HCD3C 和谐机车教案

和谐型电力机车教案

（客运西线牛涛）

一、机车总体介绍：

和谐型电力机车全长约20.846米，机车整备重量无配重时为138吨，机车加配重后为150吨（由于机车自重较大，因此和谐机车的粘着力增强，机车不易发生空转）。机车的输出功率为7200kw。最高运行速度120km/h，试验最高运行速度132km/h。机车的轴式为C0—C0，机车传动系统采用交—直—交传动形式，制动系统为克诺尔CCBII型电空制动机。

二、机车主要技术性能介绍：

和谐型电力机车牵引控制司机控制器手柄13级，制动控制司机控制器手柄为12级。电制动方式为：再生制动，当机车速度低于15km/h时，再生制动限制线性下降，当速度低于4km/h时，机车将无制动力输出，也就是说，和谐机车电制动无法使列车停车。

三、机车上部实物介绍（以I端司机室为例）：

左侧依次为：

1、工具柜、卫生间；

2、四个铁皮柜（右上部柜子内部为通讯柜，右下部柜子空柜，左上部柜子内部为TCMS微机，TCMS加热器，TCMS继电器，左下部柜子

内部为机车信号和运记）；

3、控制柜（控制柜上半部为各个脱扣开关，下半部为机车电表、主电路和辅助电路库用闸刀、牵引电机和辅助变流器的单片闸刀8个）；

4、在控制柜后方设有：主断路器塞门U94，I端升弓压力调整阀，主断控制器开关（快速降弓装置），升弓塞门U98，升弓电磁阀U56，前、后弓隔离开关塞门U95，自动过分相控制盒；

5、变流器（2号变流器）：CI4—6主变流器，APU2辅助变流器，该变流器下部为水表（水表显示冷却液的水位，但并非是水，而是亚乙基二醇纯水溶液，确保在-40度时不冻结）和冷却系统，左侧为循环水管，该变流器上部：前弓、后弓隔离装置；

6、第二复合冷却器：上部为复合冷却器风机，下部分别为水箱（用于冷却变流器）、油箱（用于冷却变压器）；

7、第4、5牵引通风机；

8、第2空气压缩机；

9、第6牵引通风机。

右侧依次为：

1、第1牵引通风机；

2、控制电源柜：上部为充电选择控制柜，下部为蓄电池箱（49节蓄电池，电压为98V），柜子左侧面板有一控制电源手动切换扳钮，柜子右侧面板有一蓄电池充、放电显示屏。

3、第2、3牵引通风机；

4、第一复合冷却器：上部为复合冷却器风机，下部分别为水箱（用于冷却变流器）、油箱（用于冷却变压器）；

5、变流器（1号变流器）：CI1—3主变流器，APU1辅助变流器，该变流器下部为水表和冷却系统，左侧为循环水管；

6、II端升弓压力调整阀，主断控制器开关（快速降弓装置），升弓塞门U98，升弓电磁阀U56；

7、第1空气压缩机；后部还设有：弹停风缸1个（A13），控制风缸2个（U76），双管供风调压阀及1号阀门（常开）。左侧小地板下设有：U88控制风缸排水阀（常关），A14弹停风缸排水阀（常关）。

8、两组空气干燥器。干燥器后方为四个总风缸（A11、A15）；干燥器下方为四个并列的总风缸排水阀A12，控制风缸塞门U77。在空气干燥器左侧为双管供风2号塞门（常关）。

9、制动机及空气管路系统。其中包括：辅助升弓模块，弹停模块（正常情况下不要关闭弹停阀门），撒砂模块，小风泵、IPM集成微机处理器模块，EPCU电空控制单元（制动模块），闸缸塞门（红色阀不能关，更换闸片时除外）。

