动车组辅助供电系统-CRH380A型动车组辅助供电系统

CIBM:牵引变流器冷却风机MMBM:牵引电机冷却风机MTrBM:牵引变压器冷却风机MTOPM:牵引变压器油泵电机1.组成辅助绕组辅助电源装置辅助整流装置蓄电池三、

辅助电源系统三、

辅助电源系统1.组成输入辅助整流器辅助整流器逆变器输出变压器DCPWM三相输出逆变器三相AC400V辅助变压器CVCF输出变压器三相ACCIBM:牵引变流器冷却风机MMBM:牵引电机冷却风机MTrBM:牵引变压器冷却风机MTOPM:牵引变压器油泵电机三、

辅助电源系统1.组成2.交流供电回路（1）704、754电源母线(非稳压单相AC400V,50Hz)由2、4、6车牵引变压器的3次绕组从701、751通过ACK1到704、754线,全列贯通,挂有空调装置、换气装置、开水炉三、

辅助电源系统2.交流供电回路(2)771、781、791线(稳压三相AC400V)由单相非稳压的704、754线经过辅助电源APU静态逆变器后所得到,整流逆变为三相稳压AC400V的电,贯穿全列。三、

辅助电源系统2.交流供电回路(3)302线(稳压单相220V):挂有微波炉、消毒柜、展示柜、双门冷藏箱、备用插座、散热风机。1~5车为一个单元,5~8车为一个单元。三、

辅助电源系统2.交流供电回路(4)202线(稳压单相AC100V):771、781、791线经过Arf中的CVT变为202线,挂有空调控制、显示器、上水装置等,1~5车为一个单元,5~8车为一个单元。三、

辅助电源系统2.交流供电回路（5）251线是从辅助电源箱的辅助变压器ATr输出的单相非稳压的AC100V,50Hz电源母线,向整列车的电加热设备提供电源。三、

辅助电源系统3.直流供电回路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，输出稳压DC100V，向车辆的控制电源、车厢照明、蓄电池、插座、服务设备等供电。

DC100V系统可由102、103线两条线供电。通常是由103线供电，接触网停电时，通过操作应急灯切换接触器，将电源由103线切换到102线的同时，即可向广播装置，应急灯等最低限度所需的设备供电三、

辅助电源系统①102线系统升弓前由蓄电池直接供电。当完成受电弓升弓、闭合VCB及启动APU等工作后，通过蓄电池接触器BatK1将102线与103线连接。3.直流供电回路三、

辅助电源系统①102线系统负载：受电弓升弓控制VCB控制。辅助空气压缩机在各供电单元贯通②103线系统上电前，通过闭合蓄电池接触器BaK1与102线电源系统连接,从蓄电池得电。3.直流供电回路三、

辅助电源系统上电前，通过闭合蓄电池接触器BaK1与102线电源系统连接,从蓄电池得电。在整个动车组中贯通3.直流供电回路三、

辅助电源系统②103线系统上电完毕,闭合辅助整流器接触器ArK,103线从辅助整流器获得DC100V电源负载：控制电路ATP监控装置其他控制装置为车上应急设备提供DC100V的电源3.直流供电回路三、

辅助电源系统③103B线系统供电分两路：正常时：103应急时：102负载：广播装置、应急灯、污物处理、应急通风、其他等115线通过蓄电池接触器2（BAtK2）与103线连通，得到DC100V电源。在各供电单元贯通，没有在整个动车组中贯通3.直流供电回路三、

辅助电源系统④115线系统负载：空调控制、自动门、影视系统投入主控前应急灯切换投入主控辅助电源装置工作过分相辅助系统原理框图辅助电源装置辅助整流器辅助电源由辅助电源箱（APU）和辅助整流器（ARf）两个装置组成。四、

