一軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)室簡(jiǎn)介
湘電集團(tuán)有限公司是中國城市軌道交通協(xié)會(huì)副會(huì)長單位和中國城市軌道交通協(xié)會(huì)分會(huì)副主任單位，其軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)室是國內(nèi)第一家從事牽引傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室，可以對(duì)地鐵、城市軌道交通的牽引電機(jī)、VVVF牽引變頻器進(jìn)行試驗(yàn)、VVVF牽引變頻器與電機(jī)組成的電傳動(dòng)系統(tǒng)及輔助電源(SIV)進(jìn)行試驗(yàn)。
湘電集團(tuán)軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)室處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，成為國內(nèi)交流傳動(dòng)(包括電動(dòng)汽車、小機(jī)車、城軌、地鐵、大車等交流傳動(dòng)車輛)研發(fā)驗(yàn)證、試驗(yàn)基地。交流傳動(dòng)試驗(yàn)?zāi)芰⑦_(dá)到最高電壓DC2000V、最大電流2000A的試驗(yàn)?zāi)芰ΓM地鐵、輕軌車輛運(yùn)行速度達(dá)到120km/h，輔助電源試驗(yàn)?zāi)芰_(dá)到300kVA。
二軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)適用標(biāo)準(zhǔn)
| GB 156-1993 | 標(biāo)準(zhǔn)電壓 |
| GB/T 1980-1996 | 標(biāo)準(zhǔn)頻率 |
| IEC 60850 | 鐵路應(yīng)用——牽引系統(tǒng)的供電電壓化Railway applications - Supply voltages of traction systems |
| GB 3797－89 | 電控設(shè)備 第二部分：裝有電子器件的電控設(shè)備 |
| GB/T 3859.1-93 | 半導(dǎo)體變流器 |
| GB 12668-90 | 交流電動(dòng)機(jī)半導(dǎo)體變頻調(diào)速裝置總技術(shù)條件 |
| GB/T 14436-93 | 工業(yè)產(chǎn)品保證文件 總則 |
| GB/T 15139-94 | 電工設(shè)備結(jié)構(gòu)總技術(shù)條件 |
| GB/T 13422-92 | 半導(dǎo)體電力變流器電氣試驗(yàn)方法 |
| GB/T 14549-93 | 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 |
| GB 755-2000 | 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能 |
| GB 755.2-2003 | 旋轉(zhuǎn)電機(jī)確定損耗和效率的試驗(yàn)方法 |
| GB/T 1029-2005 | 三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法 |
| GB/T 1032-2005 | 三相異步電機(jī)試驗(yàn)方法 |
| JB/T 7118－2004 | 變頻調(diào)速專用三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件 |
| GB/T 17626－1998 | 電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) |
| JB/T7118 | 變頻電機(jī)試驗(yàn)方法 |
三軌道交通交流牽引傳動(dòng)系試驗(yàn)項(xiàng)目
01電氣牽引系統(tǒng)試驗(yàn)
空載試驗(yàn)；低電壓、高電壓、額定電壓最大電流試驗(yàn)；堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)電流試驗(yàn) ;峰值功率試驗(yàn);峰值扭矩試驗(yàn)；超速試驗(yàn)；工作特性曲線(電壓、電流、功率、效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)矩、頻率、轉(zhuǎn)差頻率與轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線)；啟動(dòng)試驗(yàn)；過載試驗(yàn)；系統(tǒng)效率試驗(yàn)；牽引特性試驗(yàn)(見圖1)；制動(dòng)特性試驗(yàn)(見圖2)；轉(zhuǎn)速控制精度試驗(yàn)；過電流、過電壓、欠電壓保護(hù)功能試驗(yàn)；饋電試驗(yàn) ;電壓突變?cè)囼?yàn)。
圖1 列車牽引特性曲線
圖2 列車制動(dòng)特性曲線
02VVVF牽引變頻器試驗(yàn)
牽引特性試驗(yàn)；制動(dòng)特性試驗(yàn)；電壓突變?cè)囼?yàn)；高壓區(qū)試驗(yàn)；低壓區(qū)試驗(yàn)；保護(hù)值整定試驗(yàn)；斷電區(qū)試驗(yàn)；系統(tǒng)跟隨試驗(yàn)；溫升試驗(yàn)；負(fù)載能力試驗(yàn)。
03牽引電機(jī)試驗(yàn)
空載試驗(yàn)；短時(shí)升高電壓試驗(yàn)；堵轉(zhuǎn)試驗(yàn);溫升試驗(yàn)；工作特性曲線及容差(電壓、電流、功率、效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)矩、頻率、溫度、轉(zhuǎn)差頻率與轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線)；超速試驗(yàn)；啟動(dòng)試驗(yàn)；過載試驗(yàn)；電機(jī)效率測(cè)試；耐電壓試驗(yàn)；振動(dòng)試驗(yàn)；噪聲試驗(yàn)；溫度傳感器檢測(cè)；軸電壓測(cè)量。
04輔助電源(SIV)試驗(yàn)
絕緣電阻測(cè)量及耐壓試驗(yàn)；控制電路動(dòng)作確認(rèn)試驗(yàn)；一般特性試驗(yàn)；啟動(dòng)試驗(yàn)；負(fù)載突變?cè)囼?yàn)；電壓急升、急降試驗(yàn)；電源中斷后再接通試驗(yàn)；效率測(cè)定；噪聲試驗(yàn)；溫升試驗(yàn)；故障保護(hù)試驗(yàn)。
四軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)試原理框圖
圖1 軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)原理框圖
湘電集團(tuán)軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)室試驗(yàn)系統(tǒng)輸入電源滿足DC1500V和DC750V兩種電壓等級(jí)，通過各組電源的串并聯(lián)組合以及調(diào)壓器調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的無極變化或突加突減。通過采用電能回饋結(jié)構(gòu)，陪試機(jī)作為發(fā)電機(jī)發(fā)電通過變頻器回饋至電網(wǎng)，節(jié)約運(yùn)行成本。
如系統(tǒng)原理圖可知軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)主要由試驗(yàn)電源、輔助電源(SIV)、WP4000變頻功率分析儀、SP系列變頻功率傳感器、DMC300分布式測(cè)控系統(tǒng)、電機(jī)試驗(yàn)專用變頻電源等構(gòu)成。
五軌道交通交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備清單
| 序號(hào) | 主要設(shè)備名稱 | 型號(hào)/核心參數(shù) | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 整流柜 |
額定電壓：2000V 額定電流：2000A |
8臺(tái) | |
| 2 | 直流快速斷路器柜 |
額定電壓：2000V 額定電流：2000A |
1臺(tái) | |
| 3 | 變頻器 | 750V、1500V兩種電壓等級(jí) | 2臺(tái) | |
| 4 | 電子負(fù)載 |
最高電壓：直流2000V 最大電流：1000A 最大功率：450kW |
1套 | |
| 5 | 高壓開關(guān)柜 |
額定電壓：10kV 主母線容量：100A |
1套 | |
| 6 | 輔助電源（SIV） |
額定電壓：1000V 額定電流：500A |
1套 |
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| 7 | 變頻功率傳感器 | SP112301C | 6臺(tái) |
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| 8 | 數(shù)字變送器 | SP112301C | 6臺(tái) |
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| 9 | 變頻功率傳感器 | SP162202C | 1臺(tái) |
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| 10 | 變頻功率分析儀 | WP4000 | 3臺(tái) |
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