四、机车下部实物介绍

在车体下设有2台3轴的转向架，主变压器、主电机6台、速度传感器、变压器油泵等部件设备。

五、机车顶部实物介绍

在机车顶部设有两个受电弓，高压隔离开关，高压电压互感器，真空断路器，避雷器，高压电缆，接地开关等高压电器。

六、机车冷却系统介绍

1、6台牵引电动机采用6台牵引风机进行独立冷却。（除对牵引电动机的冷却外，还用来对车内微增压）。同时夏季打开隔板，有利于降低机械间的环境温度。

2、2台复合冷却器采用2台冷却风机进行独立冷却，复合冷却器采用油冷对变压器冷却，采用水冷对变流装置冷却。

七、机车主要特点：

（一）主变压器：

主变压器采用下悬式安装，强迫导向油循环风冷方式。

（二）变流装置（辅助电气系统）：

1、该机车辅助电气系统采取2组辅助变流器，分别提供VVVF（可变频率33.0HZ或49.8HZ）和CVCF（固定频率49.8HZ）三项辅助电源，对辅助机组进行分类供电（压缩机、牵引电机通风机、复合冷却器等）,这样设计的目的是确保适应机车不同状况下的冷却风量，并降低运转时的噪声。该系统冗（rong）余性强，一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。

2、两组辅助变流器名称分别为：APU1、APU2。其中APU1采用

VVVF（可变频率33.0HZ或49.8HZ）三项辅助电源，APU2采用CVCF （固定频率49.8HZ）三项辅助电源。

3、两组辅助变流器分别所带负载情况。

（1）APU2所带负载：2台空气压缩机，主变压器油泵，司机室空调，2台牵引变流器水泵，2台辅助变流器通风机以及其他辅助设备（加热器、厕所等供电），由于以上负载属于泵类负载，所以辅助变流器APU2必须在固定频率49.8HZ状态下工作。

（2）APU1所带负载：6台牵引电动机通风机，2台复合冷却器风机电动机。由于以上负载属于风机类负载，所以辅助变流器APU1可以在可变频率33.0或49.8HZ状态下工作。

4、两组APU辅助变流器任何一组故障后，微机柜TCMS将进行自动转换，另一组辅助变流器对全部辅助机组供电时，此时该组辅助变流器为CVCF（固定频率49.8HZ）三项辅助电源，机车所有辅机全部启动，但此时只有一台空气压缩机投入工作（靠近操纵端）。

（三）复合冷却器：（同第六大项）

（四）牵引电动机：三相鼠笼式感应电动机。强制通风方式冷却。

（五）蓄电池：蓄电池的充电电源从APU辅助变流装置变换获得。

（六）司机室操纵台：主要记清两个代码，即：TCMS表示操纵台右侧牵引/制动显示屏，也叫微机屏，LCDM表示操纵台左侧制动系统显示屏，其他如复位键、手按和脚踏警惕键，制动控制器、换向及牵引控制器，

过分相按钮，定速按钮等。

（七）如何上大顶：

1、拔出制动屏柜上的蓝钥匙；

2、插入接地装置蓝色钥匙孔，而后旋转90度；

3、将接地装置手把旋转180度，

4、将任何一把（两把）黄钥匙旋转90度后拔出；

5、将黄钥匙插入天窗门锁旋转90度后，确认天窗门锁扣退出；

6、用力将两个天窗门锁扣打开即可通过梯子登大顶；

7、作业完毕后退出钥匙程序相反。

八、空气制动系统

1、弹停装置：和谐电力机车弹停作用时，机车禁止功率输出，弹停缓解时解除控制。（由KP59弹停压力开关控制，向TCMS输入指令

2、制动机简介：和谐电力机车制动机采用克诺尔CCBII型电空制动机，设有自阀（以下简称大闸）手把和单阀（以下简称小闸）手把，采用推拉式操纵方式。大闸手柄设有：运转位、初制动位、全制动位、抑制位、重联位、紧急制动位，在初制动位和全制动位之间是常用制动区。小闸手柄设有：运转位和全制位，在二者之间是制动区，通过侧压小闸手把时可以实现机车的单独缓解功能。