辅助电源装置辅助电源箱APU将非稳定单相AC400V经整流逆变后转换成稳定三相AC400ⅴ,分别给辅助风机、空压机、辅助整流器ARf供电,APU内置的辅助变压器ATr将非稳定单相AC400V转换成非稳定单相AC100V,为电伴热负载供电1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置CRH380A动车组有三个辅助电源箱：APU1、APU2、APU3，分布在01、05、00车车下(1)辅助电源箱APU1/APU2。辅助电源箱APU1/APU2安装在01车、00车车下,主要由输入变压器(TR1)、输入滤波容器(ACFC)、输入滤波电抗器(ACL1)、变频器、逆变器、输出滤波电抗器(ACL2)、输出滤波电容器(ACC)、辅助变压器(ATr)等构成1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置APU1/APU2的输入电源为牵引变压器3次绕组(辅助绕组)输出的AC400V单相50Hz,通过IGBT变频器变换成了直流电力,这个直流输出通过IGBT逆变器变换成AC400V、三相50Hz的定压电源,向编组内提供。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置而且,AC100V50Hz、AC220V50Hz的定压电源是由三相AC400V稳定电压电源通过辅助变压器(TR3、TR4)进行变压而来的。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助变压器(ATr)是将牵引变压器3次绕组(辅助绕组)输出进行变压后输出AC100V(非稳定电压)50Hz。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助电源装置辅助整流器牵引变压器引变压器将架线电压25kV变换成辅助电源装置的输入电压AC400V，同时也担负辅助电源装置对架线的绝缘作用。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助电源装置辅助整流器输入滤波回路输入滤波电容器ACFC输入滤波电抗器ACL降低从架线流入到脉冲整流器/逆变器上的高频电流。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助电源装置辅助整流器IGBT脉冲整流器脉冲整流器将牵引变压器的单相交流输出电压变换成直流的恒定电压。控制方式使用了大容量IGBT的脉宽调制方式（PWM）。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助电源装置辅助整流器DC环形回路滤波电容器将稳定的直流电压供给后段的逆变器。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助电源装置辅助整流器IGBT逆变器逆变器将直流电压变换成为恒频恒电压的三相变流电压。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助电源装置辅助整流器AC滤波回路AC滤波回路降低逆变器输出电压中的由于切换所产生的高频电压,使其输出畸变很小的正弦波1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助电源装置辅助整流器输出接触器切断和辅助电源装置间的负荷的作用1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置(2)辅助电源箱APU3辅助电源装置APU3安装在5车车下,主要由输入充电电路(K2、R1)、单相输入变压器(T1)、单相输入脉冲整流器、三相输出逆变器、正弦波滤波器(FLT1)、输出接触器(K4)以及转换接触器(BKK2)等构成。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置(2)辅助电源箱APU3APU3的输入电源是牵引变压器3次绕组输出的AC400V通过单相整流器变换成为直流电。该直流电通过三相逆变器变换成为交流电,经正弦滤波器输出稳定三相AC400V50Hz电源。与APU1/APU2不同的是,APU3没有辅助变压器ATr,输出的稳定三相AC400V电源系统也不向ARf供电,因此不能输出其他形式的电源。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置(3)APU1/APU2/APU3的特点。①冗余性。APU1/APU2在1编组的2台中有1台发生故障的情况下,除4、5号车变压器油泵、变压器风机、变流器风机、牵引电机风机外的辅助负载由APU2或APU1提供电源。ARf在1编组的2台中有1台发生故障的情况下,另1台能够提供编组的全部负载的容量。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置(3)APU1/APU2/APU3的特点。APU3内部自带供电转换接触器(由外部控制),并输入另一台辅助电源APU2的三相AC400V电压。APU3自身的三相AC400V电源与输入的APU2的三相AC400V电源互相联锁,正常情况下,由APU3给4、5号车的牵引动力单元通风机供电,APU3发生故障时自动转换到由APU2提供4、5号车的三相AC400V负载容量。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置(3)APU1/APU2/APU3的特点。②电路方式。单相桥式IGBT脉冲整流器+三相桥式IGBT逆变器的方式,通过使用大电流、耐高压元器件,来谋求小型化、轻量化。③控制部。1.辅助电源箱APU四、

