一軌道交通交流牽引傳動系統試驗室簡介
湘電集團有限公司是中國城市軌道交通協會副會長單位和中國城市軌道交通協會分會副主任單位,其軌道交通交流牽引傳動系統試驗室是國內第一家從事牽引傳動系統試驗的實驗室,可以對地鐵、城市軌道交通的牽引電機、VVVF牽引變頻器進行試驗、VVVF牽引變頻器與電機組成的電傳動系統及輔助電源(SIV)進行試驗。
湘電集團軌道交通交流牽引傳動系統試驗室處于國內領先水平,成為國內交流傳動(包括電動汽車、小機車、城軌、地鐵、大車等交流傳動車輛)研發驗證、試驗基地。交流傳動試驗能力將達到最高電壓DC2000V、最大電流2000A的試驗能力,模擬地鐵、輕軌車輛運行速度達到120km/h,輔助電源試驗能力達到300kVA。
二軌道交通交流牽引傳動系統適用標準
GB 156-1993 | 標準電壓 |
GB/T 1980-1996 | 標準頻率 |
IEC 60850 | 鐵路應用——牽引系統的供電電壓化Railway applications - Supply voltages of traction systems |
GB 3797-89 | 電控設備 第二部分:裝有電子器件的電控設備 |
GB/T 3859.1-93 | 半導體變流器 |
GB 12668-90 | 交流電動機半導體變頻調速裝置總技術條件 |
GB/T 14436-93 | 工業產品保證文件 總則 |
GB/T 15139-94 | 電工設備結構總技術條件 |
GB/T 13422-92 | 半導體電力變流器電氣試驗方法 |
GB/T 14549-93 | 電能質量 公用電網諧波 |
GB 755-2000 | 旋轉電機 定額和性能 |
GB 755.2-2003 | 旋轉電機確定損耗和效率的試驗方法 |
GB/T 1029-2005 | 三相同步電機試驗方法 |
GB/T 1032-2005 | 三相異步電機試驗方法 |
JB/T 7118-2004 | 變頻調速專用三相異步電動機技術條件 |
GB/T 17626-1998 | 電磁兼容 試驗和測量技術 |
JB/T7118 | 變頻電機試驗方法 |
三軌道交通交流牽引傳動系試驗項目
01電氣牽引系統試驗
空載試驗;低電壓、高電壓、額定電壓最大電流試驗;堵轉轉矩和堵轉電流試驗 ;峰值功率試驗;峰值扭矩試驗;超速試驗;工作特性曲線(電壓、電流、功率、效率、功率因數、轉矩、頻率、轉差頻率與轉速關系曲線);啟動試驗;過載試驗;系統效率試驗;牽引特性試驗(見圖1);制動特性試驗(見圖2);轉速控制精度試驗;過電流、過電壓、欠電壓保護功能試驗;饋電試驗 ;電壓突變試驗。
圖1 列車牽引特性曲線
圖2 列車制動特性曲線
02VVVF牽引變頻器試驗
牽引特性試驗;制動特性試驗;電壓突變試驗;高壓區試驗;低壓區試驗;保護值整定試驗;斷電區試驗;系統跟隨試驗;溫升試驗;負載能力試驗。
03牽引電機試驗
空載試驗;短時升高電壓試驗;堵轉試驗;溫升試驗;工作特性曲線及容差(電壓、電流、功率、效率、功率因數、轉矩、頻率、溫度、轉差頻率與轉速關系曲線);超速試驗;啟動試驗;過載試驗;電機效率測試;耐電壓試驗;振動試驗;噪聲試驗;溫度傳感器檢測;軸電壓測量。
04輔助電源(SIV)試驗
絕緣電阻測量及耐壓試驗;控制電路動作確認試驗;一般特性試驗;啟動試驗;負載突變試驗;電壓急升、急降試驗;電源中斷后再接通試驗;效率測定;噪聲試驗;溫升試驗;故障保護試驗。
四軌道交通交流牽引傳動系統試原理框圖
圖1 軌道交通交流牽引傳動系統試驗室測試系統原理框圖
湘電集團軌道交通交流牽引傳動系統試驗室試驗系統輸入電源滿足DC1500V和DC750V兩種電壓等級,通過各組電源的串并聯組合以及調壓器調節,可以實現輸出電壓的無極變化或突加突減。通過采用電能回饋結構,陪試機作為發電機發電通過變頻器回饋至電網,節約運行成本。
如系統原理圖可知軌道交通交流牽引傳動系統主要由試驗電源、輔助電源(SIV)、WP4000變頻功率分析儀、SP系列變頻功率傳感器、DMC300分布式測控系統、電機試驗專用變頻電源等構成。
五軌道交通交流牽引傳動系統設備清單
序號 | 主要設備名稱 | 型號/核心參數 | 數量 | 備注 |
1 | 整流柜 |
額定電壓:2000V 額定電流:2000A |
8臺 | |
2 | 直流快速斷路器柜 |
額定電壓:2000V 額定電流:2000A |
1臺 | |
3 | 變頻器 | 750V、1500V兩種電壓等級 | 2臺 | |
4 | 電子負載 |
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 |
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8 | 數字變送器 | SP112301C | 6臺 |
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9 | 變頻功率傳感器 | SP162202C | 1臺 |
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10 | 變頻功率分析儀 | WP4000 | 3臺 |
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