3、制动机设定参数：两端司机室操纵台左侧，LCDM制动系统显示屏，该屏幕左上角必须显示“本机”，而后通过按压F3键，确认制动机

设定参数必须为：600KPA，投入，货车、不补风、操纵端。

4、机车无火回送时的操作方法：注意此模式下大闸自阀的紧急制动作用仍然有效。

（1）确保主手柄在零位：

（2）小闸放置“运转位”大闸放置“重联位”并插上锁闭销，防止大闸误动到紧急位使列车停车；

（3）人工操作将弹簧停车进行制动；

（4）开放A12总风缸排水阀塞门（在干燥下方并列4个），观察总风缸压力空气保留到250Kpa;

（5）开放U88控制风缸排水阀塞门，开放A14弹停风缸排水阀塞门；（在第一风泵左下方处小地板下）

（6）将QA55电空装置自动开关断开，当列车管与车辆或前方机车风管连接好后，应缓慢开放列车管塞门，防止引起紧急制动作用产生，切记将前后端的4个平均管塞门置开放位置；

（7）在EPCU的ERCP模块上人工将无火回送塞门转换到“投入”无火位；（位置在制动柜下方EPCU-电空控制单元模块上）（8）人为拉风使左右1、6四个弹停制动进行缓解，确认闸瓦不得抱轮。

（9）断开QA46“主变流器控制”自动开关和各照明设备开关，防止蓄电池亏电，注意留司机室照明。

5、机车附挂运行使的操作方法

（1）当机车需要处于附挂运行时，在LCDM显示屏必须将“本机”模式转换成“单机”模式。按F3电空制动→按F5投入/切除→按F1执行，，简称“351”操作，确认LCDM显示屏左上角显示有“本机”变为“单机”。

（2）大闸手柄放置重联位并插上锁闭销；

（3）小闸手柄放置运转位；

（4）运行中如闭合电钥匙开关，切记要按规定按压警惕按钮防止产生惩罚制动；

（5）两台机车连挂后，注意先进行单机模式转换，再打开两机车连接风管。

6、双管供风：

和谐电力机车双管供风时，位于第一压缩机后方的1号塞门必须在开放状态（塞门手把与管路平齐），位于干燥器右侧和制动柜左侧之间的2号塞门必须在关闭状态（塞门手把与管路垂直），操纵台副司机侧总风表针显示供风压力。兰州部分机车2号塞门手把未安装，具体判断2号塞门开关状态的方法以后再讲。

7、和谐型电力机车克诺尔CCBII型电空制动机五步闸试验顺序：

（1）准备工作：

1、制动显示屏初始化正常，模式设置为本机、货车、不补风、管压

客车600 kPa、操纵端、投入。

2、确认总风缸压力825—900kPa，均衡风缸、制动管压力600kPa，制动缸压力为0。

3、缓解弹停装置，确认弹停指示灯熄灭，弹停指示器绿色。

（2）试验顺序：

1、大闸手把移至初制位：

（1）均衡风缸、制动管减压40kPa，按照指导组要求保压1分钟，观察漏泄情况；

（2）制动缸压力上升至70kPa；

（3）下车检查：闸瓦应压紧制动盘，空气制动指示器应呈红色。

2、大闸手把阶段移至全制位：

（1）均衡风缸、制动管压力阶段下降，并能阶段保压；

（2）制动缸压力阶段上升，并能阶段保压。全制位时，均衡风缸、制动管减压170kPa，制动缸压力应升至420kPa；

3、大闸手把移至抑制位，均衡风缸、制动管、制动缸压力保持不变。

4、侧压小闸手把：

（1）制动缸压力降至0；

（2）松开手把制动缸压力应不回升。

5、大闸手把移至重联位：

（1）均衡风缸压力缓慢降至0；

（2）制动管减压至70kPa左右；

（3）制动缸压力上升至450kPa左右。

6、大闸手把移至运转位：

（1）均衡风缸、制动管恢复定压，注意观察流量表逐步降为0；（2）制动缸压力下降至0；

（3）下车检查闸瓦与制动盘应有缓解间隙，制动指示器应呈绿色。

7、大闸手把直接移至全制位：

（1）均衡风缸、制动管5～7秒减压170kPa;

