动车辅助供电系统

1、动车辅助供电系统 组名：动车小分队 成员：张学武、吉阳、黎杨、瞿天驹、 李慧斌、李添隆动车组 辅助供电系统主要内容 第一节 辅助供电系统构成与功能 第二节 CRH1动车组辅助供电系统 第三节 CRH2动车组辅助供电系统 第四节 CRH5动车组辅助供电系统 引进动车组的九大关键技术牵引控制系统牵引电机制动系统牵引与辅牵引与辅助变流器助变流器牵引变压器转向架列车网络控制系统铝合金、不锈钢车体动车组系统集成动车组 辅助供电系统动车组辅助供电系统 辅助供电系统为动车组除牵引动力系统之外的所有用电设备提供电力，是动车组技术的重要组成部分。国内外各型动车组的辅助供电系统各有特色。本讲座详细介绍动车组辅助供

2、电系统的构成、功能、工作原理。 一、概述 第一节 辅助供电系统构成与功能 随着动车组技术的发展和运输质量要求的提高，辅助供电系统的结构形式也逐渐多样化，总的来讲：功能逐渐增加，技术指标及可靠性的要求也越来越高。v 辅助供电系统具有以下特点 辅助供电系统的供电母线在动车组全列车贯通。 辅助供电系统的负载种类多，需要提供的电源规格多，布线复杂。 辅助变流器向轻量化、小体积发展，近年均采用IGBT元件和高频电力电子技术来提高效率和可靠性。动车组 辅助供电系统v辅助供电系统的构成 辅助供电系统的结构根据负载需要的电源规模来决定，动车组的辅助供电系统一般由辅助变流器、蓄电池、充电机等组成。 辅助供电系统

3、采用干线供电方式，为动车组上除牵引动力系统之外的所有用电设备供电。 辅助变流器由输入滤波器、斩波器、逆变器、输出滤波器和控制单元组成，一般和牵引变流器安装在一个机箱中。 蓄电池和充电机提供不停电的应急电源。 动车组 辅助供电系统v辅助供电系统功能 动车组是电力牵引列车，电力均来自AC25KV牵引供电电网，经受电弓进入牵引变压器原边绕组，再由牵引变压器的次级绕组或主变流器的直流环节进入辅助变流器。 辅助供电系统为空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖、照明、旅客信息系统、控制、广播、列车无线等设备提供电源。 上述负载要求辅助供电系统具有包括三相AC380V母线、AC220V母

4、线、DC110V母线等输出。 动车组 辅助供电系统二、辅助供电系统工作原理 根据工作原理可以将辅助供电系统分为两类：牵引变压器辅助供电绕组供电模式牵引变流器直流环节辅助供电模式。 动车组 辅助供电系统v牵引变压器辅助供电绕组供电模式 在这类辅助供电系统中，由牵引变压器的辅助供电绕组提供电源，具有代表性的为CRH2动车组。在CRH2动车组中，辅助供电系统由牵引变压器3次绕组的AC400V提供电源，AC25kV的高压电输入牵引变压器，经过降压变成AC400V，再输入辅助电源装置，经过处理后，从辅助电源装置输出4路交流和1路直流电源，为列车的各设备供电。 动车组 辅助供电系统CRH2动车组辅助供电系

5、统工作原理示意图 v牵引变压器辅助供电绕组供电模式 动车组 辅助供电系统v牵引变流器直流环节辅助供电模式 在这类辅助供电系统中，由牵引变流器直流环节提供电源，具有代表性的有CRH1动车组、 CRH5动车组。 CRH1动车组 AC25kV高压电经牵引变压器降压后输入牵引变流器，辅助供电系统由牵引变流器的直流环节1650VDC电压供电，经过处理后得到三相380VAC和110VDC两路电源，为列车的各设备供电。 动车组 辅助供电系统CRH1动车组辅助供电系统工作原理示意图 v牵引变流器直流环节辅助供电模式动车组 辅助供电系统v牵引变流器直流环节辅助供电模式 CRH5动车组 AC25kV高压电经牵引变

6、压器降压后输入牵引变流器，辅助供电系统由牵引变流器上的3600VDC中间直流环节电压供电，经过处理后得到三相380VAC，向所有三相负载提供电源，如空调系统、牵引系统通风和空气压缩机等；另外，设置充电机提供直流电源。 动车组 辅助供电系统CRH5动车组辅助供电系统工作原理示意图 v牵引变流器直流环节辅助供电模式牵引变压器牵引变压器牵引变流器牵引变流器一、概述 第二节 CRH1动车组辅助供电系统 CRH1动车组以Regina型动车组为原型车，通过公司内部技术转移，由BSP公司在国内制造生产。动车组由8辆车组成，5动3拖，组成3个列车单元，每个列车单元都有其完整的380V交流辅助供电和110V蓄电

