Защита силовых цепей

Защита от атмосферных перенапряжений производится с помощью разрядника Рр, установленного на крыше электровоза управления.

Защита от коммутационных перенапряжений на вторичных обмотках силового трансформатора производятся с помощью резисторов R25, R26 и конденсаторов С1,С2.

Защита от коротких замыканий производится с помощью главного выключателя ВГ типа ВОВ-10. О срабатывания ВГ сигнализирует красная лампа на пульте управления.

Защита от перегрузки тяговых двигателей в режиме тяги производится с помощью реле перегрузки РП1 ...РП12 и линейных контакторов КЛ1...КЛ12. Первичные обмотки реле перегрузки включены в цепь каждого тягового двигателя. При срабатывании одного из реле перегрузки, отключаются линейные контакторы соответствующей тяговой единицы, и на пульте управления загорается красная сигнальная лампа.

Защита от перегрузок тормозных резисторов производятся с помощью реле перегрузки РП 16, РП 17, включенных в цепь якорей двигателей М1Э, М2Э. При срабатывании РП 16, РП 17 в тормозном, режиме, отключаются линейные контакторы КЛ1...КЛ4 снимается возбуждение с тяговых двигателей.

Защита от замыкания на земле производится с помощью реле заземления Р40. О срабатывании реле сигнализирует красная лампа на пульте управления.

При возникновении замыкания на землю тяговых двигателей замыкается цепь питания катушки реле заземления Р40, подключенного к вторичной обмотке трансформатора Тр2, первичная обмотка которого получает питание от обмотки собственных нужд силового трансформатора.

Защита выпрямительных установок Вп1, Вп2 от коротких замыканий производится с помощью главного выключателя ВГ, отключаемого с помощью отключающего электромагнита. Катушка электромагнита получает питание при открывании тиристора Д56, сигнал на открывание которого, поступает от датчиков короткого замыкания, подключенных к трансформатору тока Тр5,Тр6. Защита от коротких замыканий тиристоров производится аналогично. Сигнал на отключение главного выключателя поступает от датчиков короткого замыкания, подключенных к трансформаторам тока Тр7, Тр8.

Трансформаторы Тр9...Тр12 служат для подключения датчиков отсутствия тока в управляемых плечах выпрямительных установок, которые обеспечивают бестоковый переход силового контроллера на следующую позицию регулирования напряжения.

Защита выпрямительных блоков Вп1,Вп2 от пробоя вентилей ДПВ, а контроль за правильным распределением тока между параллельно включенными тиристорами — с помощью датчиков распределения тока ДРТ.

Защита вспомогательных цепей

Защита от перегрузок обмотки собственных нужд силового трансформатора осуществляется с помощью реле перегрузки РП12...РП15 и главного выключателя ВГ. При срабатывании реле перегрузки их размыкающие контакты в цепи удерживающей катушки ВГ размыкаются, и главный выключатель отключается.

Защита от перегрузок электродвигателей вентиляторов осуществляется с помощью тепловых реле Р19... Р26, Р29...Р32 включенных в две фазы двигателей.

Защита выпрямительных установок Вп5, Впб, служащих для выпрямления напряжения, подводимого к электродвигателям компрессоров, производится с помощью плавких предохранителей Пр2, ПрЗ.

Каждый электродвигатель компрессора защищается от перегрузки с помощью тепловых реле Р37.Р38, контакты которых разрывают цепь питания катушек контакторов Р11,Р12.

Защита печей обогрева кабины машиниста производится с помощью плавких предохранителей ПрЗ, ПР9.

Плавкие предохранители Пр1, ПрЮ, Пр12 служат для защиты трансформатора Тр2 питания реле заземления, первичных обмоток ТРПШ и трансформатора ТрЗ для питания блока управления ТРПШ.

Защита блока управления выпрямительных установок производится с помощью плавких предохранителей Пр51, Пр52 (при питании от обмотки собственных нужд трансформатора ( или Пр 45, Пр 46) при питании от сети депо), а также с помощью автоматического выключателя В38.

РАБОТА СХЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА

Схема возбуждения генератора.

Тяговый генератор ГТ имеет независимую обмотку возбуждения Н-НН, которая получает питание от возбудителя постоянного тока ГВ2 через резистор R99, который вводится в цепь независимой обмотки возбуждения тягового генератора Н-НН и якоря возбудителя ГВ2 Я-ЯЯ при отключении контакта контактора КВ. Это вызывает резкое уменьшение мощности генератора.

Цепь тока возбуждения тягового генератора: плюс возбудителя ГВ2 (вывод Я), провод Д286,шунт Шн9, провод Д998, диоды Д89, Д90, проводД288 главный контакт контактора КВ, провод 289, обмотка независимого возбуждения Н-НН, провод Д287, минус возбудители ГВ2 (вывод ЯЯ ).

СХЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ

ВОЗБУДИТЕЛЯ

На главных полюсах возбудителя две обмотки: обмотка независимого возбуждения Н1-НН1 и размагничивающая обмотки Н2-НН2. Обмотка независимого возбуждения является

намагничивающей и питается через выпрямитель Д66 и рабочие обмотки амплистата МУ от распределительного трансформатора Тр43 (провода Д003 и Д005).

ЦЕПЬ ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ

В один полупериод провод Д005 выпрямитель Д66, провод Д257 шунт ШнЮ, провод Д258, обмотка независимого возбуждения Н1- НН1, провод Д259, выпрямитель Д66, рабочая обмотка Н1- К1, провод Д003.

В другой полупериод, провод Д003, рабочая обмотка Н2-К2, выпрямитель Д66, провод Д257, шунт ШнЮ, провод Д258, обмотка независимого возбуждения Н1- НН1, провод Д259, выпрямитель Д66, провод Д005.

Размагничивающая обмотка позволяет получить напряжение тягового генератора, близкое к нулю при малых токах выхода амплистата, тем самым обеспечивает надежное ограничение тока тягового генератора при трогании тягового агрегата.

Размагничивающая обмотка возбудителя может работать в 2-х режимах: нормальном и аварийном. Перевод из одного режима в другой производится аварийным переключателем возбуждения В67.

В нормальном режиме размагничивающая обмотка получает питание по цепи: плюс вспомогательного генератора Г81 (вывод Я), провод Д 028, предохранитель Пр59, провод Д027, выпрямитель Д67, провод Т026, контакт контактора КВВ, провод Д030, аварийный переключатель В67 (клеммы 5-5), провод Д250, резистор Р 76-1, провод Д255, размагничивающая обмотка НН2-Н2,провод Д256, шунт Шн11, провод Д262, аварийный переключатель В67 (клеммы 4.3), провод Т055, минус вспомогательного генератора ГВ1 (вывод ЯЯ).

Перевод в аварийный режим производится в случае системы нормального возбуждения в пути следования. Поэтому на тяговом агрегате предусмотрена возможность перехода с нормального на аварийное возбуждение, при этом поворотом аварийного переключателя В67 напряжение подается непосредственно на обмотку возбудителя ГВ2, и регулирование его напряжения исключается.

При повороте переключателя В67 в положение «Аварийный режим» происходят следующие изменения: меняется направление тока в размагничивающей обмотке возбуждения — обмотка становится намагничивающей.

Первичная обмотка распределительного трансформатора Тр43, питающего цепи нормального возбуждения отключается от якоря синхронного возбудителя, таким образом, обеспечивается цепи питания размагничивающей обмотки возбудителя в аварийном режиме:

плюс вспомогательного генератора ГВ1 (вывод Я), провод Д028, предохранитель Пр59, провод Д027, выпрямитель Д67, провод Т026, ГВ2 (вывод Я), провод Д286,шунт Шн9, провод Д998, диоды Д89, Д90, проводД288 главный контакт контактора КВ, провод 289, обмотка независимого возбуждения Н-НН, провод Д287, минус возбудители ГВ2 (вывод ЯЯ ).

Для регулирования величины тока в независимой обмотке возбуждение возбудителя применен однофазный магнитный усилитель - амплистат.

Управление амплистатом осуществляется четырьмя подмагничивающими обмотками: задающей НЗ-КЗ, управляющей БУ­КУ, регулировочной НР-КР, стабилизирующей НС-КС.

Задающая обмотка включается через резистор Р73 на напряжение тахометрического блока задания Э45, который питается от синхронного возбудителя ГС. Тахометрический блок задания Э45 обеспечивает получение тока задающей обмотки, пропорционального скорости вращения вала дизеля. В первый момент пуска тяговые двигатели неподвижные.

В задающую обмотку амплистата поступает подмагничивающий ток. Одновременно в управляющей обмотке амплистата появляется сигнал по току, увеличивающийся пропорционально возрастанию тока в тяговых двигателях. Подмагничивающий ток в задающую обмотку амплистата поступает по цепи: вывод 2 тахометрического блока задали Э45, провод Д281, резистор 73 провод Д274, обмотка НЗ-КЗ, провод Д275, шунт Шн14, провод Д284, выход 3 тахометрического блока задания.

Увеличение намагничивания амплистата МУ задающей обмоткой сопровождается появлением подмагничивания регулировочной обмоткой которое зависит от степени загрузки дизеля по отношению к установке его мощности, создаваемой регулятором на каждой позиции.

