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太原机务段抢修基地单台变压器和3台UPS频繁故障的原因及处理方法。

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-18 1:37:13 * 浏览: 26
本文分析了太原机务段27.5kV牵引供电电源抢险救援基地存在的问题,并采用电气化铁路专用的单相变三相UPS,提出了解决方案。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)? ” https://”:“ http://”),document.write(unescape(“%3Cscriptsrc ='” + _ bdhmProtocol +” hm.baidu .com / h.js%3F83e8d4ba8c3dd1c5d05a795e63a2d7b4'type ='text / javascript '%3E%3C / script%3E”)),1概述太原机务段的救援基地位于石台铁路五里火车站,原因是使用了原五里火车站的380V主电源。该电源无法满足新建救援基地的电力负荷要求。根据《关于太原救援基地设计评审的意见》和《太原救援基地对太原救援基地的使用意见》,中铁工程咨询设计了电气问题的解决精神。集团股份有限公司太原设计院使用牵引电源接触网27.5kV电源,牵引电源专用单相变三相UPS作为太原救援基地的工作电源,并采用阶梯式下变压器设计容量为160kVA,UPS设计容量为150kVA。设计提供并分配了四个电路:现有的带低压配电箱的停车场,消防,地面电源负载,综合楼空调办公室负载,食堂,浴室照明负载和维护仓库负载(见图1)。 150kVA单相变三相UPS是伊顿深圳善特工厂生产的高频UPS。 150kVA高频UPS共有10个电源模块,单个电源模块容量为15kVA。 UPS由两个机柜组成,并安装在电源箱变压器中。由于夏季电源箱变压器内部的温度可以达到50〜60℃,为确保UPS的正常运行,已为箱式变压器设计了排气和冷却系统。该UPS于2011年9月投入运行。由于电气化铁路专用单变压器三UPS在使用过程中经常发生故障,影响正常使用,高频模块化单变压器三UPS凭借其先进的设计进入了这一领域。概念和高可靠性。高频机通常由滤波器,IGBT高频整流器和逆变器组成,IGBT可以通过驱动栅极来控制IGBT的通断,IGBT整流器的开关频率通常在数千到数十之间。千赫兹甚至高达数百千赫兹。典型的高频UPS拓扑如图2所示。高频UPS整流属于升压整流。输出直流母线的电压高于输入线电压的峰值。典型值约为768V,因此逆变器的输出相电压可以直接达到220V,逆变器后不再需要。升压变压器。由于采用IGBT高频整流技术使功率单元实现模块化生产,因此实现了功率模块的N + 1工作模式。当高频模块化UPS的某个模块发生故障时,出现故障的模块将自动退出运行,而没有故障的模块可以正常运行而不会影响电源。在设备检查过程中,有故障的模块可以卸下并更换为新模块。大大提高了操作的可靠性。当电力机车通过电气化铁路时,会产生过电压和谐波,因此UPS的输入功率通常会具有较高的峰值浪涌电压,整流后的BUS电压也会遵循异常的峰值电压。它高达700V,高于正常的正负BUS电压400V。一旦监视和保护系统检测到正负BUS电压为400V,该设备将受到保护并关闭。这时,人员需要去现场重新启动。因此,必须在UPS输入侧安装一个滤波器,以滤除谐波和峰值电压,如图3所示。150kVA高频单相更改三相UPS已正常运行。ly因为它是打开的但是,2012年12月之后,救援基地的UPS经常出现故障,无法正常开机。维护人员收到通知后,到达现场,发现UPS处于关机状态。