CRH2动车组电气系统

1、1动车组辅助电气系统及设备 2动车组辅助电气系统及设备主要内容： 介绍国内引进动车组的辅助电气系统及设备，如配电系统、辅助供电系统、蓄电池与充电机、照明系统、火灾探测系统 、动车组常用电器及电气设备的工作原理、运用方式、维修方法及标准、故障诊断与排除技术。 3动车组辅助电气系统及设备关于引进动车组名称的代号BSP动车组（庞巴迪动车组）CRH1四方/川崎动车组 CRH2长春/阿尔斯通动车组 CRH5CRH：China Railway High-speed根据铁道部指示：4CRH2动车组电气系统CRH2动车组电气系统第一节 辅助电气系统组成 一、辅助电气系统组成与分类 二、辅助电气系统设备与容量第

2、二节 电气设备 一、 CRH2动车组电气设备的布置与分类 二、电气系统试验5第一章 概述一、辅助供电系统组成与分类 第一节 辅助供电系统组成 动车组辅助供电系统是指除为牵引动力系统之外的所有需要用电的负载设备提供电能的系统，包括辅助供电系统和蓄电池系统。 辅助供电系统的负载设备包括：牵引电机风机，冷却塔风机，主变流器冷却用水泵(或油泵)及风机，辅助变流器冷却风机，主变压器油泵，空气压缩机，充电机及其风机，空调机及各种电动阀门，车厢照明及各种服务性电气设备。 辅助系统还须为列车控制系统提供不间断安全电源。68 辆车编组辆车编组T1c(1)M2(2)M1(3)T2(4)T1k(5)M2(6)M1s

3、(7)T2c(8)T1c, T2c - Driving Trailer Coach 带驾驶室拖车带驾驶室拖车M1, M2（2辆）辆）, M1s - Motor Coach 动车动车T1k, T2 - Trailer Coach 拖车拖车第一章 概述vCRH2动车组辅助供电系统组成7第一章 概述 CRH2动车组采用4节车为一个单元的型式 每个单元动车组设置一套辅助电源装置，为包括其本身的4辆车的空调控制系统、换气装置、鼓风机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源； 在M2号车上设有蓄电池箱。 由图可见，主变压器降压后的电源分为6类:AC400v单相、 AC400v三相 、AC220v10%1

4、0%单相、AC100v 10%单相、 AC100v单相、DC100v CRH2辅助供电系统与用电设备组成的方框图p2 8第一章 概述二、 辅助电气系统设备与容量 在决定供电系统的总容量时，必须考虑电气负载的需要功率、功率因数、效率等因素。 一般的电气设备如电动机，在其产品目录和说明书上都标有它的额定功率和效率。 该额定功率是指电动机在正常工作状态下，本身轴上所具有的有效机械功率。 因此，电动机的需要功率（real power）等于效率除有效机械功率，单位一般用kW表示。 9n负载的功率因数是针对交流电路而言的，其大小由负载的视在功率（apparent power）除需要功率得到。n视在功率等于

5、负载的电压与电流的乘积，单位一般用kVA表示。n供、配电系统中没有被利用的电能用无功功率（reactive power）表示。n在决定供电系统的总容量时，最保守的方式是把所有负载的需要功率之和作为系统容量，但是这样将供电系统成本很高。因此要考虑负载的功率利用系数第一章 概述10n在某一段时间内，一组同时工作的负载，其平均需要功率与系统为该负载提供的总安装功率之比称为负载的功率利用系数n确定方法：n根据负载的功率因数、平均电网电压、负载与负载之间工作的组合方式进行分析n在负载电路中安装电度表，测定一个或总负载在一定时期内的实际消耗功率数，然后除以实际的系统安装功率第一章 概述11n由于车辆的所有

6、负载不可能同时工作，因此在满足车辆电气负载正常工作的前提下，应该尽量减小系统总安装功率n总安装功率确定方法：n（1）根据负载的最大消耗功率组合方式进行确定n 总容量=(P需功率利用系数)n（2）通过试验，测试整车负载功率利用系数，然后计算车辆系统总容量n 总容量=P需整车整车功率利用系数第一章 概述12CRH2动车组电气系统vCRH2动车组辅助供电系统设备与容量 每列车设置2台辅助电源装置（APU），分别向4辆车提供辅助电源。当一台辅助电源装置发生故障时，可通过另一台辅助电源装置向全列车提供辅助电源。 辅助电源装置（APU）由APU输入辅助整流器、PWM三相输出逆变器、逆变器输出变压器、CVC

7、F输出变压器、辅助变压器等构成。 APU的输入电源是牵引变压器辅助绕组输出的AC400V，通过可控硅混合电桥变换成为直流电。该直流电通过PWM三相逆变器变换成为交流电，通过逆变器输出变压器提供AC400V三相50Hz电源。 辅助整流器柜由整流器变压器、辅助整流器构成。13CRH2动车组电气系统辅助电源装置（APU）输入输出参数输入输出1输出2输出3输出4输出5AC400VDC100V10%单相AC100V1 0 % ，50Hz单相AC220V1 0 % ，50Hz三相AC400V1 0 % ，50Hz单相AC100V+26-41%，50Hz116kW12kVA11.3kVA123kVA22kV

