文档介绍：SS4B电力机车次边保护电路电阻
过热烧损分析及改造措施
曾周
(朔黄铁路机辆分公司河北省肃宁县 062350)
摘要:SS4B型电力机车的变压器次边RC吸收电路在运行中由于热功率大、散热性能不佳经常发生过热烧损事故,本文通过计算其热电功率,分析构成找出电热烧损的原因,并通过改进,解决此类惯性问题。
关键词:SS4B 保护电路电阻过热分析改造
0前言
SS4B型电力机车的变压器次边设计安装有阻容过电压吸收电路(又称RC吸收电路),主要用于抑制操作过电压和整流器换向过电压。正常运行中,过压吸收电阻和负载电阻会产生大量热能,但由于原车设计未考虑散热问题,致使功补柜内接线(特别是线鼻子处)、环氧玻璃布板等老化、烧损严重,严重影响了行车运输安全,特别是08年,机辆分公司SS4B0035号机车在北大牛区间发生A节功补柜严重烧损,影响区间正常运输达1小时之久。针对此情况,分公司决定功补柜进行散热改造,主要途径一是增大散热空间;二是改变接线方式;三是增加一些隔热材料。
、计算、试验
见表1为RC吸收电路电阻、电容相关参数。
表1 过电压吸收电路主要部件参数
电阻
电容
代号
73R、74R、83R、84R
71C、72C、81C、82C
型号
RXG800A
铝合金外壳线绕电阻
CH84A
参数
,2并
18μF
额定电流(A)
()
额定功率(W)
600
-
冲击功率(W)
800
-
额定工作电压(V)
-
1700
最大耐压值(V)
4000
3000
由于设计的计算很难完全与机车运行各种工况相吻合,机车操作过电压及整流的换向产生过电压是千变万化的,计算与实际的差异,以及工艺上考虑不周全,RC电路电阻发热是可能的,也是存在的,但电阻烧坏是不正常的。经调查分析,电阻烧坏时,电容早已损坏,也就是说电阻烧坏是电容引起的。电阻的发热可以通过技术处理解决:1、改善工作环境;2、改变接线方式。
机车运用过程中,过电压吸收电路主要面临的集中工况如下表2:
表2 过电压吸收电路运用工况分析
工况
特点描述
稳定工况
对应机车停车升弓或惰性工况,整流晶闸管没有开放,主电路中
基本没有过电压。
合闸工况
机车断路器合闸瞬间,过电压吸收电路承受由于电源电压造成的
电压合电流冲击。
分闸工况
机车断路器分闸瞬间,过电压吸收电路承受由于电感储能释放造
成的电压和电流冲击。
换向过电压(晶闸管开放)
晶闸管开放瞬间,过电压吸收电路存在先放电后充电的2个过程。
换向过电压(晶闸管关断)
晶闸管关断瞬间,过电压吸收电路存在充电过程。
稳定工况下,过电压吸收电路等效电路图见图1。
图1 稳态等效电路图
稳态最高网压()下,对应流过电容和电阻的电流有效值为:
消耗在单个电阻上的功率为:
远小于单个电阻的允许发热功率600W,引起电阻烧损的可能性极小。
过电压吸收电路在吸收动态过电压过程中产生对应的冲击电流并产生相应的等效发热,这部分冲击电流和等效发热是过电压吸收装置故障的根本原因。
通过改故障现象进行了相关计算和试验验证,