BSP客车DC600V供电系统

1、BSP客车DC600V供电系统1 系统概述系统概述系统概述系统概述1.1 功能功能功能功能 本电源变换器专为青藏铁路客车设计，能够在高海拔（5100米）及低温（- 40）环境下工作。每节车厢配有一套辅助电源系统，由以下元件（模块）组成： 8 kW蓄电池充电机，输出电压：120 125 V（可调） 3.5kVA单相逆变器； 50 kVA CVCF(变频变压)逆变器1； 50 kVA CVCF (变频变压)逆变器2； 15 kVA 变压器(普通车)；25KVA(餐车)； 两台50KVA CVCF三相逆变器分别为车上的制氧机、空调等三相电器设备提供电源。充电机为应急蓄电池充电，同时也为车上照明、控制

2、柜、塞拉们、集便器等直流用电设备提供电源。 单相逆变器为紧急通风设备、影视系统、便利插座等提供电源。1.2 车下设备箱车下设备箱车下设备箱车下设备箱电源变换器的所有模块和其它部件全部安装在一个箱体内，吊挂在车体下。 车下设备箱正面有两扇门并由门锁锁紧，逆变器和充电机模块由车下设备箱的正面（车厢的侧面）沿箱体内的滑槽推进箱体，模块的后部和箱体的后部通过橡胶条进行密封。 车下设备箱的两端有两排接线端子，输入输出电缆通过箱体侧面的进线管连接在端子排上。箱体的两个侧面分别有一个维修门板可以打开。 车下设备箱门板的背面贴有简要的原理图，箱体两侧维修门板的背面贴有端子排的布置图。车底电器箱体布置简图1.3

3、 电气接口1.4 安全须知安全须知安全须知安全须知 必须在断电5分钟后方可打开门板或维修盖板。 要注意隔离变压器、滤波电感等发热器件可能会有较高的温度。 2 逆变器DRNH55-06 2.1主要功能2.1.1逆变器互联 逆变器1与逆变器2故障转换过程的逻辑时序图，电压频率曲线图 假设逆变器2故障了，当逆变器1检测到逆变器2故障信号5秒后，逆变器1停机，并于7秒后发出逆变器减载信号，同时切断逆变器2的启动信号并吸合互联接触器KM1，等待20秒后逆变器1的输出接触器吸合，并于5秒后开始软启动，10秒后启动到380V/50HZ。0秒时开始检测到逆变器2故障，0-5秒表示逆变器1还在运行，兰色表示逆变

4、器1检测到逆变器2持续5秒的故障后的停机（在第12秒的时候有减载信号发出），红色表示逆变器1的输出接触器吸合并准备软启动，最后的斜线表示软启动过程到380V/50HZ。下图表示电压频率曲线图MEE600辅助系统结构简图2.1.2与制氧机的联锁 为配合制氧机启动，增加了与制氧机相互联锁的2条DC110V信号线421（制氧机启动请求信号）、422（允许制氧机启动信号）。保证逆变器以软启动方式加载制氧机，从而减小制氧机启动电流。2.1.3降频降压输出 当逆变器输入电压在500-540VDC时，逆变器将按照特定的V/F曲线降频降压输出。 2.2逆变器面板对外接口见下图：主控板数码管显示含义 LED发光

5、二极管显示说明：数码管显示代码含义说明：2.3设备保护 设备有以下保护功能： 输入过压保护 输入欠压保护 输出过压保护 输出过流保护 功率元件过流保护 散热片过热保护 短路保护 断路保护 控制电源故障保护2.4逆变器技术参数 2.4.1总体技术参数 尺寸： 596x 626 x 433 (宽 x 深 x 高 mm)包括散热器 重量： < 105 kg 环境温度： 工作温度：-40Vamb40 海拔： < 5,100 m地平面以上 湿度： < 95%（箱体外部，根据EN50155） 噪音： < 70dB 冲击： 垂直： 30m/S2 50ms ， 水平： 50m/S2 5

6、0ms， 纵向： 30m/S2 50ms 冷却： 强迫风冷 效率： 额定负载、额定电压时，> 93 % MTBF： 60,000 h（平均无故障时间，见表1） EMI： 所有对外接口处符合ENV 50121-3-2要求 寿命： 20年2.4.2输入参数额定输入电压： 600 V DC输入电压范围： 500 V 660 V DC 恒定 内部预充电： 有 内部DC干线熔断器： 有，保护值为160A 从DC干线上分离： 有，串联二极管 控制电源： 蓄电池供电，电压范围：70V135V2.4.3输出参数 额定输出电压： VDCRated > 540 V时，3 x 380 V AC (+/-

7、 5 %, 稳定状态)VDCRated > 500V 及<540V时，按照特定的V/F曲线降频降压输出。 额定输出频率： 50 Hz (+/-0.5 %) 输出电压纹波： < 20 V (峰峰值) THD： < 7.5 % 输出正弦波滤波器： 有，在电阻性负载、额定功率时du/dt<100 V / µs 额定输出功率： 50 kVA 最大过载： 100 kVA可达60秒2.5故障分析与处理 目前DRN系列逆变器只有9种不同的故障。故障代码见下表：故障代码含义见下表：2.6诊断与通讯 每台逆变器有2个用于系统诊断和设备诊断的RS485和RS232接口，与车辆连接的Lonworks网关装在充电机中。图 2: SMA-net与LonWorks网关网络连接图所有外部控制信号能够在蓄电池电压范围内（77 V至 132 V DC）运行。 蓄电池充电机和逆变器有2个用于系统诊断和设备诊断的RS485和RS232接口。MEE 控制诊断工具是系统的一部分，显示所有重要系统信息。 以下是系统诊断可能的连接类型： 笔记本电脑通过外部转换器(RS232 / RS