SS4改电力机车辅助回路故障分析及处理

高等教育自学考试

毕业设计（论文）

北京交通大学

1

北 京 交 通 大 学

毕 业 设 计（论文）

题 目： SS4 改电力机车辅助回路故障分析及处理

姓 名： 王 彬 专 业：铁道机车车辆 工作单位： 吉林铁道职业技术学院 职 务： 学 生 准考证号： 291712101124 联系电话： 18657822217

设计（论文）指导教师： 关洪亮

发题日期：2013年4月20日 完成日期：2013年6月20日

2

毕业设计（论文）评议意见书

专业 题目 铁道机车车辆 姓名 王彬 SS4改电力机车辅助回路故障分析及处理 指导教师评阅意见 成绩评定： 指导教师： 年 月 日 答辩组意见 答辩组负责人： 年 月 日 备注

3

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目：SS4改电力机车辅助回路故障分析及处理. 一、毕业设计（论文）内容

（1）深入研究SS4改机车辅助电路的原理、结构及工作特点；

（2）重点是由劈相机组成的分相系统，掌握其电路组成、原理及工作过程。 （3）全面掌握辅助电路相关负载的控制过程。

（4）基本掌握辅助电路的常见故障类别及分析处理方法。

二、基本要求

在掌握交直传动电力机车电路识图方法的基础上，初步形成电路分析、故障判断的能力，熟悉辅助电路的作用、组成及工作特点。

三、重点研究的问题或主要技术指标

（1）全面掌握SS4改机车辅助电路的电压等级及相应的负载设置。

（2）重点分析劈相机启动及控制，并针对使用中的常见故障进行分析，形成故障判断及处理流程。

（3）掌握各三相辅助交流电机的使用及工作特点，并分析其故障形成的原因及处理方法。

（4）初步掌握辅助电路工作的控制过程，如劈相机启动、风机延时启动、空压机无载启动等。

4

目录

引言 ...................................................................... 5 第一章

1.1单-三相供电系统 ....................................................... 5 1.2三相负载电路 .......................................................... 5 1.3单相负载电路 .......................................................... 5 第二章 辅助回路的工作原理

2.1辅助回路的组成......................................................... 6 2.2辅助回路的工作原理..................................................... 6 第三章 分相系统

3.1劈相机 ................................................................ 8 3.2通风机电动机电容 ...................................................... 9 第四章 辅助回路控制线路

4.1劈相机控制 ........................................................... 11 4.2空气压缩机泵风控制 ................................................... 12 4.3通风机、变压器油泵和风机控制 ......................................... 13 4.4制动风机控制 ......................................................... 15 4.5辅助系统过流保护的控制电路 ........................................... 15 4.6辅助回路接地保护的控制电路 ........................................... 16 4.7零压保护的控制电路 ................................................... 16 第五章 辅助回路常见故障分析及处理

5.1劈相机常见故障分析及处理.............................................17 5.2劈相机启动后，其他辅机不起动的处理...................................19 5.3辅助回路灯亮，辅机不起动.............................................19 5.4辅助回路、辅过流处理.................................................19 5.5辅回路灯亮，付屏无显示跳主断.........................................19 5.6辅助回路接地时的分析及处理...........................................19 5.7辅助压缩机泵风异常缓慢的处理.........................................20 5.8通风机或油泵故障的处理...............................................20 5.9 SS4改机车某辅机三相自动开关跳时的处理方法及注意事项.................21 结论....................................................................23 参考资料及文献 ........................................................... 14

5

路没有重联，因此可以一节车用劈相机电阻分相启动，另一节车（其劈相机故障时）用第一牵引通风机电动机的电容分相启动。

第四章 辅助回路的控制线路

4.1劈相机控制

劈相机控制分为手动、自动，由选择开关591QS控制；由605QA自动开关提供电源。 4.1.1手动控制

当闭合605QA、（591QS在“0”位）按下“劈相机”按键开关404SK后，劈相机中间继电器567KA得电，电路：464线→605QA→560线→404SK→591QS0→567KA→400线（406/E，图4）。

567KA得电后，其正联锁闭合，使561线有电，分别接通下方几条通路：

分相接触器213KM、劈相机分相延时继电器533KT（延时3秒）、劈相机起动延时继电器527KT（延时1秒）、劈相机接触器201KM、劈相机起动继电器283AK得电电路以及523、535、536、526KT延时继电器电路：

A、213KM电路：464→605QA→560→567KA正→561线→566KA反→213KM→400线（图408/E）

B、533KT电路：464→605QA→560→567KA正→561线→566KA反→533KT→400线(图408/E)

C、527KT电路：464→605QA→560→567KA正→561线→566KA反→527KT→400线(图408/E)

D、201KM电路：464线→605QA→560→567KA正→561线→213KM正→242QS1→201KM→400线（图408/E）

E、283AK启动工作电路：464线→602QA→531线→533KT→283AK→400(图207/B)

得电后，接通劈相机起动电阻电路：A6→215QA→225线→1MG的D1-D4-D3→201KM213KM→227线→213KM→263R→296QS→X6（图207）

213KM联锁闭合，经劈相机故障隔离开关242QS使接触器201KM得电，劈相机主电路沟通并开始起动（电路2）。

起动原理：当按下劈相机按键开关后，接触器213KM闭合，起动电阻投入，201KM

11

闭合，劈相机开始起动；这时劈相机起动控制继电器283AK延时3秒钟投入工作，检测劈相机发电电压（由279、280引入），当转速达到0.9nH、电压220V时，283AK动作，常开联锁闭合，接通劈相机运转中间继电器566KA，566KA得电后切断213KM、533KT、527KT电路（201KM由自锁联锁自持），527KT失电后，延时1秒断开劈相机分相接触器213KM，533KT失电后，延时3秒断开劈相机起动继电器283AK，劈相机起动完毕。

当533KT失电后，反联锁闭合，577线有电，为空压机、通风机、油泵等工作准备电源。

另外，561线有电，接通535、536、523、526KT电路，523KT延时3秒后还接通卸荷阀247YV电路：

A、535KT电路：464线→605QA→560→567KA正→561线→205KM反→535KT→400线（图4）

B、536KT电路：464线→605QA→560→567KA正→561线→206KM反→536KT→400线(图4)

C、523KT电路：464线→605QA→560→567KA正→561线→203KM反→523KT→400线(图4)

D、526KT电路：464线→605QA→560→567KA正→561线→209KM反→526KT→400线（图4）

E、247YV电路：464线→605QA→560→567KA正→561线→523KT正→247YV→400线（图4） 4.1.2劈相机自动控制

所谓自动控制是指主断路器合闸后，劈相机自动起动，目的用于机车过分相区段时，减少司机操作。控制过程：劈相机控制开关591QS打到自动位“1”位，按下按键404SK，在主断分400SB闭合后，4QFF得电，4QF闭合，528KT延时1秒钟得电，其常闭联锁断开567KA电路，劈相机停止工作，牵引通风机、变压器油泵风泵电机和制动通风机均停止工作。当通过了分相区段后，按合闸按扭（4QFF重新失电），4QF断开，528KT失电，延时1秒钟，其528KT联锁闭合（图4的406/D），使继电器567KA重新得电，即464线→605QA→560线→404SK→562线→591QS1→563线→528KT→564线→567KA→400线（图406/E）；得电后结果与手动相同。

12

4.1.3劈相机故障控制

若劈相机故障，则将242QS置“2”位也就是用通风机1替代劈相机，此时，

通风机1通过电容分相启动后替代劈相机的功能，使其他辅机依旧能正常工作。具体控制过程如下:

1、将242QS置2位；

2、将296QS置电容位，随后的操作过程与启动劈相机相似；

3、按下404SK,567KA得电动作。导线560经567KA，使导线561有电。 ——导线561经566KA、527KT使213KM和533KT得电，启动电容接入。 ——导线561经213KM、242QS，使导线580有电，通风机1接触器205KM得电动作并自持，通风机1开始启动，当其发电机电压达到283AK的整定值时，283AK动作。

——导线561经283AK使566KA得电动作并自持，527KT线圈失电。

——导线561经566KA联锁、527KT的正联锁切除213KM和533KT的供电电路，甩掉通风机1的启动电容，使通风机1进入正常工作状态。

——导线561经533KT使导线577有 电，为其他辅机的正常工作做好准备。

4.1.4“低压试验”控制及库内辅助电路三相电源试验：

机车“低压试验”时，将242QS打在“0”位即“试验”位，并闭合按键404SK，则567KA、566KA、得电闭合，533KT失电打开，其常闭联锁接点闭合，577线路有电，则可进行其他辅机接触器操作试验，但此时劈相机接触器201KM被切断，由此，又可将辅助电路插座接上三相380V电压，直接启动压缩机和各通风机，而无须启动劈相机。

4.2空气压缩机泵风控制

4.2.1自动泵风

按下“压缩机”按键开关405SK后，导线577经405SK、517KF（低于750Kpa闭合，高于900Kpa断开）、566KA、579QS，使压缩机接触器203KM得电，电路： 464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→405SK→596线→517KF→566KA→579QS→203KM→400线（图4 412/D）

13

203KM得电后，接通空压机电机2MA电路；此时，若劈相机D1为高电位，D2、D3为低电位，那么，电路：D1→201KM→225线→215QA→217QA→228线→203KM→2MA→203KM(229线、230线)→215QA(226线、227线)→201KM→D2、D3→D4→D1（图2 209/B）2AM得电后泵风。 4.2.2手动泵风

若按键405SK坏或压力开关517KF失控，可按下“压缩机”手动按钮开关408SK，直接经566KA、579QS，使压缩机接触器203KM得电，电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→408SK→566KA→579QS→203KM→400线（图4 412/D）

203KM得电后与自动泵风相同。

当自动泵风压力达到900Kpa以上或松开手动按钮时，203KM失电，常闭联锁接通523KT电路，延时3秒钟523KT动作，523KT正联锁闭合接通空压机卸荷阀247YV，使空压机在无负荷（背压）状态下再起动，防止电机烧损。电路：

A、523KT得电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→579QS→617线→203KM→523KT→400线（图4 414/D）

B、247YV得电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→523KT→247YV→400线（图4 414/B）

4.3通风机、变压器油泵和风机控制

4.3.1通风机、变压器油泵和风机手动控制

在劈相机工作状态下，按下“通风机”按键开关406SK，首先通风机1接触器205KM得电，其电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→242QS→575QS→205KM→400线（图4 410/D）

205KM得电后，主触头闭合接通“通风机1”3MA电机电路：D1→201KM→225线→215QA→219QA→231线→205KM→3MA→205KM(232线、233线)→215QA(226线、227线)→201KM→D2、D3→D4→D1（图2 210/B）

同时，205KM反联锁断开，535KT失电，延时3秒后，535KT反联锁闭合，再使“通风机2”接触器206KM得电，其电路：

（1）535KT失电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→205KM反→

14

535KT→400线（图4 414/D）

（2）206KM得电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→535KT反→576QS→206KM→400线（图4 410/D）

206KM得电后，主触头闭合接通“通风机2”4MA电机电路：

D1→201KM→225线→215QA→219QA→234线→206KM→4MA→206KM(235线、236线)→219QA→215QA(226线、227线)→201KM→D2、D3→D4→D1（图2 210/D） 同时，206KM反联锁断开，536KT失电，延时3秒后，536KT反联锁闭合，又使变压器油泵接触器212KM和风机接触器211KM得电，其电路：

（1）536KT失电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→206KM反→536KT→400线（图4 413/D）

（2）212KM得电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→535KT反→536KT反→584QS→212KM→400线（图4 411/D）

（3）211KM得电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→535KT反→536KT反→599QS→211KM→400线（图4 411/D） 212KM得电后，主触头闭合接通变压器油泵8MA电机电路：D1→201KM→225线→215QA→228QA→246线→212KM→8MA→212KM(247线、248线)→228QA→215QA(226线、227线)→201KM→D2、D3→D4→D1（图2 210/D）。

211KM得电后，主触头闭合接通变压器风机7MA电机电路：D1→201KM→225线→215QA→227QA→243线→211KM→7MA→211KM(244线、245线)→227QA→215QA(226线、227线)→201KM→D2、D3→D4→D1（图2 210/D） 4.3.2通风机、油泵和变压器风机的自动控制

所谓自动控制，是406SK在自动位、调速手轮转到高级位后，通风机能够自动起动；当570QS扳到“1”位、406SK在断开位、调速手轮转到1.5级及以上，导线417有电时，自起风机中间继电器549KA得电动作，其电路：

577线→227AC（1.5级以上）417线（577线是劈相机工作后经533KT有电，在图409/B）。

417线→549KA→400线（图4 409/D）

549KA得电后，一正联锁自持。二正联锁闭合，577线通过406SK常闭触点、二极管509V到588线，回到手动工作电路上（此种情况下要停止其工作，应闭合406SK，

15

然后再断开）。

通风机自起工作电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK反→570QS→549KA→509V(二极管)→566KA→535KT反→576QS→205KM→400线（图4 410/D） 其余和手动一样。

4.4制动风机控制

在劈相机工作状态下，实施电阻制动时，按下“制动风机”按键开关407SK，首先制动风机1接触器209KM得电，其电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→407SK→566KA→581QS→209KM→400线（图4 411/D）。

209KM得电后，主触头闭合接通“制动风机”5MA电机电路：D1→201KM→225线→215QA→223QA→237线→209KM→5MA→209KM(238线、239线)→215QA(226线、227线)→201KM→D2、D3→D4→D1（图2 210/B）。

然后，209KM反联锁断开，526KT失电，延时3秒后，526KT反联锁闭合，再使“制动风机2”6MA接触器210KM得电，其电路：

（1）526KT失电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→209KM反→526KT→400线（图4 414/D）

（2）210KM得电电路：464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→407SK→566KA→526KT反→582QS→210KM→400线（图4 410/D）。

210KM得电后，主触头闭合接通“制动风机”6MA电机电路：D1→201KM→225线→215QA→224QA→240线→210KM→6MA→210KM(241线、242线)→224QA→215QA(226线、227线)→201KM→D2、D3→D4→D1（图2 210/D）

两节车重联，通过N590内重联线控制另—节车制动风机的工作。 两台车重联，通过W2590外重联线控制另一台车制动风机的工作。

4.5辅助系统过流保护的控制电路

辅助系统过流，通过辅助系统过流继电器282KC来检测。当辅助系统过流后，

282KC吸合，使辅助过流中间继电器564KA得电吸合并自锁。其常开联锁接通分闸电路，使主断路器分断。其控制电路为：

16

电子柜1780→282KC常开联锁→564KA→400。

电子柜1780→562KA常闭联锁→564KA常开联锁→564KA→400(自锁电路)。 531→564KA常开联锁→544→4QF常开联锁→4QFF→4KF常开联锁→400。

4.6辅助回路接地保护的控制电路

在辅助回路接地，辅助回路接地继电器285KE吸合，使主断路器分断。 531→285KE常开联锁→544→4QF常开联锁→4QFF→4KF常开联锁→400。

4.7零压保护的控制电路

当机车失压超过2S以上时，零压继电器 286KT失电，其常闭联锁使零压中间继电器563KA得电吸合。

其常开联锁接通分闸电路，使主断路器分断，其控制电路为：电子柜1780→562KA常闭联锁→286KT常闭联锁→563KA→400。

561→503V→236QS(0) →563KA常开联锁→544→4QF常开联锁→4KF常开联锁→400。

导线561受劈相机中间继电器567KA控制，因此零压保护只有劈相机投入工作才能起作用。

第五章 辅助回路常见故障分析及处理

5.1劈相机常见故障分析及处理

17

5.1.1接触器故障分析及处理

劈相机通电后，劈相机转子不转，而且无任何反应，初步判断为劈相机接触器没有动作，这时应该拆下劈相机接触器201KM，检查其触电在通电情况下是否全部闭合良好，如果无任何反应，证明接触器已损坏，应立即更换新的接触器。

在机车整备中还有一种情况是按下劈相机按键开关404SK后，劈相机启动信号显示不灭，到机车辅助室内就会听到劈相机发出嗡嗡声，观察劈相机转轴不转或转动很慢，用手触摸感到发热严重，这时应初步判断劈相机“走单相”，应立即检查劈相机接触器201KM和启动电阻接触器213KM，看看是否还在动作，如果有不动作的情况，应该立即更换接触器，从而保证劈相机能够正常运转，如果接触器没有问题，表明电机内部有故障，用万用表测量该电机三相电阻可查出哪相开路，应立即对该电机进行检修。 5.1.2起劈相机无显示跳闸

1、确认主断闭合到位，显示屏“主断”、“零压”均灭灯，再次进行试验。 2、将两节零压故障开关236QS置“故”位，维持运行，注意观察网压，发现失压及时断电。

3、确认全车快速甩单节控制盒转换板扭置故障位。 4、切除自动过分相。

注意事项：LCU机车将故障节一、二号低压柜“LCU”A/B组开关均置另一组。 5.1.3 SS4改机车劈相机启动电阻甩不开时的应急处理方法

打开相应节机车Ⅰ辅柜门，通知司机闭合劈相机扳钮，待劈相机启动3秒后， 人为捅劈相机电压启动继电器283AK或人为闭合劈相机启动中间继电器566KA一次，使劈相机启动接触器213KM断开，甩开启动电阻。 5.1.3闭合劈相机扳钮，全车劈相机灯不亮的处理

1、切除自动过分相。

2、检查操纵节电源柜内“辅机控制”605QA是否在闭合位。

3、605QA正常时短接一号低压柜567KA上的560至564线，每次过分相时将605QA扳至断开位，过完分相闭合主断后再将605QA扳至闭合位即可启动劈相机（LCU机车将故障节一、二号低压柜“LCU”A/B组开关均置另一组）。

注意事项：将605QA扳至闭合位后劈相机即开始正常启动，此时司机室劈相机按键

18

404SK被短接不起作用，因此在劈相机启动的过程中，司机应严密监视 “劈相机”启动过程，发现异常情况及时断开主断，防止发生劈相机启动电阻烧损等问题。 5.1.4闭合劈相机扳钮，单节劈相机灯不亮的处理

1、切除自动过分相。

2、甩掉故障节维持运行到前方车站要求侧线停车处理。

3、检查该节一号低压柜567KA是否吸合，不吸合时人为垫死567KA，起动劈相机（LCU机车将故障节一、二号低压柜“LCU”A/B组开关均置另一组）。 注意事项：人为垫死567KA后，断开主断再合闸前必须使567KA释放，合闸后再闭合劈相机扳钮，将567KA垫死。严禁人为合主断后垫死567KA过分相，否则将造成劈相机烧损。

5.1.5闭合劈相机扳钮，“劈相机”灯不灭的处理

1、切除自动过分相。

2、断开主断、断开劈相机启动扳钮404SK，检查、确认故障节机械间内二号低压柜215QA，劈相机启动电阻，正常时人为捅一号低压柜566KA或283AK二次启动（LCU机车将故障节一、二号低压柜“LCU”A/B组开关均置另一组）。

3、若215QA跳，重新闭合，若不行倒风机位。 4、若二号低压柜201KM不吸合，倒风机位运行。 5、若二号低压柜213KM不吸合，切单节运行。

5.1.6闭合劈相机扳钮，劈相机灯灭又亮的处理

1、切除自动过分相。

2、检查二号低压柜215QA在闭合位，确认一号低压柜566KA本身状态良好，倒风机位运行。

5.1.7劈相机启动电阻烧损，倒劈相机备用电阻方法

若劈相机电阻烧损，清理接地处所后将2号低压柜内的二号低压柜劈相机刀闸开关298QS拉至下合位，未装刀闸开关的倒接231#线，用备用电阻或倒风机位运行。 5.1.8某节机车劈相机故障转风机位的方法及注意事项

方法：1、将该节Ⅱ辅柜面板上劈相机故障开关242QS转置1FD位 2、将该节Ⅱ辅柜内劈相机启动电阻转换单片闸刀296QS转置电容位 注意事项：因辅助电路为高压电，所以拉296QS闸刀时必须在确认主断路器断

19

开的情况下进行。

5.2劈相机起动后，其它辅机不起动的处理

1、各种辅机均不起动，检查533KT反联锁561和577线。

2、某一种辅机起动故障，检查566KA对应触指或用故障开关切除辅机。 3、一组中个别辅机不起动，检查对应延时继电器及接触器

5.3辅助回路灯亮，辅机不起动

处理：根据灯显确认故障车节；根据付屏显示确认故障的辅机；无付屏根据跳开的三相开关（或辅机保护插件指示灯）确定：

（1）检查确认接触器无焊接，将三相自动开关恢复；焊接时，利用相应三相自动开关和GK切除

（2）辅机插件置故障位再恢复，无效，确认是否焊接；若焊接时，必须拆除该接触器主触头非电源端接线，将相应辅机保护插件置故障位，GK切除或者切节处理

5.4辅助回路、辅过流处理

（1） 重合闸一次

（2）仍跳，检查确认282KC无异状，辅机保护及其接触器无异状，利用三相自动开关及相应GK切除，若不能确定故障处所，切节处理，但必须使282KC释放

5.5辅回路灯亮，付屏无显示跳主断

（1）重合闸仍跳

（2）重新起动辅机，起至某一辅机时，主断跳闸，为该辅机保护动作，确认无焊接后，恢复三相自动开关；焊接时切除之

5.6 辅助回路接地时的分析及处理

（1）有可能为元器件误动作导致瞬时接地，因此，重合闸一次；

（2）仍跳，说明并非误动作，这时应先切除热饭电炉取暖电炉、热水器、空调、窗加热，再合闸一次，确认各辅机接触器无焊接，三相自动开关无动作（辅机保护插件灯无显示）辅回路无过载后，将237QS置故位；

（3）再次合闸仍不行，查285KE不释放，断开其线圈无名线，使之释放，不

20

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/r10.html