毕业设计（文）
毕业设计
毕业设计（文）
课题名称：韶山型电力机车保护控制
实现原理分析
专业（学院） 铁道牵引动力学院
班 级 铁道司112班
学生姓名 ***
指导教师 **
完成日期
20**届毕业设计务书
课题名称：韶山型电力机车保护控制实现原理分析
二指导教师：**
三设计容求
1 课题概述
课题针铁道司检修方学生已学电力机车电器电气线路专业知识基础进行课题设计课题选韶山系列交直型电力机车实际线路涉范围较广求学生已学专业知识基础全面解交直电力机车保护电器结构组成技术参数工作原理型交直电力机车保护控制实现方式进行整体解根分配子课题进行相应保护控制线路分析保护电器动作原理分析基础尝试提出改进建议
通课题学设计学生更解韶山型电力机车保护电器结构组成技术参数工作原理熟悉保护电器作方式培养学生运学基础知识专业知识利中基理技分析解决专业范围相应问题学生建立正确设计思想掌握工程设计般程序方法完成专业技术员必须具备基力培养训练
设计课题务：熟悉断路器等机车保护电器工作原理熟练掌握保护控制电路作程
2 设计子课题
1） 电力机车电路保护控制实现线路分析
2） 电力机车辅助电路保护控制实现线路分析
3） 求选取车型
3 设计容求
1）熟悉断路器等机车保护电器结构组成工作原理技术参数
2）熟悉机车实施保护时保护电器动作原理
3）掌握保护控制电路工作原理
4）绘制保护控制电路原理图
5）电路分析基础尝试保护控制电路进行改进
四设计参考书
韶山*型电力机车 中国铁道出版社
电力机车控制 中国铁道出版社
牵引电器 西南交出版社
电气制图图形符号国家标准汇集 中国标准出版社
五设计说明书求
1 封面
2 目录
3 容摘(200~400字左右中英文)
4 引言
5 正文（设计方案较选择设计方案原理计算分析证设计结果说明特点）
6 结束语
7 附录(参考文献图纸材料清单等)
六毕业设计进程安排
第1周：资料准备阅解课题思路设计求说明
第2周：设计课题容辅导
第35周：进行毕业设计完成说明书初稿
第6周：毕业设计检查解完成情况
第7周：设计修改优化完成说明书作毕业答辩准备
第8周：毕业答辩综合成绩评定
七毕业设计答辩文求
1 毕业设计答辩求
答辩前三天学生应时毕业设计说明书毕业文专题报告等必资料交指导教师审阅指导教师写出审阅意见
学生答辩时述部分应写出书面提纲容包括课题务目意义采原始资料参考文献设计基容方法成果结评价
答辩组质询课题关键问题质询课题密切相关基理知识设计计算方法实验方法测试方法鉴学生独立工作力创新力
2 毕业设计文求
文字求说明书求印(图纸外)手写文字通语言流畅排版合理错字允许抄袭
图纸求工程制图标准制图图面整洁布局合理线条粗细均匀圆弧连接光滑尺寸标注规范文字注释必须工程字书写
曲线图表求：曲线图表线路图程序框图示意图等准徒手画必须国家规定标准工程求绘制
摘
份毕业设计容关韶山4改型电力机车关线路保护知识通韶山4g型系列电力机车线路分析机车线路保护原理够理解机车工作原理
保证机车运行机车线路中必须设置系列保护机车线路发生障时迅速切断相应电路避免机车电气设备遭损坏防止障进步扩机车障时排时机车够方便组成障线路障情况维持运行
根机车障现象性质线路中保护般分流保护接保护电压保护欠电压保护特殊保护SS4改型电力机车电路设短路流电压接等四方面保护
相关韶山系列电力机车电气线路掌握韶山系列电力机车总体知识基础够分析机车障保护实现原理
关键词：电力机车保护电路分析
ABSTRACT
This copy of the graduation design main content is about 4 retrofit electric locomotive shaoshan about line protection by means of shaoshan type 4 g series electric locomotive circuit analysis and the locomotive circuit protection principle and to understand the working principle of locomotive
To ensure reliable locomotive running you must set up a series of protection in the locomotive circuit make the locomotive circuit in the event of a failure can quickly cut off the circuit accordingly avoid locomotive electrical equipment from damage or prevent further failure When the locomotive fault is not ruled out in time make the locomotive can facilitate the composition of the fault line maintain operation under fault condition
According to the different nature of the locomotive fault phenomena circuit protection in general is divided into overcurrent protection earthing protection over voltage protection low voltage protection and other special protection and SS4 electric locomotive main circuit for module is equipped with short circuit overcurrent overvoltage and of four aspects such as the main grounding protection
Mainly related to shaoshan series electric locomotive electrical wiring in the grasp of shaoshan series electric locomotive based on general knowledge can analyze the locomotive fault protection principle
keyword：Electric locomotiveprotection circuitanalysis
目录
绪1
第章 电路3
1 特点 3
2 电路组成 3
21 网侧高压电路3
22 整流调压电路4
23 牵引供电电路5
第二章 辅助电路7
1辅助电路组成7
2辅助电路设备启动7
3负载电路8
31 三相负载电路8
32 单相负载电路9
第三章 控制电路10
1 控制电源10
2 整备控制10
3 调速控制12
4 信号控制15
第四章 保护电路19
1 电路保护19
11 短路保护19
12 流保护 19
13 电压保护19
14 接保护19
2 辅助电路保护19
21 零压保护19
22 接保护20
23 辅机载保护20
第五章 受电弓电气劈相机原理分析障判断应急障处理21
1 受电弓障分析判断处理方案21
11 受电弓控制分析21
12受电弓障分析判断处理方案23
2 受电弓障分析判断处理方案24
21劈相机控制分析24
22劈相机电路障分析处理26
致谢27
参考文献28
绪
韶山4改进型电力机车代号SS4GSS4SS5SS6型电力机车基础吸收8K机车先进技术设计机车独立互相联系两节车组成节车均完整系统电路采三段等分半控调压整流电路采转架独立供电方式台转架相应独立相控式整流器提高粘着利电制动采加馈制动台车四台牵引电机极绕组串联台励磁半桥式整流器供电
SS4G型电力机车电气线路五部分组成电路辅助电路接点控制电路控制电路电源电路电子控制电路
SS4G型电力机车辅助电路采传统劈相机电容分相起动通风机备双馈单——三相变流系统节车设台劈相机该机障切电容第台牵引见电动机直接分相起动然该电机兼作劈相机网压22KV时逐起动辅助机组避免机破事辅助电机保护两种方式部分采三相动开关具载短路复合脱扣保护功直接切障电路部分机车采电子保护具单相载短路保护功缺点直接切电路需助机车辅助机接触器切断路器保护性断电
SS4G型电力机车布置继承韶山系列电力机车传统优点双边走廊分室斜称布置设备屏柜化成套化等结构紧凑接容易维修方便器件新应司机室采双针电表利参数测量新型遮阳帘新型发光二极式障显示屏电路辅助电路控制电路分束隔开布线采新型冷压线簧接插件等
电力机车接触网获取电牵引电动机驱动机车利风力水力煤炭石油原子等光鲜种次源牵引动力相源利率高节约源合理利次源电力机车源获取象机车样受原动机限制做功率载力强电力机车整备时间短牵引列车启动稳加速快受理素限制司机室配备空调壁炉脚炉改善务员工作环境
