CN101814847A

CN101814847A - 一种电力机车在库内动车和调试电源供电方法及装置

Info

Publication number: CN101814847A
Application number: CN 201010138367
Authority: CN
Inventors: 谢成昆; 袁春明
Original assignee: Zhuzhou Hi-Tech Development Zone Yixing Science & Technology Co Ltd
Current assignee: ZHUZHOU YIXING TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2030-04-02
Also published as: CN101814847B

Abstract

一种电力机车在库内动车和调试电源供电方法及装置，采用一种移动式供电系统供电的方式为电力机车库内动车或测试和检测提供临时电源；由库内车间配电间提供三相交流380V电源，并将三相交流380V电源通过380V电源线输送到设在库内车间任意位置且可以移动的移动式供电系统内，再在移动的移动式供电系统内通过移动式供电系统内的变流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，再由移动式供电系统上的电源线将直流600V直流电源输送给电力机车电源输入口，为电力机车库内动车或测试和检测提供直流600V临时直流电源。

Description

一种电力机车在库内动车和调试电源供电方法及装置

技术领域：

本发明涉及一种电力机车的供电方式及其装置，尤其是指一种电力机车库内动车和调试电源的供电方式及其装置，该电源主要是将三相交流380V通过整流变换电路转换为直流600V，给库内交流机车供电，做电力机车在库内动车和调试之用。

背景技术：

随着我国铁路电气化的高速发展，我国铁路机车牵引也发生质的变化，由直流牵引转向交流牵引的电力机车应用日益广泛，形成一种交直交的供电模式。现在的电力机车在出厂之前都需要做各种各样的检测和测试，其中许多检测和测试是需要电源才能进行的，而且大多是需要模拟现场600V的直流电源进行供电；另一方面电力机车在库内动车时也需要临时的600V的直流电源。所以在各电力机车制造和大修厂都有为电力机车进行检测和测试的专门车间，并在电力机车的库内或车间内设有一间固定配电间，在配电间内将三相交流380V转换为直流600V的直流电源，再给库内动车或被测试的电力机车临时供电。在电力机车需要动车或进行检测时，由固定的配电间内拿出600V的直流电源专线，将电源线牵到电力机车的电源输入装置(如机车逆变器)附近，再用电源插头将600V的直流电源专线插到被测试的电力机车的电源输入口上，从而完成给被测电力机车提供600V的临时直流电源。现有的这种为电力机车提供临时电源的方式，虽然看上去比较简单，只需要将直流电源线拿出来拖到电力机车电源输入口附近，再与被测电力机车电源输入口连接便可。但通过长期的实践发现，这样为电力机车临时供电存在许多弊端，主要有以下几点：

1、电源损耗大。由于现在是将电源在固定的配电间先进行三相交流380V转换为直流600V的直流电源，再通过直流600V的电源线给被测电力机车供电，而由于被测电力机车的电源输入口往往离固定配电间很远，有的超过数百米，而直流的线路输送损耗较大，所以这种现将三相交流380V转换为直流600V的直流电源，用直流电源线给被测电力机车供电的电力损耗较大。

2、对于电源的观察和判断不方便。由于电源的供电控制和变换系统都是设在固定的配电间内，现在一般都是在配电间将所需要的参数调整好，直接拿出去一根直流电源线到被测电力机车电源输入口处，所以对于电源线插入以后，电源有什么变换，如果不派人到配电间去观察，基本上是不知道，而在实际检测过程中电源是肯定有变化的，而且有时需要根据电源的变化进行适当的调整，现在这种电源的供电方式就十分不便于调整。

因此，综上所述，对于现在给电力机车库内动车或测试和检测的临时供电方式很有必要进行改进。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有电力机车库内动车或测试和检测临时供电方式的不足，提出一种便于电力机车库内动车或检测和检修现场使用，运行可靠，线路损耗小，且观察和调整方便的电力机车库内动车或测试和检测供电方式及装置。

本发明的技术方案是：一种电力机车库内动车或测试和检测临时供电方式，采用一种移动式供电系统供电的方式为电力机车库内动车或测试和检测提供临时电源；由库内车间配电间提供三相交流380V电源，并将三相交流380V电源通过380V电源线输送到设在库内车间任意位置且可以移动的移动式供电系统内，再在移动的移动式供电系统内通过移动式供电系统内的变流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，再由移动式供电系统上的电源线将直流600V直流电源输送给电力机车电源输入口，为电力机车库内动车或测试和检测提供直流600V临时直流电源。

所述的移动式电源供电系统与库内车间配电间通过380V三相交流电源线连接，而移动式电源供电系统与电力机车电源输入口为直流600V的直流电源线连接；且移动式电源供电系统与库内车间配电间之间的380V三相交流电源线长于移动式电源供电系统与电力机车电源输入口之间的直流600V的直流电源线，380V三相交流电源线为主线，直流600V的直流电源线为辅线；移动式电源供电系统在车间内移动的主要靠380V三相交流电源线的伸缩来调整；移动式电源供电系统可在380V三相交流电源线长度所允许的范围内在车间内任意移动。

所述的变流系统为可控硅整流系统，采用三相全控桥式整流电路，可控硅整流系统为电力机车库内动车或测试和检测提供直流600V临时电源时是采用两级供电程序进行供电。所述的两级供电程序第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；可控硅整流系统为电力机车库内动车或测试和检测提供直流600V临时电源时，先可控硅整流系统为电力机车内部工作电容预充电，再启动直流600移动电源供电系统进行供电；两级供电程序由可控硅整流系统的控制系统得数字触发控制板进行控制，数字触发控制板包含两级工作程序，第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；预充电程序为采用小电流短时间给机车内部工作电容预充电，软启动工作程序为常规的软启动工作程序。

根据上述方式所提出的一种电力机车库内动车或测试和检测供电系统装置是：一种电力机车库内动车或测试和检测临时供电系统，包括配电间供电系统，配电间供电系统为380V三相交流电源系统，在配电间供电系统与电力机车电源输入口之间设有移动式电源供电系统，且移动式电源供电系统与配电间供电系统的连接是通过380V三相交流电源线连接的，而移动式电源供电系统与电力机车电源输入口是通过600V直流电源线连接的；所述的移动式电源供电系统包括一个可移动的可控硅整流系统，可移动的可控硅整流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，为电力机车电源输入口提供临时电源；所述的可移动的可控硅整流系统安装在可移动箱体内，并可随同可移动箱体一起在380V三相交流电源线长度所允许的范围内在车间内任意移动。

所述的可移动的可控硅整流系统采用三相全控桥式整流电路；可控硅整流系统的主回路电源系统包括可控硅整流器、整流变压器及直流电流检测环节；可控硅整流器串接在整流变压器之后，直流电流检测环节串接在可控硅整流器输出的负极上；在可移动箱体内还安装有可控硅整流系统的控制系统，可控硅整流系统的控制系统包括一个数字触发控制板，数字触发控制板包含两级工作程序，第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；预充电程序为采用小电流短时间的预充电，软启动工作程序为常规的软启动工作程序。

所述的数字触发控制板由380V三相交流电源直接接入控制板，经控制板上的变压器降压、整流稳压产生+24V(不稳压)、+15V、+5V直流稳压电源做为控制板的工作电源，并对外输出+24V直流电源作为继电保护电源。所述的触头开关由控制板的控制电路所控制。380V三相交流电源经空气开关输入到移动电源系统后，经控制板所控制的触头开关控制接通与切断。此外，在整流变压器之前接有触头开关；在触头开关之前还接有空气开关。所述的直流电流检测环节为分流器。所述的整流变压器为自耦型变压器。

本发明的优点是：

1.本发明采用移动式供电方式，且主要移动电源线为380V三相交流电源线，这样相对直接用600V直流电源线作为供电系统的主线，可以大大降低线路的线路损耗，根据实际测试采用交流线比采用直流线要降低线路损耗60％以上。

2.采用移动式供电方式可以极大便于检修现场使用，实际应用发现如果直接拖600V直流电源线为机车供电，由于直流电源线相对较粗，所以拖动时十分麻烦，劳动强度大，不便于拖动。

3.本装置采用数字触发控制板两级工作程序，可以有效避免直接共供电所造成的电气器件烧损的现象，可以有效保证整个电源系统运行可靠。

附图说明：

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明主电路图；

图3为本发明移动电源系统控制板电路示意图。

具体实施方式：

下面将结合附图和实施列对本发明作进一步的描述。

从附图1可以看出本发明为一种电力机车库内动车或测试和检测临时供电系统，采用一种移动式供电系统供电的方式为电力机车库内动车或测试和检测提供临时电源；由库内车间配电间提供三相交流380V电源，并将三相交流380V电源通过380V电源线输送到设在库内车间任意位置且可以移动的移动式供电系统内，再在移动的移动式供电系统内通过移动式供电系统内的变流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，再由移动式供电系统上的电源线将600V直流电源输送给电力机车电源输入口，为电力机车库内动车或测试和检测提供临时600V直流电源。