辅助电源装置辅助整流器ARf将APU输出的稳定三相AC400V通过整流、变压分别转换成DC100V、稳定单相AC220V和稳定单相AC100V电压。2.辅助整流器（ARf）四、

辅助电源装置DC100V电源给蓄电池、车厢照明、广播影视系统及控制系统等供电,DC100V经单相逆变电源转换成单相AC220V向客室插座供电。稳定单相AC220V向厨房设备等负载供电稳定单相AC100V向设备控制、显示器及电加热等负载供电2.辅助整流器（ARf）四、

辅助电源装置辅助整流器箱ARf安装在1车、8车车下,由整流器用变压器(TR2)、辅助整流器(ARf)2个辅助变压器(TR3、TR4)等构成。它以辅助电源箱输出的稳定三相AC400V电源作为输入电源,经过辅助整流变压器TR2和三相桥式整流模块后,通过101线输出稳定DC100V电源系统。2.辅助整流器（ARf）四、

辅助电源装置变压器TR3将稳定三相AC400V电源中771线与781线间的电压直接变压后通过202线输出稳定AC100V电源系统变压器TR4将稳定三相AC400V电源中781线与791线间的电压直接变压后通过302线输出稳定AC220V电源系统2.辅助整流器（ARf）四、

辅助电源装置在列车运行过程中,有时会发生辅助电源装置或牵引变压器故障而导致列车辅助供电统不能正常工作,车上各用电设备不能正常使用的情况,影响旅客乘坐列车的舒适性。为了更好地解决以上存在的问题,辅助供电系统针对辅助电源装置故障和牵引变压器故障设计了BKK和ACK扩展供电两种模式,最大限度地恢复车上辅助用电设备的供电。3.BKK、ACK扩展供电四、

辅助电源装置(1)BKK扩展供电列车在运行过程中,当车上的APU发生重大故障而无法正常工作时,根据需要采用BKK扩展供电的方式连通正常单元与故障单元的771、781、791线,从而使其带动的负载可以正常工作。当设置在1车和8车的辅助电源箱APU1/APU2,其中1台发生故障时,设在M3-4车的BKK投入,由此将771、781、791线的电压从正常单元输送到异常单元。3.BKK、ACK扩展供电四、

辅助电源装置(1)BKK扩展供电当设置在5车的辅助电源装置(APU3)发生故障时,设置在APU3内部的BKK2投入由8车的APU2给APU3实施扩展供电总的来说,BKK扩展供电有以下两种情况①APU1和APU2,当其中一个故障时,由另一个正常单元向故障单元通过BKK进行扩展供电。②APU1和APU2均正常工作,APU3发生故障时,由8车的APU2通过BKK2给APU3实施扩展供电。3.BKK、ACK扩展供电四、

辅助电源装置(2)ACK扩展供电列车在运行过程中,当车上的牵引变压器发生重大故障而无法正常工作时,根据需要采用ACK扩展供电的方式连通正常单元与故障单元的704、754线,从而使其带动的负载可以正常工作。ACK扩展供电其实指的就是切除故障的牵引变压器,使ACK2常开触点闭合,并且只能够在2车和6车之间进行扩展供电。3.BKK、ACK扩展供电四、

辅助电源装置动车组沿袭原型车的设计，各供电系统上均设置有各自独立的接地开关。在列车信息控制系统和辅助电源装置之间设置自诊断功能接口，由列车信息控制系统实施。辅助电源装置的故障保护功能有22项：

输入过电流（CONVOCD）

变流器过压（INVOVD）

变流器过流（INVFO）

变流器过载（IAOC）

输出过压（ACOVD）

输出低电压（ACLVD）

输出短路（ACOSC）

检测接地（GFD）4.故障保护四、

辅助电源装置辅助电源装置的故障分类重故障1：7项重故障2：5项轻故障：10项4.故障保护四、

辅助电源装置辅助电源装置（APU）动作说明保护说明

（1）保护的种类

APU的保护根据有无再起动分为轻故障和重故障两大类。保护的种类动作轻故障APU停止后进行自动重新启动。监视发生轻故障后60秒钟以内是否发生第二次轻故障，不发生的情况下则中止监视继续进行通常的动作。重故障APU停止，不自动重新启动。4.故障保护四、

辅助电源装置47通过一次故障检测，闸控全部OFF后，为重故障。（不进行自动再起动）↓IVK1、IVK2、3PhMK一起断开，2秒之后DCHK断开，故障闭锁。↓通过车上复位（外部复位）、地板下APU的复位（局部复位），或控制电源关闭投入（3秒以上），进行再起动操作。重故障１保护动作4.故障保护四、

辅助电源装置通过一次故障检测，闸控全部OFF后，为重故障。↓IVK1、IVK2、3PhMK一起断开，2秒之后DCHK断开，故障闭锁。（IVK1、IVK2、DCHK只在输入接触器1不断开和输入接触器２不断开时继续闭合。）↓不接受车上复位（外部复位）的操作。通过地板下APU的复位（局部复位），或者控制电源关闭投入（3秒以上）时，可能复位。重故障2保护动作4.故障保护四、

辅助电源装置故障发生之后，闸控全部OFF。IVK1、IVK2、3PhMK断开，为轻故障。（DCHK只在逆变器输入过电压的情况下断开）↓APU自动复位↓───────→60秒之间再次发生故障60秒之间没有再次发生故障↓

↓和重故障１同样处理

继续运行轻故障保护动作4.故障保护四、

辅助电源装置CRH380B型动车组由唐山轨道客车有限责任公司和长春轨道客车有限公司在CRH3C型动车组基础上研发制造，列车采用8辆车编组，如图所示。

CRH380B型动车组编组EC01/08－带司机室的动车；TC02/07－带受电弓的拖车；

IC03/06－中间动车；FC04－中间拖车；BC05－便餐车CRH380B共有5种车型,分别为:EC01、TC02、IC03、BC04、FC05、IC06、TC07、EC08。EC01、EC08为动车,带牵引变流器及其冷却系统、牵引电机和齿轮装置。TC02、TC07为拖车,带有受电弓、主变压器、单辅助变流器、辅助空气压缩机。IC03、IC06为动车,牵引变流器及其冷却系统、牵引电机和齿轮装置、空气压缩机。FC05为拖车,带有制动电阻充电机、蓄电池、双辅助变流器。BC04为拖车,带有吧台、制动电阻、充电机、蓄电池双辅助变流器。6.CRH380B型动车组辅助电气设备车辆12345678代号EC01TC02IC03BC04FC05IC06TC07EC08受电弓01000010变压器01000010牵引变流器10100101单辅助变流器01000010双辅助变流器00011000制动单元11111111蓄电池00011000充电机00011000空调机组11111111CRH380B型动车组辅助供电系统由辅助变流器、蓄电池、充电机、单相逆变器、辅助变压器等组成。单辅助变流器双辅助变流器充电机蓄电池一、

辅助供电分配方式每列车设有4台辅助变流器,2台充电机和蓄电池。CRH380B型动车组采用干线供电方式,由分散布置在若干车辆的各辅助电源设备向干线供电。交流供电采用三相AC440V、60Hz制式,直流供电采用DC110V制式一、

辅助供电分配方式DC3000V一、

辅助供电分配方式CRH380B型动车组每节动车上都配备一台牵引变流器,辅助供电系统的输入电压取自牵引变流器的中间直流环节,标称电压为DC3000V。DC3000V一、

辅助供电分配方式辅助变流器将DC3000V变换成三相AC440V60Hz,分别供给辅助风机、主空压机、客室空调、驾驶室空调、前风挡加热、电池充电机DC3000V一、

辅助供电分配方式在TC02、TC07变压器车上分别配备一个单辅助变流器,它们与头车EC01、EC08的牵引变流器中间电路相连。在中间车BC04、FC05上分别配备了一个双辅助变流器,它们分别与中间车IC03、IC06的牵引变流器内的中间电路相连。DC3000V一、

辅助供电分配方式在双辅助变流器和单辅助变流器的输入端都与一根电缆相连接,这样可以实现从一个持续有