检查电源接线是否正确,整机外观是否损坏,输入电源是否正常并确认正确后,逐一清洁电源模块。单个模块用于现场启动测试,以测试单个电源模块是否可以独立打开。经过测试后,该站点上有七个模块可以正常启动并投入运行。其他三个模块无法正常打开。其中一个没有电源输入,另外两个有电源输入。开机自检后,它将无法正常启动并且没有电压输出。由于显示屏无法显示故障模块的故障信息,因此无法判断具体的故障原因。为了询问UPS电源模块故障的原因,进行如下分析。 2原因分析(1)现场环境问题太原机务段的救援基地位于石台铁路五里站。 UPS的所有设备都安装在空旷的土地上,当风起时,这会充满灰尘,并且电源模块的前后面板上都有网状通风孔。现场的灰尘阻塞了电源模块三分之一的通风孔,有些甚至堵塞了一半,导致依靠风扇强制冷却的电源模块无法散热。发现在电源模块电路板上堆积了大量的灰尘。灰尘在口中的沉积会导致防尘网被阻塞。灰尘在电路板上的积聚会导致电源模块中的热量及时被清除,从而导致电源模块中的温度过高,散热器的散热性能下降,以及UPS由于功耗设备的温度升高而导致的保护性关机。由于长期通风不良,工作温度过高,会导致功率设备烧坏,并损坏部分功率模块。太原地区的盆地相对污染。由于粉尘本身的化学成分复杂,有时会存储引起降解的酸根和金属离子。有些粉尘本来是酸性或碱性的。因此,灰尘本身及其吸收的水分会腐蚀PCB板和组件。空气中有大量的悬浮污染物。一旦它们进入模块,它们将被吸附在电路板上,形成带电的灰尘,用肉眼即可发现而无法发现。随着时间的流逝,越来越多的灰尘吸附在电路板上,这会影响电气间隙和爬电距离值,从而导致绝缘降低和接触不良。如果湿度过高,在严重的情况下电路板可能会短路。 (2)UPS造成的负荷问题现场检查发现,2012年12月,该基地将原来使用城市电力的取暖锅炉的电连接到UPS系统。中铁工程设计咨询集团太原设计院在UPS设计,技术图纸交付和救援基地订购期间未设计供热锅炉的功率容量,供热锅炉继续使用原来的电源。由于城市供电的不稳定和频繁的停电,维护部门在2012年底将原来由城市供电的供暖锅炉的电源改为了UPS,以方便用电。由于加热锅炉开启时起动冲击电流很大(电动机的起动电流是电动机额定电流的6到7倍),因此UPS是一种电力电子设备。为了满足供热锅炉的功率要求,UPS容量应为供热锅炉额定容量的3%。 〜4次。救援基座UPS中经常发生功率模块烧坏故障,这是由于加热锅炉的巨大启动冲击引起的。 (3)制冷问题。设计盒子时,尽管已设计并安装了空调,但已安装的空调是民用空调护发素。关闭空调电源后,空调将无法自动重新启动。由于太原机务段抢险基地使用的专用铁路专用UPS,其输入电源通过电气化铁路的接触网进行连接。每天必须关闭90分钟的联系网络电源才能进行设备维护操作。空调无法自动打开。由于维护区域距离基座数十公里,因此制冷空调无法正常运行,这也是UPS故障的重要原因。 3解决方案①为减少单相至三相UPS的故障,应加强UPS的检查和清洁。 UPS进风口的灰尘入口网和出风口应每月清洁一次,每个电源模块应每六个月用吹风机打开一次。清洗电路板以确保良好的通风,以防止电路板发热引起的保护动作以及电路板污染引起的短路故障。 ②为了防止锅炉室中加热马达的启动电流对UPS产生影响,请在对锅炉室加热的每台马达前加装变频器,以使用软启动来缓冲电动机启动时产生的冲击。防止UPS的电源模块因启动电流过大而烧毁。变频器可以使用SVF-EV系列SVF-EV-G5.5 / P7.5T4B变频器。 ③为了解决联络网停电后来电时箱式变压器的空调无法启动的问题,建议在制冷空调的电路中增加自动启动功能,以确保箱式变压器中UPS设备的正常使用。关于作者赵建波,毕业于河北农业大学现代科学技术学院,目前是石家庄开发区新道配电自动化有限公司的助理工程师。北京铁路局石家庄供电局科长王兰河,本刊编辑部委员。