所述的移动式电源供电系统与库内车间配电间通过380V三相交流电源线连接，而移动式电源供电系统与电力机车电源输入口为600V直流电源线连接；且移动式电源供电系统与库内车间配电间之间的380V三相交流电源线长于移动式电源供电系统与电力机车电源输入口之间的600V直流电源线，380V三相交流电源线为主线，600V直流电源线为辅线；移动式电源供电系统在车间内移动的主要靠380V三相交流电源线的伸缩来调整；移动式电源供电系统可在380V三相交流电源线长度所允许的范围内在车间内任意移动。

所述的变流系统为可控硅整流系统，采用三相全控桥式整流电路，可控硅整流系统为电力机车库内动车或测试和检测提供临时600V直流电源时是采用两级供电程序进行供电。所述的两级供电程序第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；可控硅整流系统为电力机车库内动车或测试和检测提供临时600V直流电源时，先可控硅整流系统为电力机车内部工作电容预充电，再启动移动600V直流电源供电系统进行供电；两级供电程序由可控硅整流系统的控制系统得数字触发控制板进行控制，数字触发控制板包含两级工作程序，第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；预充电程序为采用小电流短时间给机车内部工作电容预充电，软启动工作程序为常规的软启动工作程序。

根据上述方式所提出的一种电力机车库内动车或测试和检测供电系统装置如附图1所示。一种电力机车库内动车或测试和检测临时供电系统，包括配电间供电系统，配电间供电系统为380V三相交流电源系统，在配电间供电系统与电力机车电源输入口之间设有移动式电源供电系统，且移动式电源供电系统与配电间供电系统的连接是通过380V三相交流电源线连接的，而移动式电源供电系统与电力机车电源输入口是通过600V直流电源线连接的；所述的移动式电源供电系统包括一个可移动的可控硅整流系统，可移动的可控硅整流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，为电力机车电源输入口提供临时电源；所述的可移动的可控硅整流系统安装在可移动箱体内，并可随同可移动箱体一起在380V三相交流电源线长度所允许的范围内在车间内任意移动。

附图2可以看出，所述的可移动的可控硅整流系统采用三相全控桥式整流电路；可控硅整流系统的主回路电源系统包括可控硅整流器、整流变压器及直流电流检测环节；可控硅整流器串接在整流变压器之后，直流电流检测环节串接在可控硅整流器输出的负极上；在可移动箱体内还安装有可控硅整流系统的控制系统，可控硅整流系统的控制系统包括一个数字触发控制板，数字触发控制板包含两级工作程序，第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；预充电程序为采用小电流短时间的预充电，软启动工作程序为常规的软启动工作程序。

所述的数字触发控制板由380V三相交流电源直接接入控制板，经控制板上的变压器降压、整流稳压产生+24V(不稳压)、+15V、+5V直流稳压电源做为控制板的工作电源，并对外输出+24V直流电源作为继电保护电源。此外，在整流变压器之前接有触头开关；在触头开关之前还接有空气开关。所述的触头开关KM1由控制板的控制电路所控制。380V三相交流电源经空气开关输入到移动电源系统后，经控制板所控制的触头开关KM1控制接通与切断。所述的直流电流检测环节为分流器。所述的整流变压器为自耦型变压器。

附图3给出了控制板及保护系统的电路原理图，从附图中可以看出，控制单元中的触发器采用智能化数字锁相环触发器。触发器参数自整定，无须调整，并可自适应交流电源频率、相序的变化。触发脉冲经VT1-VT6功放，TR1-TR6脉冲变压器隔离，从GA+、KA+～GC-、KC-端子输出，脉冲触发电路正常时，发光二极管VL3-VL8发亮。

IF是取自分流器的0～75mV电流信号，经电压隔离器放大后，变换为0～5V，作为电流反馈信号。UF是输出端电压经电压隔离器变换为0～5V作为电压反馈信号。SV(205)为电压给定信号(输出调节)。电流反馈信号、电压反馈信号和给定信号等经模数转换为数字信号，供CPU对直流输出电压电流调节控制(调节器)。