机车采国际标准电流制单相工频制电压25kV采传统交—直传动形式传统串励式脉流牵引电动机机车具四台两轴转架采推挽式牵引方式固定轴距较短采转架独立供电方式全车四两轴转架具相应四台独立相控式整流装置整流装置采三段等分半控调压整流电路机车电气制动系统采加馈电阻制动机车低速制动力提高机车辅助系统采传统旋转式劈相机单——三相交流系统机车设备布置采双边走廊分室斜称布置设备屏柜化成套化机车通风采车体通风方式进风口车体侧墙面积立式百叶窗设备通风支路采串联方式满足机车通风求
燃机车相电力机车重量轻功率成低环境污染十分轻微更注重机车保养线路保护
第章 电路
1 特点
采传统交直传动型式传统串励式脉流牵引电动机具较成熟验控制系统较简单供电方式采台转架两台牵引电机联台整流器供电
图11 电路图
2 电路组成
11 网侧高压电路
网侧高压电路设备受电弓1AP空气断路器4QF 高压电压互感器6TV高压电流互感器7TA避雷器5F变压器8TM高压（原边）绕组AXPFC电压互感器109TA二车间25KV母线高压联接器2AP
低网侧高压电路设备受电弓1AP空气断路器4QF 高压电压互感器6TV高压电流互感器7TA避雷器5F变压器8TM高压（原边）绕组AXPFC电压互感器109TA二车间25KV母线高压联接器2AP
低压部分动开关102QA网压表103PV电度表105PJPFC电压互感器100TV接碳刷110E～140E
单相工频25kV交流电源接触网导线受电弓送入机车高压电路电流受电弓1PA车顶母线分两路：路节车断路器4QF变压器AX绕组车体车体转架间软线轴箱电刷车轮钢轨路高压连接器节车顶母线压部分动开关102QA网压表103PV电度表105PJPFC电压互感器100TV接碳刷
110E～140E
图12 网侧高压电路
22 整流调压电路
实现转架独立控制方式节车采两套独立整流调压电路分应该转架供电牵引绕组a1b1x1a2x2供整流器700V组成前转架供电单元牵引绕组ab3x3a4x4供整流器800V组成转架供电单元
前转架供电单元例三段等分整流桥工作序（设三段桥满开放式整流输出电压Udo）：
第段：首先投入四臂桥触发VT5VT6投入a2x2绕组VT5VT6VD3VD4序移相VD1VD2起续流作
电源正半周时电流a2→VD3→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→VD1→x2电源负半周时电流x2→VT5→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→VD1→VD4→a2时整流电压0～12Udo间调节
VT5VT6满开放时进入第二段维持VT5VT6满开放触发VT1VT2绕组a1b1投入电源正半周时电流a2→VD3→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VT2→b1a1→VD1→VT6→x2
电源负半周时电流x2→VT5→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→VT1→VD4→a2时整流电压12Udo～34Udo间调节
VT1VT2满开放进入第三段VT1VT2VT5VT6维持满开放触发VT3
VT4b2x2绕组投入VT3VT4序移相整流电压34UdoUdo间调节电源正半周时电流a2→VD3→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VT4→x1a1→VD1→VT6→x2电源负半周时电流x2→VT5→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→a1x1→VT3→VD4→a2牵引电动机端电压UDN1020V第三段乔会满开放维持电压
图13 整流调压电路
23 牵引供电电路
机车牵引供电电路第1转架第1台牵引电机1M第2台牵引电机2M 联整流器700V供电第2转架第3台牵引电机3M第4台牵引电机4M联整流器800V供电两组供电电路完全相完全独立牵引电机支路电流路径基相现已第牵引电机支路例加说明电流路径正极母线71→波电抗器11L→线路接触器12KM→电流传感器111SC→电机电枢绕组→位置转换开关牵制鼓107QPR1→位置转换开关前鼓107QPV1→极绕组→107QPA1→牵引电机隔离开关19QS→107QPA1→负极母线72
极绕组联固定分路电阻14R固定分路电阻削弱系数096级磁削电阻15R接触器17KM级磁削级削弱系数070二级磁削电阻16R接触器18KM二级磁削级削弱系数054级削弱电阻二级削弱电阻时接入实现第三磁削级削弱系数045牵引电机障隔离开关19QS29QS39QS49QS均单刀双投开关中三位置运行位中牵引工况障位制动工况障位牵引电机障时相应牵引电机障隔离开关置中间位线路接触器断开该电机支路供电电路完全隔离隔离开关置位线路接触器已开然电流
导线1416242634364446相连障电机电
位电路隔离接障会引起接继电器动作
库开关20QS50QS双刀双投开关运行位时刀电路隔离相应辅助接点接通受电弓电磁阀方升弓放库位时刀库插座30XS40XS库电源分 2M电机3M电机电枢正极引线2232总负极7282连接辅助接点断开受电弓电磁阀电源线库位时升弓20QP50QP库位库动车相应连锁接点分接通12KM22KM32KM42KM1M4M通电便试验时试电机转出入库旋轮空载试验转换开关10QP60QP三刀双投开关机车处正常运行位时10QP60QP电压传感器112SV114SV分1M4M电枢相连电压传感器检测牵引电机端电压机车处空载试验位时10QP60QP112SV114SV分112SV114SV整流器700V800V输出端相连时短接76R86R电机整流器脱开确保空载试验时安全性时电压传感器检测整流装置输出电压
台牵引电机设直流电流传感器直流电压传感器作提供电子控制电机电流电压反馈信号外通电子柜处理作司机台电流表电压表显示信号检测0
图13 牵引供电电路
第二章 辅助电路
1辅助电路组成
组成：电力机车辅助电路电源电路负载电路保护电路组成
2 辅助电路设备启动
（1）劈相机
劈相机单相电动机三相发电机组合提供辅助电路三相电源
图21示：
图21 劈相机启动程
劈相机运转停止通接触器201KM控制劈相机起动时第二电动相绕组发电相绕组间接入起动电阻263R进行分相起动起动电阻接通开断接触器213KM执行劈相机起动继电器283AK监测起动程控制起动电阻回路开断工作电源(DC110V)导线531533KT常开联锁导线281引入劈相机键开关接触
器213KM闭合起动电阻投入201KM闭合劈相机开始起动时劈相机起动继电器监测劈相机发电相电压(导线279280引入间接反映劈相机转速)劈相机转速达约09nh283AK测发电相电压接较电压(额定网压该电压值220V导线202206引入)时283AK动作常开联锁闭合导线561568连通劈相机起动中间继电器566KA电213KM劈相机起动延时时间继电器533KT失电213KM触头开开断起动电阻回路劈相机起动完成时533KT常开联锁开断导线531281通路283AK失工作电源处闭置状态
劈相机起动电阻三抽头备两组组烧损换组时需导线232换接抽头
（2） 通风机电动机
第台牵引通风机电机3MA电容分相起动电路劈相机发生障特设电路机车运行中劈相机旦发生障保证辅机继续工作切劈相机起动电容253C风机电机3MA直接进行分相起动时劈相机障转换开关242QS2QS位283AK监测劈相机发电相电压引入线转接3MA第三相时必须闸刀开关296QS倒起动电容位起动程起动继电器283AK控制起动完成283AK常开联锁闭合213KM线圈失电触头开切起动电容
运3MA代劈相机作电容分相起动时司机操劈相机时相两节车辅助电路未重联节车做劈相机电阻分相起动节车(劈相机障)做3MA电容分相起动必须强调采电容分相起动通风机电动机时网压低22kV必须劈相机障状态进行
3 负载电路
31三相负载电路
劈相机起动完毕辅助回路导线201202203提供三相称电源时辅机次投入工作SS4G型电力机车三相负载：压缩机电动机2MA台牵引通风机电机34MA二台制动风机电动机56MA二台变压器风机电动机7MA台变压器油泵8MA台辅助电动机均通相应交流接触器进行分合控制改善劈相机供电系统三相电源称性3～5MA电动机D2D3间接入移相电容247～252C电动机作负载投入投入35QS库转换刀开关机车电网235QS倒运行位变压器辅助绕组a6x6通导线204205235QS导线201202连接辅助电路提供380V单相电源机车处库时235QS须倒库位时库电源两种：
库三相电源
库三相电源时般起劈相机库三相电源接库插座294XS207208209三点通235QS导线203209间连接母线直接辅助电路提供三相电源
库单相电源
单相电源送库插座294XS207208两点235QS辅助电路提供单相电源时须
劈相机实现单三相电源转换库单相电源拆开导线203209间连接母线样做两目：安全角度考虑库插座第三点(209点)带电二电源线误接接点208209时避免劈相机正常起动受损
32 单相负载电路
380V单相负载电路
包括窗加热玻璃壁炉脚炉电路采380V单相交流电源动开关作电路载保护
220V单相负载电路
220V单相负载电路司机室热饭电炉该220V电源取导线202206动开关作支路载保护
第三章 控制电路
1 控制电源
概述
机车110控制电源110V电源柜蓄电池组构成正常运行时两者联机车提供稳定110V控制电源降弓情况蓄电池供机车作低压实验明运行中电源柜障蓄电池作维持机车障运行控制电源
110V电源柜具恒压限流特点技术参数：
输入电源………………………………… 单相交流50HZ
输出额定电压……………………………直流110V±5（蓄电池组联）
输出额定电流……………………………直流50A
限流保护整定值…………………………55A±5
静态电压脉动效值……………………＜5V(蓄电池组联)
图31
取变压器辅助绕组电源变压器降压半控桥式整流电流整流滤波环节滤波蓄电池联（时兼起滤波作）机车提供稳定110V直流控制电源
2 整备控制
整备控制电路容：
指机车动车前项预备性操作：升受电弓合断路器起劈相机起空气压缩机起通风机完成机车前牵引制动操作
受电弓控制
图32 受电弓气路图
气路够通条件：
① 电路库转换开关20QP50QP运行位常闭接点接通531
218线
② 车顶门关闭行程开关297QP常闭接点接通218217线
③ 高压室门关闭拉门挡
合司机钥匙287YV电气路开通时合受电弓扳扭升弓电空
阀1YV电压缩空气进入受电弓传动风缸（气囊）受电弓升起
图33 受电弓控制电路
升前弓：
1单节车
受电弓风压隔离开关588QS单机位1位接通533549线531→403SK→532→587QS→533→588QS单机位→549→节N549a→节N549b→4QF（节车断处分闸状态）→节N534b→节534a→534→1YV→4001YV电升起节车受电弓
②两节车 588QS重联位0位断开533549线531→403SK→532→587QS→533→节N533a→节N533b→节515KF（确保节车室门关拉门联锁）→节N534b→节N534a→534→1YV→4001YV电升起节车受电弓
③两台车重联时重联隔离开关592QS重联位1位531→570QS→525→592QS重联位→526→重联中继545KA～548KA→400重联中继电机车重联准备电路N526节车526电节545KA～548KA电N525a台车应操端525电（具体控制原理重联控制讲）
532→546KA→W2532→外重联插座→台车应操端532电台车应操端受电弓升起
2升弓
531→402SK→535→节N535→重联交叉重联→节N532→节532电节车受电弓升起（节车说弓）正常运行时般升弓
二 断路器合闸控制
合闸条件：
1全车司机控制器处0位零位中继568KA电
2断路器身处正常开断状态（非中间位）
3劈相机中继567KA处失电状态
4断路器风缸足够风压450KP4KF检测
3 调速控制
调速控制电路容：
指机车速度控制操作：线路接触器控制励磁接触器控制速度信号定磁场消弱控制功补接触器控制等操作
图34 调速控制电路
调速控制电路：
1零位控制
单节车时控制程：司机控制器调速手轮离开0位(机械0位)时导线415电零位延时时间继电器532KT电吸合见图
图35零位继电器
两节车重联时通N415控制节车532KT达两节机车零位步控制目两台机车重联时通W2415控制台车532KT达重联机车零位步控制目
2 低级位延时控制
627AC调速手轮转15级时导线417电 525KT电开始延时525KT低级位延时时间继电器电子式电延时机车低级位时免开通风机进行调车作业起动通风机程中快速起动机车作
3线路接触器控制
线路接触器构通牵引电机回路电器控制电路图见图
图36 线路接触器
导线531532KT(求司机控制器调速手轮离开0位532KT电常开点闭合)10QP60QP导线501电中10QP60QP空载试验转换开关辅助接点运行位时常开点闭合
机车处牵引状态时导线501561KA两常闭接点分导线496497电导线496575QS导线481电然分19QS29QS线路接触器12KM22KM电动作导线497576QS导线485电然分39QS49QS线路接触器32KM 42KM电动作时牵引状态电机回路构成19QS～49QS分牵引电机1～4 隔离开关辅助接点575QS576QS牵引风机隔离开关某牵引风机障时隔离相应风机时隔离牵引电机避免牵引电机风烧损
机车处制动状态时导线501路581QS561KA常开点(制动时常开点闭合)导线496电路582QS561KA常开点导线 497电接环节牵引时相581QS582QS分制动风机1制动风机2隔离开关某制动风机障时隔离相应风机时隔离牵引电机避免烧坏制动电阻
4 磁场削弱控制电路分析
SS4G型机车磁削调速手轮转六级时起作根机车牵引特性磁削基原理设置环节
调速手轮转六级时导线401627AC导线410电时627AC转换手I级削弱位导线407电I级磁削两电磁阀17YV47YV电动作
受控制相应接触器闭合电机完成I级削弱时627AC转换手Ⅱ级导线408电407失电导线408分17KM47KM导线458459电Ⅱ级磁削两电磁阀18YV48YV电动作相应接触器闭合电机完成Ⅱ级削弱627AC转换手Ⅲ级位导线407408电17YV47YV18YV48YV电动作磁削接触器闭合电机完成Ⅲ级磁削
图37 磁场削弱控制
4 信号控制
SS4改型机车司机室装显示屏辅显示屏块显示32信号显示屏显示机车状态障辅助显示屏显示显示屏容补充说明图台显示信号控制环节
图 38 台显示信号控制环节
显示屏显示容
1预备—该信号受预备中间继电器556KA常闭联锁控制机车预备完成556KA电动作常闭开导线703失电预备信号灯灭
2断—该信号受断路器辅助常闭接点4QF控制断路器合时常闭接点开704线失电断信号灯灭表示断合
3零压—机车处零电压时零压中间继电器563KA电动作导线790563KA常开联锁705线电零压信号灯亮表示机车处零压状态
4接—接继电器97KE98KE动作时导线79097KE98KE常开联锁导线701702电辅显示屏接1接2信号灯亮时通辅显示屏隔离二级送出707导线显示屏接信号灯亮表示机车处接状态
5零位—调速手柄处0位时零位中继568KA电导线790568KA常开联锁709线电零位信号灯亮表示调速手柄处0位状态
6劈相机—该信号受201KM566KA567KA控制劈相机启动时201KM567KA电动作导线790566KA常闭567KA常开718线电劈相机信号灯亮劈相机启动完毕566KA电动作常闭开劈相机信号灯灭
二 辅助显示屏显示容
1接1—接继电器97KE电动作时导线79097KE常开联锁701线电接1信号灯亮表示第转身架属回路接现象
2接2—接继电器98KE电动作时导线79098KE常开联锁702线电接2信号灯亮表示第二转身架属回路接现象
3牵引电机1—电子柜检测牵引电机1流时部送出信号线1711电牵引电机1信号灯亮表示牵引电机1流
4压缩机—该信号受压缩机辅机保护接点217QA控制压缩机电动机流时217QA动作790线217QA751线电压缩机信号灯亮表示压缩机障压缩机正常启动时该灯亮
5变压器风机—该信号受变压器风机保护接点227QA控制变压器风机电动机流时227QA动作790线227QA754线电变压器风机信号灯亮表示变压器风机障变压器风机正常启动时该灯亮
6牵引风机1—该信号受219QA205KM550KA控制风机启动时790线550KA常闭联锁205KM常开联锁导线731线电该信号灯亮风机启动加速定速度风速继电器519KF动作风速中间继电器550KA电动作常闭开断开信号灯电路灯灭表示牵引风机1启动正常风机启动时信号灯应先亮接着灭灭风机没启动风反风机电动机流219QA跳开790线219QA直接731线电信号灯亮
7 辅流—辅助系统流时辅助流中间继电器564KA电动作790线564KA常开联锁755线电辅流信号灯亮表示辅助系统流信号图副台显示信号控制环节
图39 副台显示信号控制环节
第四章 保护电路
1 电路保护
11 短路保护
网侧出现断路时通网侧电流互感器7TA→原边流继电器101KC断路器4QF动作实现保护
次边出现断路时次边电流互感器176TA177TA186TA186TA→电子柜流保护环节断路器4QF动作实现保护
12 流保护
牵引工况时牵引电机流保护通直流电流传感器111SC121SC131SC141SC→电子柜→断路器实现
制动工况时牵引电机流保护通直流电流传感器111SC121SC131SC141SC→电子柜→励磁流中间继电器559KA→励磁接触器91KM实现
13 电压保护
机车电压保护包括：气电压操作电压整流器换电压调整电压等
机车断路器4QF开接通变压器空载电流时机车产生操作电压通网侧避雷针5F牵引绕组RC吸收器够操作电压进行限制
14 接保护
牵引工况转架供电单元设套接保护系统网侧电路外电路点接时接继电器均动作死区接继电器动作通连锁断路器动作实现保护
制动工况具两套独立回路消死区回路电势均相加关系励磁电流方牵引方相反改电枢电势方相反改正负制动工况发生接障时接继电器动作通锁断路器动作实现保护
2 辅助电路保护
21 零压保护
零压保护接触网供电失压保护电网正常供电时286KT吸合：电网失压时286KT失电动作常闭连锁闭合563KA零压中间继电器接通断路器分闸电路显示信号网压失电变压器辅助绕组两端电压突变零穗时间递减电路中串两稳压截压50V作零压时间继电器286KT电网失电2S时间动作达保护准确性必性排电网失电重合闸时劈相机处单相堵转合闸短暂脱弓乱跳闸
零压保护电路时起保护阀287YV交流作出现控制电路切断机车高压供电然存情况287YV电门联锁闭锁室门开达确保生安全目
22 接保护
辅助电路某点接时辅接保护系统形成回路285KE动作吸合辅助连锁断路器分闸线圈电跳闸司机台辅接信号显示时285KE常闭连锁开断回路串入电阻262R免出现电流二烧损接继电器时285KE 身连锁恢复中间继电器562KA连锁接通锁回路保持信号记忆
障解助断路器合闸操作562KA常闭锁断开285KE恢复限流电阻262R两端接电容257C目285KE动作时吸合提高保护系统性
23 辅机载保护
该保护原理：辅机电动机出现单相短路堵转等情况引起流时装置电流互感器检查电流信号保护电子控制插件版电路作短路障超05s单相堵转超3s装置相应中间继电器吸合动作继电器连锁切断相应流辅机接触器线圈电源接触器分断
接触器发生障法判断辅机继续流3s延时保护装置接通断路器分闸线圈断路器跳闸执行第二次保护措施
第六章 受电弓电气劈相机原理分析障判断应急障处理
1受电弓障分析判断处理方案
11 受电弓控制分析
受电弓升起压缩机空气进入升弓气缸推动气缸活塞产生升起受电弓必须具备足够压力压缩空气
压缩空气开通关闭受电磁阀控制具体控制程：
（1）电源602QA动开关提供台键开关点连锁点570QS导线531电20QP50QP297WP保护阀287YV电动作开通通高压室门联锁阀气路
时门联锁已正常关闭门联锁阀动做高压室门闭锁开通通受电弓升弓电磁阀气路升弓做准备
图62 受电弓气路图
条路径前受电弓键开关403SK受电弓隔离开关587QS导线533电时风压隔离开关588QS单机位1位导线533588QS导线534电受电弓电磁阀1YV电动作压缩空气直通升弓风缸促受电弓升起果时588重联位0位时导线533重联插头节车N533b电节车受电弓风压继电器515KF重联插头车534导线电受电弓升起实现重联两节车高压室门关受电弓升起设想达保证身安全目
(2)两台车重联 时导线532重联中间继电器546KA导线W2532电外重联电缆台车W2532电促台车受电弓升起
（3）升弓时闭合受电弓键开关402SK导线531402SK导线535电重联线交叉重联节N532导线电台车受电弓升起交叉重联联接方式（图）
图63 受电弓重联
12受电弓障分析判断处理方案
1受电弓升起
普通受电弓升起时处理：
（1）确认两节车高压室门车顶门锁闭位受电弓动开关602QA闭合良143147140塞门开放控制风压辅助风压500Kpa受电弓障隔离开关587QS正常位
（2）反复断合次570QS检查两节车287YV否吸合吸合固定吸合位
（3）287YV吸合确认两节车门联锁阀杆伸位改升组弓
2升弓车顶放炮声
（1）发生次放炮声影响供电继续运行
（2）发生二次放炮声须请求停电办妥手续车顶处理排异物擦净瓷瓶
（3）瓷瓶障引起接放炮须拆相应导电杆
3 台受电弓损坏时处理
（1）规定请求停电注意安全
（2）障受电弓绑防止超高
（3）接处须拆相应导电杆换弓运行
（4）受电弓刮离车顶须移车顶放置安全点（倾入邻线）车顶清理干净换弓运行
（5）障受电弓隔离开关587QS置障位关闭143塞门
2受电弓障分析判断处理方案
21劈相机控制分析
辅机控制电源605QA动开关提供劈相机控制完成辅机控制先决条件SS4改型机车劈相机控制手动起动动起动两种方式通方式选择开关591QS进行选择591QS0位时手动位591QS1位时动位
图64 劈相机电路控制
〈1〉手动控制：
劈相机键开关404SK导线560404SK591QS导线564电劈相机中间继电器567KA电动作常开点闭合导线560567KA常开点导线561电分成条支路：第条支路导线561劈相机起动中间继电器566KA常闭点分相接触器213KM劈相机起动延时继电器533KT电动作劈相机接触器201KM闭合作准备第二条支路导线561213KM辅助接点导线572电劈相机障隔离开关242QS劈相机辅助保护接点215EF201KM电动作劈相机回路构通
开始起动起动正常劈相机起动继电器283AK动作常开点闭合第三条支路导线561283AK导线568电劈相机起动中间继电器566KA电动作常闭点开切断213KM533KT供电回路甩掉劈相机起动电阻劈相机进入正常工作状态时566KA常开点闭合第四条支路导线561215EF566KA常开点566KA继续电锁第五条支路导线561533KT常闭点导线577电辅机正常工作作准备劈相机控制利完成单节车情况两节车重联时通重联线N564节车567KA电动作起动节劈相机程单节相
〈2〉动控制：
谓动控制指司机操作断路器合闸劈相机动起动需操作劈相机辅机键开关功机车分相区时减少司机操作步骤断路器闭合辅助联锁常闭点开导线565失电劈相机动延时继电器528KT失电延时1S常闭点闭合 导线562591QS528KT常闭点劈相机开始动
〈3〉劈相机障时控制：
劈相机障242QS2位通风机1代劈相机时通风机1通分相电容起动代劈相机功辅机旧正常工作
具体控制程：
①242QS2位
②296QS电容位操作程起动劈相机相似
首先404SK567KA电动作导线560567KA导线561电第路导线561566KA213 KM533KT电起动电容接入第二路导线561213KM242QS导线695电通风机1辅机保护接点219EF通风机1接触器205KM电动作锁通风机1开始起动发电机电压283AK整定值时283AK动作第三路导线561283AK566KA电动作通身常开点锁思路导线561566KA常闭点切213KM533KT供电回路甩掉通风机1起动电容通风机1进入正常工作状态第五路导线561533KT导线577电辅机正常工作作准备
22劈相机电路障分析处理
1起动电阻值变
起动电阻变会引起劈相机起动困难起动电阻值变会劈相机起动转矩变劈相机额定起动电阻值079Ω果电阻制造公差较者次起动时间较长会劈相机起动电阻发烫烧红电阻氧化效截面积变次数劈相机起动电阻值会逐渐变低网压劈相机起动困难甚起动时应兆欧表测量劈相机起动电阻值果079Ω改组起动电阻电阻值偏劈相机起动电阻须时更换
2电器元件误动作
控制劈相机电器元件误动作般两种情况种劈相机起动机车信号显示屏劈相机起动信号显示灭机车设置流保护延时提前动作劈相机停止工作表明辅机流保护提前误动作时判断辅机保护插件出现问题应拔出辅机保护插件劈相机接触器手动钮劈相机正常起动说明劈相机流保护出现障应更换保护插件种情况劈相机起动劈相机起动信号显示—熄灭—显示劈相机某转速爬行降速停转辅机保护动作初步分析起动继电器提前误动作劈相机转速没达额定转速09倍起动继电器起动电阻切果劈相机起动起动信号显示灭劈相机剧烈抖动电磁噪音会起动电阻发红烧断说明起动继电器晚动作动作起动电阻迟甩甩开应立切断电源否劈相机会烧坏应快检查排起动继电器障时起动继电器凸键动作常开联锁闭合566KA吸合切断213KM线圈电源甩开起动电阻215EF常闭联锁障暂时该联锁短接维持机车运行入库处理完恢复正常时排继电器身机械障：批示件显示正确锁钩误动作等
3 劈相机障通风机兼作劈相机分相起动
第台牵引通风机3MA电容分相起动电路劈相机发生障设电路机车运行中劈相机旦发生障司机法查清原情况保证辅机继续正常工作切劈相机起动电容253C风机电机3MA直接进行分相起动时劈相机障转换开关242QS1FD位283AK监测劈相机发电相电压引入线接通风机电机3KA第三相时必须闸刀开关296QS倒起动电容位（起动电阻起动通风机）起动程起动继电器283AK控制起动完成283AK常开联锁闭合213KM线圈失电触头开切起动电容投入辅机运行值注意运牵引通风机3MA代劈相机作电容分相起动时司机操劈相机时相两节车辅助电路未重联节车做劈相机电阻起动节车牵引通风机3MA电容分相起动种方法时接触网电压必须22KV时电容分相起牵引通风机电机
致谢
三年学时光结束毕业设计接尾声段时间奋战毕业设计终完成没做毕业设计前觉毕业设计三年学学知识单纯总结通次做毕业设计发现法点笑毕业设计仅前面学知识种总结力种提高学许新知识
份毕业设计导师张琳老师悉心指导完成张老师严谨治学态度科学工作方法极帮助影响衷心感谢月张老师关心指导
时非常感谢指导老师课老师学学阶段——毕业设计阶段指导初定题资料收集写作修改文定稿耐心指导私帮助指导毕业文放弃休息时间种私奉献敬业精神令钦佩表示诚挚谢意时感谢课老师学三年指导帮助教会专业知识教会学教会做正方面取显著进步表示衷谢意祝老师培养出越越优秀桃李满天
参 考 文 献
1 韶山4型电力机车 中国铁道出版社
2 电力机车控制 中国铁道出版社
3 牵引电器 西南交出版社
4 电气制图图形符号国家标准汇集 中国标准出版社
5 电力牵引控制系统 中国铁道出版社
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毕业设计
毕业设计（文）
课题名称：韶山型电力机车保护控制
实现原理分析
专业（学院） 铁道牵引动力学院
班 级 铁道司112班
学生姓名 ***
指导教师 **
完成日期
20**届毕业设计务书
课题名称：韶山型电力机车保护控制实现原理分析
二指导教师：**
三设计容求
1 课题概述
课题针铁道司检修方学生已学电力机车电器电气线路专业知识基础进行课题设计课题选韶山系列交直型电力机车实际线路涉范围较广求学生已学专业知识基础全面解交直电力机车保护电器结构组成技术参数工作原理型交直电力机车保护控制实现方式进行整体解根分配子课题进行相应保护控制线路分析保护电器动作原理分析基础尝试提出改进建议
通课题学设计学生更解韶山型电力机车保护电器结构组成技术参数工作原理熟悉保护电器作方式培养学生运学基础知识专业知识利中基理技分析解决专业范围相应问题学生建立正确设计思想掌握工程设计般程序方法完成专业技术员必须具备基力培养训练
设计课题务：熟悉断路器等机车保护电器工作原理熟练掌握保护控制电路作程
2 设计子课题
1） 电力机车电路保护控制实现线路分析
2） 电力机车辅助电路保护控制实现线路分析
3） 求选取车型
3 设计容求
1）熟悉断路器等机车保护电器结构组成工作原理技术参数
2）熟悉机车实施保护时保护电器动作原理
3）掌握保护控制电路工作原理
4）绘制保护控制电路原理图
5）电路分析基础尝试保护控制电路进行改进
四设计参考书
韶山*型电力机车 中国铁道出版社
电力机车控制 中国铁道出版社
牵引电器 西南交出版社
电气制图图形符号国家标准汇集 中国标准出版社
五设计说明书求
1 封面
2 目录
3 容摘(200~400字左右中英文)
4 引言
5 正文（设计方案较选择设计方案原理计算分析证设计结果说明特点）
6 结束语
7 附录(参考文献图纸材料清单等)
六毕业设计进程安排
第1周：资料准备阅解课题思路设计求说明
第2周：设计课题容辅导
第35周：进行毕业设计完成说明书初稿
第6周：毕业设计检查解完成情况
第7周：设计修改优化完成说明书作毕业答辩准备
第8周：毕业答辩综合成绩评定
七毕业设计答辩文求
1 毕业设计答辩求
答辩前三天学生应时毕业设计说明书毕业文专题报告等必资料交指导教师审阅指导教师写出审阅意见
学生答辩时述部分应写出书面提纲容包括课题务目意义采原始资料参考文献设计基容方法成果结评价
答辩组质询课题关键问题质询课题密切相关基理知识设计计算方法实验方法测试方法鉴学生独立工作力创新力
2 毕业设计文求
文字求说明书求印(图纸外)手写文字通语言流畅排版合理错字允许抄袭
图纸求工程制图标准制图图面整洁布局合理线条粗细均匀圆弧连接光滑尺寸标注规范文字注释必须工程字书写
曲线图表求：曲线图表线路图程序框图示意图等准徒手画必须国家规定标准工程求绘制
摘
份毕业设计容关韶山4改型电力机车关线路保护知识通韶山4g型系列电力机车线路分析机车线路保护原理够理解机车工作原理
保证机车运行机车线路中必须设置系列保护机车线路发生障时迅速切断相应电路避免机车电气设备遭损坏防止障进步扩机车障时排时机车够方便组成障线路障情况维持运行
根机车障现象性质线路中保护般分流保护接保护电压保护欠电压保护特殊保护SS4改型电力机车电路设短路流电压接等四方面保护
相关韶山系列电力机车电气线路掌握韶山系列电力机车总体知识基础够分析机车障保护实现原理
关键词：电力机车保护电路分析
ABSTRACT
This copy of the graduation design main content is about 4 retrofit electric locomotive shaoshan about line protection by means of shaoshan type 4 g series electric locomotive circuit analysis and the locomotive circuit protection principle and to understand the working principle of locomotive
To ensure reliable locomotive running you must set up a series of protection in the locomotive circuit make the locomotive circuit in the event of a failure can quickly cut off the circuit accordingly avoid locomotive electrical equipment from damage or prevent further failure When the locomotive fault is not ruled out in time make the locomotive can facilitate the composition of the fault line maintain operation under fault condition
According to the different nature of the locomotive fault phenomena circuit protection in general is divided into overcurrent protection earthing protection over voltage protection low voltage protection and other special protection and SS4 electric locomotive main circuit for module is equipped with short circuit overcurrent overvoltage and of four aspects such as the main grounding protection
Mainly related to shaoshan series electric locomotive electrical wiring in the grasp of shaoshan series electric locomotive based on general knowledge can analyze the locomotive fault protection principle
keyword：Electric locomotiveprotection circuitanalysis
目录
绪1
第章 电路3
1 特点 3
2 电路组成 3
21 网侧高压电路3
22 整流调压电路4
23 牵引供电电路5
第二章 辅助电路7
1辅助电路组成7
2辅助电路设备启动7
3负载电路8
31 三相负载电路8
32 单相负载电路9
第三章 控制电路10
1 控制电源10
2 整备控制10
3 调速控制12
4 信号控制15
第四章 保护电路19
1 电路保护19
11 短路保护19
12 流保护 19
13 电压保护19
14 接保护19
2 辅助电路保护19
21 零压保护19
22 接保护20
23 辅机载保护20
第五章 受电弓电气劈相机原理分析障判断应急障处理21
1 受电弓障分析判断处理方案21
11 受电弓控制分析21
12受电弓障分析判断处理方案23
2 受电弓障分析判断处理方案24
21劈相机控制分析24
22劈相机电路障分析处理26
致谢27
参考文献28
绪
韶山4改进型电力机车代号SS4GSS4SS5SS6型电力机车基础吸收8K机车先进技术设计机车独立互相联系两节车组成节车均完整系统电路采三段等分半控调压整流电路采转架独立供电方式台转架相应独立相控式整流器提高粘着利电制动采加馈制动台车四台牵引电机极绕组串联台励磁半桥式整流器供电
SS4G型电力机车电气线路五部分组成电路辅助电路接点控制电路控制电路电源电路电子控制电路
SS4G型电力机车辅助电路采传统劈相机电容分相起动通风机备双馈单——三相变流系统节车设台劈相机该机障切电容第台牵引见电动机直接分相起动然该电机兼作劈相机网压22KV时逐起动辅助机组避免机破事辅助电机保护两种方式部分采三相动开关具载短路复合脱扣保护功直接切障电路部分机车采电子保护具单相载短路保护功缺点直接切电路需助机车辅助机接触器切断路器保护性断电
SS4G型电力机车布置继承韶山系列电力机车传统优点双边走廊分室斜称布置设备屏柜化成套化等结构紧凑接容易维修方便器件新应司机室采双针电表利参数测量新型遮阳帘新型发光二极式障显示屏电路辅助电路控制电路分束隔开布线采新型冷压线簧接插件等
电力机车接触网获取电牵引电动机驱动机车利风力水力煤炭石油原子等光鲜种次源牵引动力相源利率高节约源合理利次源电力机车源获取象机车样受原动机限制做功率载力强电力机车整备时间短牵引列车启动稳加速快受理素限制司机室配备空调壁炉脚炉改善务员工作环境
机车采国际标准电流制单相工频制电压25kV采传统交—直传动形式传统串励式脉流牵引电动机机车具四台两轴转架采推挽式牵引方式固定轴距较短采转架独立供电方式全车四两轴转架具相应四台独立相控式整流装置整流装置采三段等分半控调压整流电路机车电气制动系统采加馈电阻制动机车低速制动力提高机车辅助系统采传统旋转式劈相机单——三相交流系统机车设备布置采双边走廊分室斜称布置设备屏柜化成套化机车通风采车体通风方式进风口车体侧墙面积立式百叶窗设备通风支路采串联方式满足机车通风求
燃机车相电力机车重量轻功率成低环境污染十分轻微更注重机车保养线路保护
第章 电路
1 特点
采传统交直传动型式传统串励式脉流牵引电动机具较成熟验控制系统较简单供电方式采台转架两台牵引电机联台整流器供电
图11 电路图
2 电路组成
11 网侧高压电路
网侧高压电路设备受电弓1AP空气断路器4QF 高压电压互感器6TV高压电流互感器7TA避雷器5F变压器8TM高压（原边）绕组AXPFC电压互感器109TA二车间25KV母线高压联接器2AP
低网侧高压电路设备受电弓1AP空气断路器4QF 高压电压互感器6TV高压电流互感器7TA避雷器5F变压器8TM高压（原边）绕组AXPFC电压互感器109TA二车间25KV母线高压联接器2AP
低压部分动开关102QA网压表103PV电度表105PJPFC电压互感器100TV接碳刷110E～140E
单相工频25kV交流电源接触网导线受电弓送入机车高压电路电流受电弓1PA车顶母线分两路：路节车断路器4QF变压器AX绕组车体车体转架间软线轴箱电刷车轮钢轨路高压连接器节车顶母线压部分动开关102QA网压表103PV电度表105PJPFC电压互感器100TV接碳刷
110E～140E
图12 网侧高压电路
22 整流调压电路
实现转架独立控制方式节车采两套独立整流调压电路分应该转架供电牵引绕组a1b1x1a2x2供整流器700V组成前转架供电单元牵引绕组ab3x3a4x4供整流器800V组成转架供电单元
前转架供电单元例三段等分整流桥工作序（设三段桥满开放式整流输出电压Udo）：
第段：首先投入四臂桥触发VT5VT6投入a2x2绕组VT5VT6VD3VD4序移相VD1VD2起续流作
电源正半周时电流a2→VD3→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→VD1→x2电源负半周时电流x2→VT5→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→VD1→VD4→a2时整流电压0～12Udo间调节
VT5VT6满开放时进入第二段维持VT5VT6满开放触发VT1VT2绕组a1b1投入电源正半周时电流a2→VD3→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VT2→b1a1→VD1→VT6→x2
电源负半周时电流x2→VT5→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→VT1→VD4→a2时整流电压12Udo～34Udo间调节
VT1VT2满开放进入第三段VT1VT2VT5VT6维持满开放触发VT3
VT4b2x2绕组投入VT3VT4序移相整流电压34UdoUdo间调节电源正半周时电流a2→VD3→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VT4→x1a1→VD1→VT6→x2电源负半周时电流x2→VT5→71号导线→波电抗器→电动机→72号导线→VD2→a1x1→VT3→VD4→a2牵引电动机端电压UDN1020V第三段乔会满开放维持电压
图13 整流调压电路
23 牵引供电电路
机车牵引供电电路第1转架第1台牵引电机1M第2台牵引电机2M 联整流器700V供电第2转架第3台牵引电机3M第4台牵引电机4M联整流器800V供电两组供电电路完全相完全独立牵引电机支路电流路径基相现已第牵引电机支路例加说明电流路径正极母线71→波电抗器11L→线路接触器12KM→电流传感器111SC→电机电枢绕组→位置转换开关牵制鼓107QPR1→位置转换开关前鼓107QPV1→极绕组→107QPA1→牵引电机隔离开关19QS→107QPA1→负极母线72
极绕组联固定分路电阻14R固定分路电阻削弱系数096级磁削电阻15R接触器17KM级磁削级削弱系数070二级磁削电阻16R接触器18KM二级磁削级削弱系数054级削弱电阻二级削弱电阻时接入实现第三磁削级削弱系数045牵引电机障隔离开关19QS29QS39QS49QS均单刀双投开关中三位置运行位中牵引工况障位制动工况障位牵引电机障时相应牵引电机障隔离开关置中间位线路接触器断开该电机支路供电电路完全隔离隔离开关置位线路接触器已开然电流
导线1416242634364446相连障电机电
位电路隔离接障会引起接继电器动作
库开关20QS50QS双刀双投开关运行位时刀电路隔离相应辅助接点接通受电弓电磁阀方升弓放库位时刀库插座30XS40XS库电源分 2M电机3M电机电枢正极引线2232总负极7282连接辅助接点断开受电弓电磁阀电源线库位时升弓20QP50QP库位库动车相应连锁接点分接通12KM22KM32KM42KM1M4M通电便试验时试电机转出入库旋轮空载试验转换开关10QP60QP三刀双投开关机车处正常运行位时10QP60QP电压传感器112SV114SV分1M4M电枢相连电压传感器检测牵引电机端电压机车处空载试验位时10QP60QP112SV114SV分112SV114SV整流器700V800V输出端相连时短接76R86R电机整流器脱开确保空载试验时安全性时电压传感器检测整流装置输出电压
台牵引电机设直流电流传感器直流电压传感器作提供电子控制电机电流电压反馈信号外通电子柜处理作司机台电流表电压表显示信号检测0
图13 牵引供电电路
第二章 辅助电路
1辅助电路组成
组成：电力机车辅助电路电源电路负载电路保护电路组成
2 辅助电路设备启动
（1）劈相机
劈相机单相电动机三相发电机组合提供辅助电路三相电源
图21示：
图21 劈相机启动程
劈相机运转停止通接触器201KM控制劈相机起动时第二电动相绕组发电相绕组间接入起动电阻263R进行分相起动起动电阻接通开断接触器213KM执行劈相机起动继电器283AK监测起动程控制起动电阻回路开断工作电源(DC110V)导线531533KT常开联锁导线281引入劈相机键开关接触
器213KM闭合起动电阻投入201KM闭合劈相机开始起动时劈相机起动继电器监测劈相机发电相电压(导线279280引入间接反映劈相机转速)劈相机转速达约09nh283AK测发电相电压接较电压(额定网压该电压值220V导线202206引入)时283AK动作常开联锁闭合导线561568连通劈相机起动中间继电器566KA电213KM劈相机起动延时时间继电器533KT失电213KM触头开开断起动电阻回路劈相机起动完成时533KT常开联锁开断导线531281通路283AK失工作电源处闭置状态
劈相机起动电阻三抽头备两组组烧损换组时需导线232换接抽头
（2） 通风机电动机
第台牵引通风机电机3MA电容分相起动电路劈相机发生障特设电路机车运行中劈相机旦发生障保证辅机继续工作切劈相机起动电容253C风机电机3MA直接进行分相起动时劈相机障转换开关242QS2QS位283AK监测劈相机发电相电压引入线转接3MA第三相时必须闸刀开关296QS倒起动电容位起动程起动继电器283AK控制起动完成283AK常开联锁闭合213KM线圈失电触头开切起动电容
运3MA代劈相机作电容分相起动时司机操劈相机时相两节车辅助电路未重联节车做劈相机电阻分相起动节车(劈相机障)做3MA电容分相起动必须强调采电容分相起动通风机电动机时网压低22kV必须劈相机障状态进行
3 负载电路
31三相负载电路
劈相机起动完毕辅助回路导线201202203提供三相称电源时辅机次投入工作SS4G型电力机车三相负载：压缩机电动机2MA台牵引通风机电机34MA二台制动风机电动机56MA二台变压器风机电动机7MA台变压器油泵8MA台辅助电动机均通相应交流接触器进行分合控制改善劈相机供电系统三相电源称性3～5MA电动机D2D3间接入移相电容247～252C电动机作负载投入投入35QS库转换刀开关机车电网235QS倒运行位变压器辅助绕组a6x6通导线204205235QS导线201202连接辅助电路提供380V单相电源机车处库时235QS须倒库位时库电源两种：
库三相电源
库三相电源时般起劈相机库三相电源接库插座294XS207208209三点通235QS导线203209间连接母线直接辅助电路提供三相电源
库单相电源
单相电源送库插座294XS207208两点235QS辅助电路提供单相电源时须
劈相机实现单三相电源转换库单相电源拆开导线203209间连接母线样做两目：安全角度考虑库插座第三点(209点)带电二电源线误接接点208209时避免劈相机正常起动受损
32 单相负载电路
380V单相负载电路
包括窗加热玻璃壁炉脚炉电路采380V单相交流电源动开关作电路载保护
220V单相负载电路
220V单相负载电路司机室热饭电炉该220V电源取导线202206动开关作支路载保护
第三章 控制电路
1 控制电源
概述
机车110控制电源110V电源柜蓄电池组构成正常运行时两者联机车提供稳定110V控制电源降弓情况蓄电池供机车作低压实验明运行中电源柜障蓄电池作维持机车障运行控制电源
110V电源柜具恒压限流特点技术参数：
输入电源………………………………… 单相交流50HZ
输出额定电压……………………………直流110V±5（蓄电池组联）
输出额定电流……………………………直流50A
限流保护整定值…………………………55A±5
静态电压脉动效值……………………＜5V(蓄电池组联)
图31
取变压器辅助绕组电源变压器降压半控桥式整流电流整流滤波环节滤波蓄电池联（时兼起滤波作）机车提供稳定110V直流控制电源
2 整备控制
整备控制电路容：
指机车动车前项预备性操作：升受电弓合断路器起劈相机起空气压缩机起通风机完成机车前牵引制动操作
受电弓控制
图32 受电弓气路图
气路够通条件：
① 电路库转换开关20QP50QP运行位常闭接点接通531
218线
② 车顶门关闭行程开关297QP常闭接点接通218217线
③ 高压室门关闭拉门挡
合司机钥匙287YV电气路开通时合受电弓扳扭升弓电空
阀1YV电压缩空气进入受电弓传动风缸（气囊）受电弓升起
图33 受电弓控制电路
升前弓：
1单节车
受电弓风压隔离开关588QS单机位1位接通533549线531→403SK→532→587QS→533→588QS单机位→549→节N549a→节N549b→4QF（节车断处分闸状态）→节N534b→节534a→534→1YV→4001YV电升起节车受电弓
②两节车 588QS重联位0位断开533549线531→403SK→532→587QS→533→节N533a→节N533b→节515KF（确保节车室门关拉门联锁）→节N534b→节N534a→534→1YV→4001YV电升起节车受电弓
③两台车重联时重联隔离开关592QS重联位1位531→570QS→525→592QS重联位→526→重联中继545KA～548KA→400重联中继电机车重联准备电路N526节车526电节545KA～548KA电N525a台车应操端525电（具体控制原理重联控制讲）
532→546KA→W2532→外重联插座→台车应操端532电台车应操端受电弓升起
2升弓
531→402SK→535→节N535→重联交叉重联→节N532→节532电节车受电弓升起（节车说弓）正常运行时般升弓
二 断路器合闸控制
合闸条件：
1全车司机控制器处0位零位中继568KA电
2断路器身处正常开断状态（非中间位）
3劈相机中继567KA处失电状态
4断路器风缸足够风压450KP4KF检测
3 调速控制
调速控制电路容：
指机车速度控制操作：线路接触器控制励磁接触器控制速度信号定磁场消弱控制功补接触器控制等操作
图34 调速控制电路
调速控制电路：
1零位控制
单节车时控制程：司机控制器调速手轮离开0位(机械0位)时导线415电零位延时时间继电器532KT电吸合见图
图35零位继电器
两节车重联时通N415控制节车532KT达两节机车零位步控制目两台机车重联时通W2415控制台车532KT达重联机车零位步控制目
2 低级位延时控制
627AC调速手轮转15级时导线417电 525KT电开始延时525KT低级位延时时间继电器电子式电延时机车低级位时免开通风机进行调车作业起动通风机程中快速起动机车作
3线路接触器控制
线路接触器构通牵引电机回路电器控制电路图见图
图36 线路接触器
导线531532KT(求司机控制器调速手轮离开0位532KT电常开点闭合)10QP60QP导线501电中10QP60QP空载试验转换开关辅助接点运行位时常开点闭合
机车处牵引状态时导线501561KA两常闭接点分导线496497电导线496575QS导线481电然分19QS29QS线路接触器12KM22KM电动作导线497576QS导线485电然分39QS49QS线路接触器32KM 42KM电动作时牵引状态电机回路构成19QS～49QS分牵引电机1～4 隔离开关辅助接点575QS576QS牵引风机隔离开关某牵引风机障时隔离相应风机时隔离牵引电机避免牵引电机风烧损
机车处制动状态时导线501路581QS561KA常开点(制动时常开点闭合)导线496电路582QS561KA常开点导线 497电接环节牵引时相581QS582QS分制动风机1制动风机2隔离开关某制动风机障时隔离相应风机时隔离牵引电机避免烧坏制动电阻
4 磁场削弱控制电路分析
SS4G型机车磁削调速手轮转六级时起作根机车牵引特性磁削基原理设置环节
调速手轮转六级时导线401627AC导线410电时627AC转换手I级削弱位导线407电I级磁削两电磁阀17YV47YV电动作
受控制相应接触器闭合电机完成I级削弱时627AC转换手Ⅱ级导线408电407失电导线408分17KM47KM导线458459电Ⅱ级磁削两电磁阀18YV48YV电动作相应接触器闭合电机完成Ⅱ级削弱627AC转换手Ⅲ级位导线407408电17YV47YV18YV48YV电动作磁削接触器闭合电机完成Ⅲ级磁削
图37 磁场削弱控制
4 信号控制
SS4改型机车司机室装显示屏辅显示屏块显示32信号显示屏显示机车状态障辅助显示屏显示显示屏容补充说明图台显示信号控制环节
图 38 台显示信号控制环节
显示屏显示容
1预备—该信号受预备中间继电器556KA常闭联锁控制机车预备完成556KA电动作常闭开导线703失电预备信号灯灭
2断—该信号受断路器辅助常闭接点4QF控制断路器合时常闭接点开704线失电断信号灯灭表示断合
3零压—机车处零电压时零压中间继电器563KA电动作导线790563KA常开联锁705线电零压信号灯亮表示机车处零压状态
4接—接继电器97KE98KE动作时导线79097KE98KE常开联锁导线701702电辅显示屏接1接2信号灯亮时通辅显示屏隔离二级送出707导线显示屏接信号灯亮表示机车处接状态
5零位—调速手柄处0位时零位中继568KA电导线790568KA常开联锁709线电零位信号灯亮表示调速手柄处0位状态
6劈相机—该信号受201KM566KA567KA控制劈相机启动时201KM567KA电动作导线790566KA常闭567KA常开718线电劈相机信号灯亮劈相机启动完毕566KA电动作常闭开劈相机信号灯灭
二 辅助显示屏显示容
1接1—接继电器97KE电动作时导线79097KE常开联锁701线电接1信号灯亮表示第转身架属回路接现象
2接2—接继电器98KE电动作时导线79098KE常开联锁702线电接2信号灯亮表示第二转身架属回路接现象
3牵引电机1—电子柜检测牵引电机1流时部送出信号线1711电牵引电机1信号灯亮表示牵引电机1流
4压缩机—该信号受压缩机辅机保护接点217QA控制压缩机电动机流时217QA动作790线217QA751线电压缩机信号灯亮表示压缩机障压缩机正常启动时该灯亮
5变压器风机—该信号受变压器风机保护接点227QA控制变压器风机电动机流时227QA动作790线227QA754线电变压器风机信号灯亮表示变压器风机障变压器风机正常启动时该灯亮
6牵引风机1—该信号受219QA205KM550KA控制风机启动时790线550KA常闭联锁205KM常开联锁导线731线电该信号灯亮风机启动加速定速度风速继电器519KF动作风速中间继电器550KA电动作常闭开断开信号灯电路灯灭表示牵引风机1启动正常风机启动时信号灯应先亮接着灭灭风机没启动风反风机电动机流219QA跳开790线219QA直接731线电信号灯亮
7 辅流—辅助系统流时辅助流中间继电器564KA电动作790线564KA常开联锁755线电辅流信号灯亮表示辅助系统流信号图副台显示信号控制环节
图39 副台显示信号控制环节
第四章 保护电路
1 电路保护
11 短路保护
网侧出现断路时通网侧电流互感器7TA→原边流继电器101KC断路器4QF动作实现保护
次边出现断路时次边电流互感器176TA177TA186TA186TA→电子柜流保护环节断路器4QF动作实现保护
12 流保护
牵引工况时牵引电机流保护通直流电流传感器111SC121SC131SC141SC→电子柜→断路器实现
制动工况时牵引电机流保护通直流电流传感器111SC121SC131SC141SC→电子柜→励磁流中间继电器559KA→励磁接触器91KM实现
13 电压保护
机车电压保护包括：气电压操作电压整流器换电压调整电压等
机车断路器4QF开接通变压器空载电流时机车产生操作电压通网侧避雷针5F牵引绕组RC吸收器够操作电压进行限制
14 接保护
牵引工况转架供电单元设套接保护系统网侧电路外电路点接时接继电器均动作死区接继电器动作通连锁断路器动作实现保护
制动工况具两套独立回路消死区回路电势均相加关系励磁电流方牵引方相反改电枢电势方相反改正负制动工况发生接障时接继电器动作通锁断路器动作实现保护
2 辅助电路保护
21 零压保护
零压保护接触网供电失压保护电网正常供电时286KT吸合：电网失压时286KT失电动作常闭连锁闭合563KA零压中间继电器接通断路器分闸电路显示信号网压失电变压器辅助绕组两端电压突变零穗时间递减电路中串两稳压截压50V作零压时间继电器286KT电网失电2S时间动作达保护准确性必性排电网失电重合闸时劈相机处单相堵转合闸短暂脱弓乱跳闸
零压保护电路时起保护阀287YV交流作出现控制电路切断机车高压供电然存情况287YV电门联锁闭锁室门开达确保生安全目
22 接保护
辅助电路某点接时辅接保护系统形成回路285KE动作吸合辅助连锁断路器分闸线圈电跳闸司机台辅接信号显示时285KE常闭连锁开断回路串入电阻262R免出现电流二烧损接继电器时285KE 身连锁恢复中间继电器562KA连锁接通锁回路保持信号记忆
障解助断路器合闸操作562KA常闭锁断开285KE恢复限流电阻262R两端接电容257C目285KE动作时吸合提高保护系统性
23 辅机载保护
该保护原理：辅机电动机出现单相短路堵转等情况引起流时装置电流互感器检查电流信号保护电子控制插件版电路作短路障超05s单相堵转超3s装置相应中间继电器吸合动作继电器连锁切断相应流辅机接触器线圈电源接触器分断
接触器发生障法判断辅机继续流3s延时保护装置接通断路器分闸线圈断路器跳闸执行第二次保护措施
第六章 受电弓电气劈相机原理分析障判断应急障处理
1受电弓障分析判断处理方案
11 受电弓控制分析
受电弓升起压缩机空气进入升弓气缸推动气缸活塞产生升起受电弓必须具备足够压力压缩空气
压缩空气开通关闭受电磁阀控制具体控制程：
（1）电源602QA动开关提供台键开关点连锁点570QS导线531电20QP50QP297WP保护阀287YV电动作开通通高压室门联锁阀气路
时门联锁已正常关闭门联锁阀动做高压室门闭锁开通通受电弓升弓电磁阀气路升弓做准备
图62 受电弓气路图
条路径前受电弓键开关403SK受电弓隔离开关587QS导线533电时风压隔离开关588QS单机位1位导线533588QS导线534电受电弓电磁阀1YV电动作压缩空气直通升弓风缸促受电弓升起果时588重联位0位时导线533重联插头节车N533b电节车受电弓风压继电器515KF重联插头车534导线电受电弓升起实现重联两节车高压室门关受电弓升起设想达保证身安全目
(2)两台车重联 时导线532重联中间继电器546KA导线W2532电外重联电缆台车W2532电促台车受电弓升起
（3）升弓时闭合受电弓键开关402SK导线531402SK导线535电重联线交叉重联节N532导线电台车受电弓升起交叉重联联接方式（图）
图63 受电弓重联
12受电弓障分析判断处理方案
1受电弓升起
普通受电弓升起时处理：
（1）确认两节车高压室门车顶门锁闭位受电弓动开关602QA闭合良143147140塞门开放控制风压辅助风压500Kpa受电弓障隔离开关587QS正常位
（2）反复断合次570QS检查两节车287YV否吸合吸合固定吸合位
（3）287YV吸合确认两节车门联锁阀杆伸位改升组弓
2升弓车顶放炮声
（1）发生次放炮声影响供电继续运行
（2）发生二次放炮声须请求停电办妥手续车顶处理排异物擦净瓷瓶
（3）瓷瓶障引起接放炮须拆相应导电杆
3 台受电弓损坏时处理
（1）规定请求停电注意安全
（2）障受电弓绑防止超高
（3）接处须拆相应导电杆换弓运行
（4）受电弓刮离车顶须移车顶放置安全点（倾入邻线）车顶清理干净换弓运行
（5）障受电弓隔离开关587QS置障位关闭143塞门
2受电弓障分析判断处理方案
21劈相机控制分析
辅机控制电源605QA动开关提供劈相机控制完成辅机控制先决条件SS4改型机车劈相机控制手动起动动起动两种方式通方式选择开关591QS进行选择591QS0位时手动位591QS1位时动位
图64 劈相机电路控制
〈1〉手动控制：
劈相机键开关404SK导线560404SK591QS导线564电劈相机中间继电器567KA电动作常开点闭合导线560567KA常开点导线561电分成条支路：第条支路导线561劈相机起动中间继电器566KA常闭点分相接触器213KM劈相机起动延时继电器533KT电动作劈相机接触器201KM闭合作准备第二条支路导线561213KM辅助接点导线572电劈相机障隔离开关242QS劈相机辅助保护接点215EF201KM电动作劈相机回路构通
开始起动起动正常劈相机起动继电器283AK动作常开点闭合第三条支路导线561283AK导线568电劈相机起动中间继电器566KA电动作常闭点开切断213KM533KT供电回路甩掉劈相机起动电阻劈相机进入正常工作状态时566KA常开点闭合第四条支路导线561215EF566KA常开点566KA继续电锁第五条支路导线561533KT常闭点导线577电辅机正常工作作准备劈相机控制利完成单节车情况两节车重联时通重联线N564节车567KA电动作起动节劈相机程单节相
〈2〉动控制：
谓动控制指司机操作断路器合闸劈相机动起动需操作劈相机辅机键开关功机车分相区时减少司机操作步骤断路器闭合辅助联锁常闭点开导线565失电劈相机动延时继电器528KT失电延时1S常闭点闭合 导线562591QS528KT常闭点劈相机开始动
〈3〉劈相机障时控制：
劈相机障242QS2位通风机1代劈相机时通风机1通分相电容起动代劈相机功辅机旧正常工作
具体控制程：
①242QS2位
②296QS电容位操作程起动劈相机相似
首先404SK567KA电动作导线560567KA导线561电第路导线561566KA213 KM533KT电起动电容接入第二路导线561213KM242QS导线695电通风机1辅机保护接点219EF通风机1接触器205KM电动作锁通风机1开始起动发电机电压283AK整定值时283AK动作第三路导线561283AK566KA电动作通身常开点锁思路导线561566KA常闭点切213KM533KT供电回路甩掉通风机1起动电容通风机1进入正常工作状态第五路导线561533KT导线577电辅机正常工作作准备
22劈相机电路障分析处理
1起动电阻值变
起动电阻变会引起劈相机起动困难起动电阻值变会劈相机起动转矩变劈相机额定起动电阻值079Ω果电阻制造公差较者次起动时间较长会劈相机起动电阻发烫烧红电阻氧化效截面积变次数劈相机起动电阻值会逐渐变低网压劈相机起动困难甚起动时应兆欧表测量劈相机起动电阻值果079Ω改组起动电阻电阻值偏劈相机起动电阻须时更换
2电器元件误动作
控制劈相机电器元件误动作般两种情况种劈相机起动机车信号显示屏劈相机起动信号显示灭机车设置流保护延时提前动作劈相机停止工作表明辅机流保护提前误动作时判断辅机保护插件出现问题应拔出辅机保护插件劈相机接触器手动钮劈相机正常起动说明劈相机流保护出现障应更换保护插件种情况劈相机起动劈相机起动信号显示—熄灭—显示劈相机某转速爬行降速停转辅机保护动作初步分析起动继电器提前误动作劈相机转速没达额定转速09倍起动继电器起动电阻切果劈相机起动起动信号显示灭劈相机剧烈抖动电磁噪音会起动电阻发红烧断说明起动继电器晚动作动作起动电阻迟甩甩开应立切断电源否劈相机会烧坏应快检查排起动继电器障时起动继电器凸键动作常开联锁闭合566KA吸合切断213KM线圈电源甩开起动电阻215EF常闭联锁障暂时该联锁短接维持机车运行入库处理完恢复正常时排继电器身机械障：批示件显示正确锁钩误动作等
3 劈相机障通风机兼作劈相机分相起动
第台牵引通风机3MA电容分相起动电路劈相机发生障设电路机车运行中劈相机旦发生障司机法查清原情况保证辅机继续正常工作切劈相机起动电容253C风机电机3MA直接进行分相起动时劈相机障转换开关242QS1FD位283AK监测劈相机发电相电压引入线接通风机电机3KA第三相时必须闸刀开关296QS倒起动电容位（起动电阻起动通风机）起动程起动继电器283AK控制起动完成283AK常开联锁闭合213KM线圈失电触头开切起动电容投入辅机运行值注意运牵引通风机3MA代劈相机作电容分相起动时司机操劈相机时相两节车辅助电路未重联节车做劈相机电阻起动节车牵引通风机3MA电容分相起动种方法时接触网电压必须22KV时电容分相起牵引通风机电机
致谢
三年学时光结束毕业设计接尾声段时间奋战毕业设计终完成没做毕业设计前觉毕业设计三年学学知识单纯总结通次做毕业设计发现法点笑毕业设计仅前面学知识种总结力种提高学许新知识
份毕业设计导师张琳老师悉心指导完成张老师严谨治学态度科学工作方法极帮助影响衷心感谢月张老师关心指导
时非常感谢指导老师课老师学学阶段——毕业设计阶段指导初定题资料收集写作修改文定稿耐心指导私帮助指导毕业文放弃休息时间种私奉献敬业精神令钦佩表示诚挚谢意时感谢课老师学三年指导帮助教会专业知识教会学教会做正方面取显著进步表示衷谢意祝老师培养出越越优秀桃李满天
参 考 文 献
1 韶山4型电力机车 中国铁道出版社
2 电力机车控制 中国铁道出版社
3 牵引电器 西南交出版社
4 电气制图图形符号国家标准汇集 中国标准出版社
5 电力牵引控制系统 中国铁道出版社
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