（2）制动缸压力6～8秒上升至420kPa左右；

（3）保压1分钟，均衡风缸、制动管泄漏不超过10kPa。

8、大闸手把移至运转位：

（1）均衡风缸、制动管恢复定压；

（2）制动缸压力降至0。

9、小闸手把阶段移至全制位

（1）制动缸压力阶段上升并能保压；

（2）全制位制动缸压力上升至300kPa左右；

（3）下车检查：闸瓦应压紧制动盘，空气制动指示器应呈红色；

10、小闸手把阶段移至运转位

（1）制动缸压力阶段下降并能保压；

（2）运转位时制动缸压力应降至0。

11、小闸手把直接移至全制位，制动缸压力2～3秒上升至300kPa 左右。

12、小闸手把直接移至运转位，制动缸压力3～5秒下降至0。

13、换向手柄置前进位，牵引手柄置于*位（注意投入电机个数为1台），大闸手把置紧急位

（1）制动管压力迅速降至0，制动显示屏显示“动力切除”，TCMS 屏幕牵引力消失；

（2）均衡风缸压力缓慢降至0；

（3）自动撒砂5秒；

（4）制动缸压力3～5秒升至200kPa，并继续升至450kPa左右。

14、侧压小闸手把

（1）闸缸压力降至0；

（2）松开手把，闸缸压力应上升至450kPa左右。

15、1分钟后，确认制动显示屏提示缓解信息，将大闸手把移至运转位。

（1）制动显示屏“动力切除”显示熄灭；

（2）均衡风缸、制动管恢复定压；

（3）制动缸压力降至0。

（4）换向手柄置0位。

特别提示：无论担当任何列车（不管客车还是货车），严禁将制动机

控制模式设置为客车状态。

九、高低压试验程序：（只讲重要部分）

（一）低压试验：

1、准备工作：

（1）闭合蓄电池自动开关QA61，蓄电池电压不得低于90V；

（2）闭合电钥匙，确保TCMS、LCDM屏幕显示正常。

2、试验内容：

（1）按压控制柜上的“辅压机”开关（自复式），辅助压缩机开始工作，观察制动柜当中升弓模块上的辅助风压表，当风压达到730kpa时，辅助压缩机制动停止工作。注意：辅助压缩机不得长时间工作，可能将辅助压缩机打烧，从而造成其他故障显示，如接地、短路等等，如10分钟辅助压缩机还没有停止工作，必须断开QA45机车控制脱扣开关或QA61蓄电池脱扣开关，而后检查相应空气管路是否泄漏。目前，西安机务段已将辅助压缩机的按钮进行了加改，必须持续按压才能打风，可见辅助压缩机出现过打风不停止，最终造成其他故障的情况。

（2）高压隔离开关动作试验：

操作控制柜上受电弓故障隔离扳钮，分别至I端隔离或II端隔离位，确认受电弓隔离装置导杆弹出，隔离正常。

（3）其他室内照明、大灯、副灯、遮阳帘、雨刷等试验按规定进行。

（二）高压试验：

1、准备工作：

（1）闭合蓄电池自动开关QA61，蓄电池电压不得低于90V；

（2）确认QS10接地装置开关在操作位，打开制动柜上方A24总风塞门。

（3）通过TCMS微机显示屏将6组CI全部隔离，即：6台电机全部隔离。必须牢记，否则以下试验当中，将造成不可预料之事故。

（4）确认升弓模块上的辅助风压表或总风压力必须达到735kpa以上（450kpa升弓，650kpa闭合主断），

2、辅机试验：

（1）闭合电钥匙，确认微机正常灯、零位灯、辅变流灯、水泵灯亮，TCMS、LCDM屏幕显示正常。

（2）升起后弓，闭合主断路器。此时，通过操作TCMS微机显示屏：机器状态—辅助电源，确认辅助变流器2（APU2）起动，输出频率49.8HZ，同时操纵台辅变流灯、水泵灯灭，确认机械间内水泵表水流量为195—205L/min，控制电压达到110V。