7、池供电。编成后结构如图所示。 动车组 辅助供电系统辅助电源系统有三种不同的运行模式 1.普通运行模式: 普通牵引动工况下，从25千伏电网获取电能。 2.回送模式: 是指在没有25千伏电网电压时以牵引电机作为发电机，仅提供牵引/制动所需的辅助三相电源和蓄电池充电电源。 3.外部电源供电模式 ：外部电力连接器 二、技术指标 辅 助 逆 变 器 的 任 务 是 输 出 三 相 电3220/380V, 50Hz，并将其供给到列车上所有的交流负载。辅助逆变器的主要负载如下： 动车组 辅助供电系统 l列车采暖 l 通风与空调系统 l变流器和变压器的冷却 l蓄电池充电器一、概述 第三节 CRH2动车组辅助供

8、电系统 CRH2动车组以E2-1000型动车组为原型车，通过全面引进设计制造技术，由四方股份公司在国内制造生产。动车组由8辆车组成，其中4动4拖；首尾车辆设有司机室，可双向驾驶，编成后结构如图所示。 动车组 辅助供电系统 动车组在1号、8号车分别设置一套辅助电源装置（APU），为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源；在2、4、6号车上设有蓄电池箱。 CRH2辅助供电系统与用电设备组成的方框图 动车组 辅助供电系统 CRH2车组辅助供电系统由牵引变压器3次辅助绕组提供电源，采用干线供电方式，按各电源系统贯穿全列车。和牵引变压器3次线圈直接连接的系统中，连接有空调装置、换气装置以及

9、ATP主控电源。辅助电源装置（APU）的输入为400V，该设备作为电源向以下五个系统提供电源：动车组 辅助供电系统非稳定单相AC100V系统；稳定单相AC100V系统；稳定单相AC220V系统；稳定三相AC400V系统；稳定DC100V系统。动车组 辅助供电系统v辅助电源装置（APU）工作电路原理 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、CVCF(稳压稳频)输出变压器、辅助变压器等构成。辅助整流器柜由整流器变压器、辅助整流器构成。 输出输出部分部分接线接线图图一、概述 第四节 CRH5动车组辅助供电系统 CRH5动车组以SM3型动车组为原型车，动车组由8辆车组成，

10、其中5辆动车3辆拖车，分成两个动力单元，一个动力单元由3个动车和1个拖车（M-M-T-M）组成，另一个动力单元由2个动车和2个拖车（T-T-M-M）组成，首尾车辆设有司机室，可双向驾驶，编组后结构如图所示。 动车组 辅助供电系统一、概述 CRH5动车组辅助供电系统由辅助变流器、蓄电池、充电机等组成，每列车设有5台辅助变流器，每辆动车一台，和牵引变流器安装在一起，每列车设8组蓄电池和电池充电机，每辆车一套。 AC25kV高压电经设置在拖车上的牵引变压器降压成1770V后，输入每辆动车中的牵引变流器。 辅助变流器将牵引变流器DC3600V的中间直流电压变换成AC380V后，为空气压缩机、冷却通风机

11、、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖、照明、旅客信息系统等设备提供电源。动车组 辅助供电系统 CRH5辅助供电系统采用干线供电方式，供电制式为AC380V和DC24V。 AC380V/50Hz用电设备：空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖设备； AC220V/50Hz用电设备：前窗加热器、厨房设备、内部插座； DC24V用电设备：照明设备、旅客信息系统、应急通风装置和控制装置。（控制回路DC24V，不太符合中国铁路DC110V的标准） 动车组内各车设AC220V（卫生间、列车长室、司机室各1个，客室2个）插座及DC24V（每车2个，车下裙板内）行灯插座。 辅助系统供电输出品质符合EN 50155等标准。各种制式的供电系统均有各自独立的可靠的安全接地措施。动车组 辅助供电系统 供电设施具有自诊断功能和故障保护措施。供电线路发生的过载、短路、瞬时大电流冲击、过压、欠压、接地等现象均有保护，确保旅客安全。 每个牵引控制单元的每侧各设一个AC380V外接电源插座，每个插座可