоматически переводит мотор-вентиляторы в режим номинальной частоты вращения. Сигналом для такого перехода будет являться подача питания 50 В через замкнувшуюся блокировку контактора 808 в кассету МКУ-22.1

Если мотор-вентиляторы работали на низкой частоте вращения то при переводе электровоза в режим «Реостатное торможение» они автоматически переключаются на номинальную частоту вращения по сигналу от провода Э56 в кассету МКУ-22.1. При переводе электровоза в режим «Тяга» вентиляторы автоматически переводятся на низкую частоту вращения.

Система САУВ контролирует фактическое размыкание вспомогательных контактов контакторов 127 — 130 и 827 — 830 при обесточенном состоянии их катушек управления во время цикла переключения вентиляторов с низкой частоты вращения на номинальную.

Сигналы с контактов контакторов поступают по проводу Э660 в кассету МКУ-22 1. В случае несоответствия последних она вырабатывает сигнал неисправности, который выводится на УТ блока БИ-36. При этом его стрелка колеблется от 0 до 150 °С. Контроль состояния контактов контакторов позволяет исключить повреждения САУВ, которые могут произойти при включении контакторов 127 — 130, если не разомкнутся контакты любого из контакторов 827 — 830.

Действия локомотивной бригады при ТО-1 (проверка работоспособности системы САУВ в процессе приемки электровоза). При опущенных токоприемниках и выключенных тумблере SA1 «Вкл. САУВ» (расположенном на УТ блока БИ-36 в кабине) и тумблере SA2 (установленном на панели питания ПП-25) проверяют состояние электромагнитных контакторов 827 — 830 и 127 — 130. Убеждаются в отсутствии залипании силовых и блокировочных контактов данных контакторов и в свободном перемещении их приводов. Устанавливают тумблеры SA2 и SA1 в положение «Вкл САУВ». При этом на УТ блока БИ-36 должны установиться показания (80 ± 2) °С.

Поднимают токоприемник, включают ГВ. Начинают работать вентиляторы МВ1 — МВ4, собирается схема «Тяга» без тока через ТД. Вентиляторы работают на номинальной (штатной) частоте вращения. При уменьшении температуры по УТ ниже левой метки (75 ± 2) °С начинается 12-секундный цикл автоматического переключения вентиляторов на низкую частоту вращения При этом кратковременно загораются, а затем гаснут лампы сигнализации «МВ1 — МВ4» без разбора схемь «Тяга».

После переключения вентиляторов на низкую частоту вращения собирается схема «Реостатное торможение». Должно произойти автоматическое переключение вентиляторов МВ1 — МВ4 на номинальную частоту вращения в обеих секциях. При этом кратковременно загораются, а затем гаснут лампы сигнализации «МВ1 — МВ4». Стрелка УТ блока БИ-36 не должна совершать колебаний от 0 до 150 °С.

Разбирается схема «Рекуперативное торможение». Должно произойти автоматическое переключение вентиляторов МВ1 — МВ4 обеих секций на низкую частоту вращения. При этом кратковременно загораются, а затем гаснут лампы сигнализации «МВ1 — МВ4» Вентиляторы МВ1 — МВ4 отключаются.

Если при выполнении перечисленных проверок возникают колебания стрелки УТ от 0 до 150 °С, то необходимо: отключить мотор-вентиляторы с пульта машиниста;
выключить ГВ, опустить токоприемник; 4 отключить тумблер SA1 «Вкл САУВ» на блоке БИ-36 из кабины управления;

осмотреть контакторы 827 — 830 на неиспрааной секции;

если контакторы 827 — 830 пригодны для дальнейшей эксплуатации, то можно продолжить проверку САУВ, начиная с установки тумблеров SA2 и SA1 в положение «Вкл. САУВ» Когда работу контакторов 827 — 830 восстановить не удается, то САУВ отключают тумблерами SA2 и SA1 «Вкл. САУВ» В журнал технического состояния электровоза формы ТУ-152 вносят соответствующую запись.

Включают тумблер SA1 «Вкл. САУВ» на блоке БИ-36. При этом на нем должны установиться показания (80 ± 2) °С. Если все приведенные проверки выполнены, то система САУВ исправна и готова к работе. Перед началом движения электровоза вентиляторы МВ1 — МВ4 включают обычным порядком

Действия локомотивных бригад в пути следования. В пути следования обращают внимание на то, что при наличии тягового тока более 500 А должны увеличиваться показания УТ Когда при длительном движении с током 500 А и более показания не возрастают, значит возникла неисправность. Систему САУВ отключают тумблерами SA2 и SA1.

Если при переводе схемы электровоза из положения «Тяга» в положение «Реостатное торможение» (мотор-вентиляторы работали на низкой частоте вращения) переключение на номинальную частоту вращения не произошло, необходимо отключить САУВ тумблером SA1 из кабины управления до захода электровоза на ПТОЛ или в депо на ремонт. Далее делают запись в журнале формы ТУ-152 с указанием характера неисправности САУВ

При работе какой-либо секции электровоза по аварийной схеме (отключены ВУ и мотор-вентиляторы МВ1 — МВ4) систему САУВ отключают тумблером SA1 из кабины управления. Если возникают колебания стрелки УТ от 0 до 150 °С, то выполняют операции, выделенные выше курсивом.

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin