试分析HX-D3型电力机车辅助变流器故障分析及措施 .pdfVIP

试分析HX-D3型电力机车辅助变流器故

障分析及措施

摘要：虽然我国的电力机车起步较晚，但是经过最近几年电力机车技术不断

的发展和经验的积累，已经逐渐达到了国际领先水平，从而促进了我国电力机车

行业的发展，为拓展海外市场奠定了坚实的基础。目前我国电力机车的主要车型

是HX-D3型电力机车，由于机车的质量会直接影响到各地铁路交通的运行，因此

相关部门必须要加强对电力机车的重视程度，针对机车辅助变流器的故障问题进

行分析，制定出最有效的解决方案。本文主要对HXD3型电力机车辅助变流器超

温故障进行分析，将电力机车运行过程中的空气质量和车顶过滤装置相结合，找

出引发高温的原因，幷提出一系列的改进措施。

关键词：HX-D3型电力机车；辅助变流器；故障原因；措施

引言

由于HXD3型电力机车有着功率大、操作简单、质量可靠、牵引力高等优点，

因此HXD3型电力机车的应用越来越广泛。在HXD3型电力机车的运行初期，由于

机车的冷却系统性能良好，车辆通风系统通畅，因此在机车运行的过程中很少会

发生高温故障。但是随着HXD3型电力机车长时间的运行，各种灰尘和杂物会逐

渐累积最终堵塞通风系统，这时如果遇到高温天气，就会导致辅助变流器发生故

障，造成电力机车无法运行的情况。只有针对性的分析引起辅助变流器超温故障

的原因，才可以制定最有效的解决措施，降低HXD3型电力机车的故障率，进而

促进电力机车行业的快速发展。

1辅助变流器的工作原理

1.

HXD3型电力机车辅助变流器简称“APU”，由于辅助变流器可以通过四象限

整流器将牵引变压器提供交流电转换成直流电，因此它既可以给蓄电池进行充电，

又可以向PWM脉宽调制逆变器进行供电，最后通过逆变器将两相电转换成三相交

流电提供给辅助电动机组。在每台HX-D3型电力机车上都安装两台变流装置，由

于每一台变流装置都是由一组辅助变流器和三组主变流器构成，因此每台HX-D3

型电力机车上都安装了两组辅助变流器，辅助变流器的额定容量都是230千伏安，

牵引力的两个辅助绕组分别给这两个辅助变流器进行供电。

2.

为了方便对两组辅助变流器的功能进行介绍，我们使用APU1和APU2对其进

行区分。辅助变流器APU1主要是给复合冷却器通风机和牵引电机通风机提供变

频变压的电源；辅助变流器APU2主要是给驾驶室的空调、压缩机电动机、主变

流器水泵、牵引变压器油泵以及辅助变流器风机提供恒压恒频的电源。

（3）通常情况下，在两组辅助变流器都投入使用时，运行的额定容量可以

达到百分之五十，辅助变流器APU1主要在变压变频的电路中工作，辅助变流器

APU2主要在恒压恒频的电路中工作，两组辅助变流器分别给HX-D3型电力机车辅

助电动机进行供电，如果两组辅助变流器当中的一组发生故障，电力机车的微机

控制系统就会自动断开和故障APU之间的连接，将故障APU的工作转移到正常工

作的APU上，由一组辅助变流器承担机车全部的供电负荷，进而保证HX-D3型电

力机车辅助电动机的正常工作。

2辅助变流器高温故障

在HX-D3型电力机车的运行过程中，操作控制面板会出现“辅变流器故障”、

“APU1温度过高”以及“APU2温度过高”等提示，进而导致辅助电机停止工作

机车的牵引电流消失。如果只有一组辅助变流器温度过高，可以切换辅助变流器，

只使用一组辅助变流器工作，HX-D3型电力机车可以正常工作；如果两组辅助变

流器都出现高温现象，就会导致HX-D3型电力机车失去电流，进而没有办法进行

正常工作。这种辅助变流器高温故障只要机车停放一会，经过散热之后故障就会

消失，只是行驶一段时间后高温故障就会再次出现。

3对辅助变流器超温故障原因进行分析

3.1导致辅助变流器温度高的原因

依据HX-D3型电力机车辅助变流器发生故障案例可以看出，在每年的五月到

六月是APU高温故障的多发期，高温事故的发生具有集中性和季节性。由此不难

看出，在这个季节里空气中会漂浮大量的“柳絮”和“杨絮”，这些漂浮物是造

成高温故障的主要原因。通过分析可以知道辅助变流器通风不良，导致辅助变流

器无法很好的进行散热，最终造成APU温度过高的故障。当控制面板显示器出现

APU污损的提示时，如果没有及时的进行清理，就会导致APU的温度过高。如果

APU温度过高，机车检测到故障就会自动报警。如