Управляющая обмотка НУ-КУ питается через резистор R71 от селективного узла, состоящего из резисторов R69, R70, выпрямительных мостов Д66. Питание на селективный узел поступает через обмотки трансформаторов ТрПТ и ТрПН от вторичной обмотки распределительного трансформатора ТР43.

Селективный узел в зависимости от режима работы тягового генератора подает ток в управляющую обмотку амплистата, пропорциональной току и напряжению генератора в отдельности, или сумме напряжения и тока генератора.

Регулировочная обмотка включена параллельно резистору R72, напряжение на которой подается через катушку индуктивного датчика И1 и выпрямительный мост Д66 от распределительного трансформатора Тр 43.

Регулировочная обмотка включается в работу контактами промежуточного реле Р87, на третьей позиции контроллера машиниста по цепи: вывод 02 распределительного трансформатора ТР43,провод Д004, индуктивный датчик ИД, провод Д013, выпрямительный мост блока выпрямителей Д65, провод Д266, размыкающий контакт промежуточного реле Р87, провод Д264, регулировочная обмотка амплистата НР-КР, провод Д263, шунт Шн13, провод Д265, выпрямительный мост блока выпрямителей Д66, провод Д005,вывод 01 распределительного трансформатора Тр43.

Во второй полупериод - провод Д005, выпрямительный мост блока выпрямителей Д66, провод Д266, контакт промежуточного реле Р87, провод Д264, регулировочная обмотка амплистата НР-КР, провод Д263, шунт Шт13, провод Д265, выпрямительный мост блока выпрямителей Д66, провод Д013, индуктивный датчик ИД, провод Д004, вывод 02 распределительного трансформатора.

При изменении величины вспомогательных нагрузок и температуры обмотки возбуждения генератора регулятор дизеля перемещает якорь индуктивного датчика, в результате чего изменяется индуктивное сопротивление катушки датчика, а следовательно и ток в ней, что приводит к изменению напряжения на резистор R72 и тока в регулировочной обмотке.

При крайне выдвинутом положении якоря индуктивного датчика мост Д66 закрывается, и в управляющую обмотку амплистата будет поступать ток только от трансформатора постоянного напряжения ТрПН. Система возбуждения будет ограничивать максимальное напряжение генератора.

При работе тягового генератора на характеристике ограничения мощности невозможно добиться точного равенства мощности тягового генератора ГТ и нормальной свободной мощности дизеля с помощью действия только селективного узла и трансформаторов постоянного тока ТБПТ и постоянного напряжения ТрПН. Поэтому максимальный ток регулировочной обмотки амплистата настраивается так, чтобы дизель работал с перегрузкой. Когда тяговый генератор работает в режимах ограничения тока и напряжения, дизель недогружен, поэтому объединенный регулятор устанавливает ток в регулировочной обмотке, равным его максимальному значению. Если дизель перегружен, регулятор дизеля, реагируя на перегрузку, перемещает якорь индуктивного датчика и уменьшает ток регулировочной обмотки, в результате чего ограничиваемая мощность генератора ГТ уменьшится и станет равной номинальной свободной мощности дизеля. При недогрузке дизеля его регулятор перемещает якорь индуктивного датчика в обратную сторону, увеличивая ток регулировочной обмотки и мощность тягового генератора ГТ. Благодаря этому свободная мощность дизеля используется полностью при беспосадочной его работе по оборотам коленчатого вала независимо от состояния вспомогательных нагрузок вспомогательного генератора ГВ1 и вентилятора, холодильника, температуры обмоток электрических машин, и температуры окружающего воздуха.

В связи с тем, что регулировочная и задающая обмотки включены согласно амплистата, под действием тока в них стремится увеличить ток возбуждения тягового генератора ГТ. Напряжение и ток в тяговом генераторе растут. Так как включение возбуждения (контактор КН) происходит в режиме трогания дизельной секции, то узел будет питать при этом управляющую обмотку амплистата током от трансформатора тока ТрПТ и при росте тока генератора ГТ одновременно увеличивается ток управляющей обмотки.

Управляющая обмотка действует встречно регулировочной и задающей обмотке, стремясь уменьшить ток возбуждения и напряжение генератора. Благодаря этому ток тягового генератора увеличивается только до определенной величины, после чего наступает режим ограничения тока при минимальной мощности. В дальнейшем разгоне тягового агрегата ток генератора поддерживается близким к максимальному значению, тяговый генератор ГТ будет работать в режиме ограничения тока.

По мере разгона тягового агрегата ток нагрузки генератора несколько снижается и, следовательно, уменьшается ток в управляющей обмотке амплистата МУ, а в результате чего напряжение и мощность тягового генератора ГТ автоматически увеличивается. Когда напряжение тягового генератора ГТ достигает величины, соответствующей номинальной мощности тягового генератора на данной позиции, открывается мост Д66 селективного узла, и направляющая обмотка амплистата будет питаться токами от трансформатора постоянного тока ТрПТ и трансформатора постоянного напряжения ТрПН одновременно.

В этом режиме работы селективного узла система возбуждения при дальнейшем разгоне тягового агрегата будет повышать напряжение и уменьшать ток генератора. При этом происходить ограничение мощности тягового генератора ГТ.

Когда напряжение генератора повышается до максимальной величины мостов и резисторов R70 поступает ток трансформатор постоянного напряжения ТрПН, а на другой мост и резистор R69 - ток трансформатора постоянного тока ТрПТ.

На выходе оба моста соединены между собой параллельно и через резистор R71 питает управляющую обмотку амплистата выпрямительным током.

При боксовании колесных пар электровоза управления загораются красные лампы Л29 (ЛЗО) «РВ», получающие питание по цепи: провод 3224, вспомогательные контакты отключаются двигателей ВД1...ВД4, контакты реле боксования РБ1Э ,РБ2Э, провод 3753, лампа Л29(Л30) «РВ».

При боксовании колесных пар дизельной секции и моторного думпкара питание на Л29 (ЛЗО) поступает от провода Э224 через соответствующие контакты отключателей двигателей и реле боксования.

О срабатывании реле перегрузки тяговых двигателей и тормозных резисторов сигнализируют красные лампы Л37 /Л38/ «РП», получающие питание от провода Н700 через контакты промежуточных реле Р42...Р44 и далее по проводу Н702. Катушки реле Р42...Р44 получают питание от провода Т291 при срабатывании реле перегрузки тяговых двигателей РН1...РН12 или реле перегрузки тормозных резисторов РН 16, РН 17 . После включения промежуточных реле контакты реле перегрузки шунтируются собственными блокировками Р42...Р44, благодаря чему восстановление схемы возможно только после сброса главной рукоятки контроллера машиниста в нулевое положение.

При срабатывании реле заземления в цепи тяговых двигателей красные лампы Л31/Л32/ «РЗ» «РКЗ», которые получают питание от провода Н700 через контакты реле заземления Р40 и далее по проводу Н704.

В случае срабатывания одного из видов зашит выпрямительных участков, загораются красные лампы Л41 /Л42/ или Л43,Л44 «ВП», «ВП 1», «ВП2», которые получают питание по следующей цепи: провод Н003, предохранитель Пр37,провод Н703, размыкающий контакт промежуточного реле Р45, провод Н718, лампа Л41(Л42) или Л43, Л44, провода Н627, тиристоры или Д61, земля. Тиристоры Д60 и Д61 открываются при открывании тиристора Д56, который включен последовательно с отключающим электромагнитом главного выключателя. При отсутствии заряда аккумуляторной батареи горят красные лампы Л45 (Л46) «ЗАБ», получающие питание от провода Н700 через размыкающий вспомогательный контакт контактора заряда батареи КБ1.

При отключении контакторе Р5 двигателя маслопрокачивающего насоса трансформатора или превышении температуры масла трансформатора горят красные лампы Л 47/Л 48/ «Трансформатор», получающие питание от провода Н700. через размыкающий вспомогательный контакт контактора Р5 или контакт термосигнализатора ТС.

Об обстановке электродвигателей вентиляторов электровоза управления, дизельной секции или думпкара сигнализируют красные лампы Л49/Л50/ «Вентиляторы», получающие питание от провода Н700 и соединенные с землей через размыкающие вспомогательные контакты контакторов вентиляторов Р1...Р4,Р6,Р7, соединенные параллельно.

При включенных двигателях вентиляторов электровоза управления, дизельной секции и моторного думпкара горят красные лампы Л51, Л52 и Л53 «Вентиляторы Э»: «Вентиляторы 1Д» и «Вентиляторы 2Д», получающие питание от провода Н700 и соединенные с землей через размыкающие вспомогательные контакты контакторов вентиляторов Р1...Р4, Р6, или Р7 соединенные параллельно, через МЭС, через контакты отключателей единиц шунтируются вспомогательными контакторами тормозных переключателей ПТЭ1 и ПТЭ2,т.к.в режиме торможения все вентиляторы должны быть включены. При трогании тягового агрегата и разгоне его до определенной скорости, когда ток генератора велик, а напряжение мало, питание управляющей обмотки будет происходить от ТрПТ (открыт один мост Д66).

При высокой скорости тягового агрегата, когда напряжение генератора велико, а ток мал, питание будет поступать от трансформатора постоянного напряжения ТрПН (открыт другой мост Д66). В промежуточной области токов и напряжений генератора управляющая обмотка получает питание от ТрПТ и ТрПН одновременно (открыты оба моста Д-66)