本发明装置的操作步骤及保护控制程序如下：

1、接好输入输出电缆后合上空气开关，控制系统得电，“控制电源”指示灯亮，仪表亮。

2、切换“三相电源”转换开关，检查三相电源是否缺相。

3、按下“运行”按钮，“运行”指示灯亮，DC600V输出，设备正常运行。

4、按下“停止”按钮，“停止”指示灯亮，DC600V断电，设备停止运行。

5、如果要长期停机，可切断空气开关。

Claims

1.一种电力机车在库内动车和调试电源供电方法，其特征在于：采用一种移动式供电系统供电的方式为电力机车库内动车或测试和检测提供临时电源；由库内车间配电间提供三相交流380V电源，并将三相交流380V电源通过380V电源线输送到设在库内车间任意位置且可以移动的移动式供电系统内，再在移动的移动式供电系统内通过移动式供电系统内的变流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，再由移动式供电系统上的电源线将600V直流电源输送给电力机车电源输入口，为电力机车库内动车或测试和检测提供临时600V直流电源。

2.如权利要求1所述的电力机车在库内动车和调试电源供电方法，其特征在于：所述的移动式电源供电系统与库内车间配电间通过380V三相交流电源线连接，而移动式电源供电系统与电力机车电源输入口为600V直流电源线连接；且移动式电源供电系统与库内车间配电间之间的380V三相交流电源线长于移动式电源供电系统与电力机车电源输入口之间的600V直流电源线，380V三相交流电源线为主线，600V直流电源线为辅线；移动式电源供电系统在车间内移动的主要靠380V三相交流电源线的伸缩来调整；移动式电源供电系统可在380V三相交流电源线长度所允许的范围内在车间内任意移动。

3.如权利要求1所述的电力机车在库内动车和调试电源供电方法，其特征在于：所述的变流系统为可控硅整流系统，采用三相全控桥式整流电路，可控硅整流系统为电力机车库内动车或测试和检测提供临时600V直流电源时是采用两级供电程序进行供电；所述的两级供电程序第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；可控硅整流系统为电力机车库内动车或测试和检测提供临时600V直流电源时，先可控硅整流系统为电力机车内部工作电容预充电，再启动移动600V直流电源供电系统进行供电。

4.如权利要求3所述的电力机车在库内动车和调试电源供电方法，其特征在于：所述的两级供电程序由可控硅整流系统的控制系统得数字触发控制板进行控制，数字触发控制板包含两级工作程序，第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序。

5.如权利要求4所述的电力机车在库内动车和调试电源供电方法，其特征在于：所述的预充电程序为采用小电流短时间给机车内部工作电容预充电，软启动工作程序为常规的软启动工作程序。

6.一种电力机车在库内动车和调试电源供电装置，包括配电间供电系统，配电间供电系统为380V三相交流电源系统，其特征在于：在配电间供电系统与电力机车电源输入口之间设有移动式电源供电系统，且移动式电源供电系统与配电间供电系统的连接是通过380V三相交流电源线连接的，而移动式电源供电系统与电力机车电源输入口是通过600V直流电源线连接的：所述的移动式电源供电系统包括一个可移动的可控硅整流系统，可移动的可控硅整流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，为电力机车电源输入口提供临时电源。

7.如权利要求6所述的电力机车在库内动车和调试电源供电装置，其特征在于：所述的可移动的可控硅整流系统安装在可移动箱体内，并可随同可移动箱体一起在380V三相交流电源线长度所允许的范围内在车间内任意移动。

8.如权利要求7所述的电力机车在库内动车和调试电源供电装置，其特征在于：所述的可移动的可控硅整流系统采用三相全控桥式整流电路；可控硅整流系统的主回路电源系统包括可控硅整流器、整流变压器及直流电流检测环节；可控硅整流器串接在整流变压器之后，直流电流检测环节串接在可控硅整流器输出的负极上。

9.如权利要求7所述的电力机车在库内动车和调试电源供电装置，其特征在于：在可移动箱体内还安装有可控硅整流系统的控制系统，可控硅整流系统的控制系统包括一个数字触发控制板，数字触发控制板包含两级工作程序，第一级为预充电程序，第二级为软启动工作程序；预充电程序为采用小电流短时间的预充电，软启动工作程序为常规的软启动工作程序。

10.如权利要求9所述的电力机车在库内动车和调试电源供电装置，其特征在于：所述的数字触发控制板由三相380V电源直接接入控制板，经控制板上的变压器降压、整流稳压产生+24V不稳压、+15V、+5V直流稳压电源做为控制板的工作电源，并对外输出+24V直流电源作为继电保护电源；此外，在整流变压器之前接有触头开关；在触头开关之前还接有空气开关。所述的触头开关KM1由控制板的控制电路所控制。