8、A14第一章 概述vCRH2动车组辅助供电系统设备与容量 CVCF输出变压器将AC400V三相电源变换成单相AC220V、AC100V的稳压电源。 辅助变压器将牵引变压器辅助绕组的AC400变换成另一单相AC100V电源。 辅助整流器箱使用整流器变压器将APU的400V三相电压输出变压后，通过三相全波整流器，输出DC100V。 输入整流器使用大电流、高电压器件，实现了小型、轻量化。逆变器单元使用可高速开关的IGBT，通过高频PWM控制，实现了滤波电抗器的小型、轻量化。 辅助整流装置采用自冷式，由整流器变压器、整流二极管单元、用于实现输出电压下降特性的电阻等构成。 15CRH2动车组电气系统vC

9、RH2动车组辅助供电系统设备与容量 动车组上设AC220V插座，不设DC24V及DC36V的插座。 辅助电源装置的输出满足JIS E 6402。 全列共设5组控制蓄电池(整列进口、散件组装和国产化阶段前17列车共设3组控制蓄电池)，蓄电池组容量可维持应急用电量两小时。运行过程中，蓄电池组可在线路上充电。 辅助系统采用冗余设计，在动车组上安装2台牵引变压器，其辅助绕组输出至辅助电源装置的AC400V电压分别供电给4节车厢。当一台牵引变压器故障时，为了使另一台正常运转。16第一章 概述vCRH2动车组辅助供电系统设备与容量 牵引变压器能够通过辅助绕组向8节车厢供电，设置了用于切换的辅助绕组电源感应

10、回路。当辅助绕组电源切换后，空调装置半功率运行。 在动车组上安装2台辅助电源装置，一台辅助电源装置供给4节车厢所需辅助用电。当一台辅助电源装置发生故障时，为了使另一台正常运转的辅助电源装置能够向8节车厢供电，设置了用于切换的扩展供电回路。 辅助电源装置的输出容量的设计能够在故障时用一台正常运转的辅助电源装置向整列车供电。因此，当一台辅助电源装置故障时无需减少负荷。17第一章 概述辅助电源装置（APU）出现故障时，系统供电容量 APU的5个电压输出额定容量均大于1台APU停止运行时的负载功率。 动车组车外车体侧面装有连接外部电源的插座（AC400V、单相、50Hz），M2车（2号车及6号车）上各

11、有一处。 车辆检修基地设置有外部电源，可供辅助电路的工作。 18辅助电源装置（APU）4号车负载5号车负载整列合计负载APU额定容量DC100V(ARf)24.4 kw23.3 kw47.8 kw58kw2台=116kw AC100V(CVT)-夏3.4 kw3.6 kw7.1 kw12kW1号车APU停止时停止7.1 kw 12kW8号车APU停止时7.1 kw停止 12kW AC220V(CVT)-夏1.9 kw6.3 kw8.1 kw12kW1号车APU停止时停止8.1 kw 12kW8号车APU停止时8.1 kw停止 12kW AC100V(ATr)-夏2.9 kw2.4 kw22kW

12、AC100V(ATr)-冬11.8 kw11.2 kw 22kW AC400V（SIV）57.8 kw65.2 kw123 kw123kW1号车APU停止时停止123 kw 123kW19第一章 概述第二节 动车组电气设备 动车组电气设备包括各种风机、空调系统、车厢照明及各种服务性电气设备。各种辅助电力设备都普遍采用单相交流电机，这可以使得供电十分简单。 车内电气装置主要包括旅客信息系统、列车影视系统、照明系统、广播系统、行车安全监测诊断系统、空调及废排系统以及用于全列动力、信息（信号）传输的的主干线，分支线布置以及电气综合控制柜等。 车下电气装置包括电源干线、辅助变流器、逆变器箱、充电器箱、

13、蓄电池以及各种行车安全监测诊断系统配线。20第一章 概述一、 CRH2动车组电气设备的布置与分类 CRH2动车组1号车（T1C）室内设备布置图。CRH2动车组2号车（M2）室内设备布置图。CRH2动车组7号车（M1）布置图。CRH2动车组室内配电设备图。vCRH2动车组车内电气设备的布置 21CRH2动车组1号车（T1C）室内设备布置图p15。22CRH2动车组2号车（M2）室内设备布置图p16。23CRH2动车组7号车（M1）布置图p17。24CRH2动车组室内配电设备图p1825CRH2动车组电气系统CRH2动车组电气设备的布置与分类 CRH2动车组1号车（T1C）车下设备布置图 CRH2

14、动车组2，6号（M2）车下设备布置图 CRH2动车组3，7号（M1）车下设备布置图CRH2动车组5号（T1K）车下设备布置图CRH2动车组转向架传感器连接线图 这些连接线把轴温传感器、速度传感器等信号接入ATC系统。 vCRH2动车组车下电气设备的布置 26CRH2动车组1号车（T1C）车下设备布置图p19 27CRH2动车组2，6号（M2）车下设备布置图p20 28CRH2动车组3，7号（M1）车下设备布置图p2129CRH2动车组5号（T1K）车下设备布置图p2230CRH2动车组转向架传感器连接线p23311 电池箱；2充电器；3配电箱；4接线箱；5过滤器箱；6制动面板7辅助空压机；8外接输出；9主空压机；10冷却器；11牵引电机风扇；12主变流器；