（3）操作压缩机扳钮，当总风低于750kpa时，两台压缩机均投入工作，900kpa停止工作。当总风压力下降到825kpa时，只有靠近操纵端的一台压缩机投入工作，强泵风时相同。

（4）将换向手柄置于“前”位，确认辅助变流器1（APU1）起动，输出频率33.0HZ，各牵引风机、复合冷却器风机均投入工作，同时“预

备”灯亮。

（5）调速手柄离开零位至4级以下时，确认辅助变流器1（APU1）输出频率仍为33.0HZ，当调速手柄达到4级或4级以上时，确认辅助变流器1（APU1）输出频率为49.8HZ，调速手柄退回4级以下时，经过一定延时，辅助变流器1（APU1）输出频率下降为33.0HZ。

（6）通过TCMC微机屏当中的开放状态画面，分别切除APU1、APU2进行试验，观察未被切除的辅助变流器输出频率始终为49.8HZ。

（7）通过TCMC微机屏当中，操作：机器状态—辅助电源，观察两组控制电源PSU1（PSU2）显示绿色（单日PSU1工作，双日PSU2工作），另一组PSU2（PSU1）显示为黑色，蓄电池控制柜右侧屏幕中，放电红灯灭，充电绿灯亮。而后断开主断路器，操作机械间蓄电池电源柜左侧控制电源扳钮，单日转换至单元2，双日转换至单元1，闭合主断路器，观察相应的PSU1（PSU2）绿色，控制电压达到110V。而后再次断开主断路器，将上述控制电源扳钮打至自动位，确认PSU1、PSU2必须显示一绿一黑，如显示一绿一红时，必须降弓、断电，拉蓄电池30秒后重新闭合，确保出库前PSU1、PSU2必须显示一绿一黑。

注意：两组控制电源（PSU），在运行当中一组故障时，TCMS微机屏会进行自动转换，但必须保证出库前上述控制电源扳钮在自动位，确保出库前PSU1、PSU2必须显示一绿一黑。

3、辅助系统设备试验：

（1）机车空调、取暖、电热玻璃、饮水机等试验省略。

（2）手按及脚踏警惕键、复位键试验：通过操作TCMS微机屏，顺序为：检修状态—输入密码“000”—确认—状态（屏幕中下方）—信号信息—DI2（屏幕左上方）。而后手按或脚踏警惕键确认521灯亮，按压复位键确认520灯亮。注意：出库前必须试验良好，防止运行途中操作失效，造成责任事故的发生。

4、牵引、制动试验：

（1）牵引试验：通过TCMC微机屏当中的开放状态画面，分别投入6组CI（由于和谐机车牵引力较大，因此最多只允许投入3组CI），小闸制动300kpa，换向手柄“前”位，调速手柄置*位，确认相应C1有牵引力输出。

（2）制动试验：换向手柄“前”位，调速手柄置制动位，制动风机全速运转。

十、和谐型电力机车故障处理及相关注意事项

段发《和谐型电力机车培训手册》红皮书第167页起，详细介绍了和谐型电力机车的故障处理，在此因为时间关系，不再重复说明，下面对和谐型电力机车发生故障后处理时的注意事项、辅助变流器故障处理、途中操纵及夏季注意事项进行重点的说明

