HXXS10B型再生制动能量吸收装置培训手册(2)

H&X HXXS10B型再生制动能量吸收装置培训手册

1.3.5.3供电电站直流侧母线直流电流信号：4000A×2/5V×2。

2. 使用环境条件

2.1环境温度：-5 ℃~+45℃（室内），-15 ℃~+40℃（室外）。 2.2相对湿度：日平均值不大于95%；月平均值不大于90%（25?C）。 2.3海拔高度：≤1000 m 2.4地震烈度：≤8度

2.5饱和蒸气压：日平均值不大于2.2×10－3Mpa，月平均值不大于1.8×10－3Mpa

3 主要技术指标

3.1装置主要技术参数

3.1.1再生制动能量混合吸收设备技术参数

功率：20s短时功率：2500 kW 20 s 周期120 s

额定工作电压： DC750V；

允许电网电压波动范围： DC500V～900V；最高电压不超过1000V 额定吸收电流：1150A 短时电流：3200A/20s； 峰值电流：5000A

电网电压恒定平均吸收控制值： 850V～900V； 工作制：间歇工作制

3.1.2电阻吸收部分主要技术参数

短时吸收功率为2500kW 20s 周期：120s 短时吸收电流为3200A/20s 转换判断电压：830V～900V（可调）

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电阻持续发热功率：300kW 斩波器单相工作频率：200Hz 斩波器合成工作频率：600Hz 3.2辅助电源电压

DC220V（控制、保护和信号回路），在上述数值的80%?120%范围内各种电气设备动作准确可靠。

AC220V，供柜内照明、防潮加热用。

4 产品性能说明

4.1本设备电气原理为四相斩波调阻系统，每相功率器件采用3300V/1200A IGBT。 4.2吸收电阻

? 电阻： 0.18Ω,每相电阻：1.10Ω（6相）； ? 每相短时功率：264 Kw ? 每相持续功率： 50 Kw ? 冷却方式：自然冷却； ? 材料： Ni-Cr非磁性电阻带。

? 电阻器组件采用无骨架长波型电阻元件，每一支路电阻由n个电阻器组件串

并联组合。

4.3设备的控制、保护及信号 4.3.1 控制：

系统控制采用双微机控制方式，上位机为管理机由一台32位控制机组成，下位机为控制机由一台16位单片机构成。

上位机承担系统的人机交互、数据采集和存贮，并且是整个系统的通讯中枢。能自动记录各种牵引、制动电压，电流及吸收电流曲线等，能通过通信接口与变电所综合自动化系统连接，对吸收设备实行远程监控，通过系统自带的触摸液晶显示屏，可进行参数的设置、命令输入等工作。

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下位机主要执行逻辑判断、斩波器投入条件判断、自动调节等功能。系统根据交、直流电压的变化及受流轨电流的极性进行综合判断，在确定在线车辆已处于再生制动状况后，开通各相斩波器。根据线网再生反馈电流的大小，自动调节斩波器的导通角，改变各相电阻等效阻值，实现吸收功率平衡，稳定线网电压。当车辆由再生电制动转为其它工况运行时，经系统判断，自动关断各相斩波器，使吸收设备处于待命状态。 4.3.2 保护：

系统具有过压、过流、过热、短路欠压等保护。

故障必须经人工判断处理后，设备才能再投入工作。上述故障均为电子快速保护。 设备具有对控制电源的监视功能，当直流控制电源发生故障时，系统迅速切断线路接触器，通过硬接点向综合自动化发出故障报警信号。 4.3.3 信号

设备通信采用光纤RS485口（带光/电隔离）与变电所综合自动化系统接口，实现远程遥控、遥信。

系统两级计算机均与变电所综合自动化系统的时钟同步，时标精确到毫秒级，对时方式为软件对时，对时精度为1毫秒。所有故障信息的上报均带时标，有利于故障现象和故障原因的分析。

制动能量吸收装置作为在线车辆再生电制动，且其能量不能被其它用电设备或车辆消耗时，通过线网由制动能量吸收装置消耗该部分的能量，根据吸收功率的大小自动调节导通比，维持线网电压恒定。

吸收装置在车辆处于启动、加速、惰行、停站或线网无车辆运行时，不得投入工作。

吸收装置具有远地和当地控制功能，具有监控系统，同时还具有各数据处理、数据传输等功能。

5. 原理及操作介绍

5.1系统原理及组成(主电路原理见附图1所示)。

主电路由电动隔离开关（QS）、线路接触器（KM1）、滤波装置、吸收电阻（RZ1～RZ4）、IGBT斩波器（VT1～VT4）、续流二极管（VD1～VD4）、电流电压传感器（SA1～

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SA5，SV1～SV2），微机控制系统（A7）,支路快速熔断器、支路故障隔离开关（QS1—QS4）、温度传感器及避雷器等构成。

能量吸收装置的启动和工作过程：

1）启动时，先合上斩波柜中DC220V直流控制电源。 2）上位机系统投入工作，显示屏自动进入工作画面。

3）“综合自动化系统”发出“启动”命令，电动隔离开关QS“合”，其条件是“快开”在断开状态。由QS给出闭合信号连锁“快开”的合闸回路，只有QS闭合后，“快开”才允许闭合。

4）然后，“快开”闭合，发出“快开闭合确认信号”和“快开闭合连锁信号”给能量吸收装置，作为能量吸收装置投入工作的必要条件。

5）能量吸收装置在接收到“快开合闸”信号后，根据电网电压及“快开闭合确认”信号，进入正常启动程序。微机控制系统首先合上KM2预充接触器，给滤波电容充电，然后合上线路接触器（KM1），此时完成能量吸收装置投入工作前的准备。

6）此后微机控制系统将自动测定线网空载电压值和吸收电压值，根据各个传感器检测信号综合判断线网上是否有列车处于再生电制动状态。一旦确认列车处于再生制动状态并需要吸收能量时，斩波器立即投入工作，微机控制系统进行快速的电流跟踪和恒压控制运算。当车辆制动级位较低时，即回馈电流较小，经控制单元运算后，调节斩波器导通比，使斩波器处于低开通状态。随着制动级位增加，控制系统经PID实时运算，快速调节斩波器导通比，以维持电网电压的相对恒定，确保列车充分有效利用电制动。

7）直至线网电压值低于设定的吸收电压值后，关闭斩波器，等待下次车辆的再生吸收。整个制动过程，可以根据线网电压变化及再生功率大小，实现实时控制。 8）故障时，由能量吸收装置故障继电器控制“快开”跳闸。

9）当系统发生一个支路IGBT直通故障时，能量吸收装置故障继电器控制“快开”和“线路接触器”跳闸，经人工将支路故障隔离开关分断后，其他支路仍可投入工作；故障支路待设备停止工作时，进行故障处理。

本装置由四个独立的吸收电阻支路组成，每一支路由一个IGBT斩波器控制,构成四相不重恒压吸收控制系统。电网电压变化由电压传感器SV1检测，牵引、制动工况的信号由牵引供电站提供的母线电流信号、来自GIS系统的交流电压信号及SV1电

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