（一）在故障处理前应注意以下事项：

1、故障处理前，必须将主手柄及换向手柄回“0”位，断开主断路

器，注意运行途中有速度时不要将换向手柄回“0”位。

2、机车在运行途中断开下列开关或断路器均会造成机车惩罚制动：

⑴电钥匙SA49(50)

⑵微机控制1、2自动开关QA41（42）

⑶电空制动自动开关QA55

⑷司机控制1、2自动开关QA43(44)

⑸机车控制自动开关QA45

⑹蓄电池自动开关QA61

3、人为断开上述开关后，再重新闭合需要间隔30秒以上。

4、机车出现故障，需要按压复位按钮时，要断开主断路器，注意如按压3次复位按钮，故障仍为消除，切记连续多次按压，容易造成变流装置发生火灾，造成严重后果。可将对应的主变流器CI或辅助变流器APU开放，如仍不行，根据情况，选择合适地点停车，断开蓄电池脱扣开关30秒，重新闭合再试。

5、在整备过程中（注意仅仅指在库内停轮试验时），断开或闭合主断路器时，尽量把换向手柄放在“0”位。

（二）辅助变流器APU故障

现象：跳主断，故障显示灯亮，微机显示辅助变流器输入过流、辅助回路过载、中间回路过电压、辅助回路接地等故障信息

处理方法：

1、主手柄和换向手柄回0位，10秒后重合主断，故障消失后继续运行。

2、辅助变流器有二组，当一组出现故障，微机会自动转换（但目前在实际运用中未发现微机会自动转换）。此时通过微机显示屏查看信息，辅助电源画面，KM20应闭合（负载转换接触器，与SS7E机车KM19功能相同）。（KM20变为緑色）

3、若微机转换异常，可以手触TCMS微机显示屏“开放状态”故障的一组辅助变流器，让TCMS切除转换；也可以断合低压电器柜上的辅助变流器自动开关QA47（断开20秒以上），进行复位转换（2分钟内连续发生多次，该辅助变流器将被锁死，必须切断辅助变流器控制电源断路器QA47后重新闭合方可解锁。）。

3、若还不能正常转换，需要停车降弓，断开蓄电池总电源30秒以上进行复位。

注：当切除一组辅助变流器后，牵引风机将全速运转，只有一台空压机投入工作。

（三）途中操纵注意事项：

1、和谐机车途中操纵要规范，不要过快，特别是过分相前，回调速手柄时，建议在*位要有2秒左右的停留，这样可减少过分相合闸后，提手柄无牵引力的情况出现。

2、进行主变流器或辅助变流器切除、恢复时，操作TCMS微机屏不

要过快，防止操作过快，致使相应的装置出现假故障，从而造成跳闸，影响运用。

3、在库内整备当中，如果风压够，各管路塞门、电器开关位置正确时，仍无法升弓或合闸时，建议断开微机控制脱扣（QA41、42）或蓄电池脱扣（QA61）30秒后，重新闭合试验。

运行当中，如用I端司机室操纵，在巡检中发现微机控制2（QA42）脱扣断开时，不要闭合，不影响运行。如闭合将造成操纵台TCMS微机屏、LCDM制动屏黑屏，制动机减压停车。使用II端司机室操纵时，微机控制1（QA41）脱扣断开时同理。

单机换端时，注意大闸一定要放在重联位，插上销子，而且要插到底。曾经出现错误放置在紧急位，虽然也能插上销子，但插不到底，造成换端后缓解不了。换端后、运行当中或制动机出现故障时，要观察制动机左下角的提示，按提示要求操作制动机。

（四）夏季注意事项：

此为个人观点：因为夏季天气炎热，建议打开控制柜（蓄电池开关）右侧四个铁皮柜当中的左上角铁皮柜门，使微机装置能够进行更好的降温，防止温度过高造成微机故障。

以上仅是我个人在对和谐电力机车学习和运用当中的一些想法和体会，不足之处，请大家批评指正，以促进我指导组全员对和谐型电力机车业务能力的提高，确保运输安全的畅通。谢谢大家！