任务二交直流供电电路分析动车组控制系统维护与检修78课件

任务二交直流供电电路分析郑州铁路职业技术学院动车组控制系统维护与检修主讲人

李向超/CONTENTS目录辅助供电系统概述一辅助电源电路结构二交直流供电电路分析任务二一、辅助供电系统概述以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辆动车4辆拖车，首尾车辆设有司机室，可双向驾驶，编组配置见图4-2-1所示。CRH2动车组一、辅助供电系统概述辅助供电系统由牵引变压器辅助绕组、辅助电源装置、蓄电池、辅助及控制用电设备、地面电源等几部分组成。辅助电源装置由辅助电源箱（APU）和辅助整流器箱（ARf）两部分构成。其中辅助及控制用电设备包括各种交流及直流用电设备。动车组的M2-2、M2-6号车分别安装有1台牵引变压器MTr；T1c-1、T2c-8号车分别安装有1组辅助电源装置；2、4、6号车分别安装有1组蓄电池组；M2-2、M2-6号车车体侧面分别安装一个外部电源插座；所有车厢上安装有各种辅助及控制用电设备。一、辅助供电系统概述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ATP主控电源。辅助电源装置（APU）的输入为AC400V，该设备作为电源向五个系统提供电源，分别为非稳定单相AC100V系统；稳定单相AC100V系统；稳定单相AC220V系统；稳定三相AC400V系统；DC100V系统。一、辅助供电系统概述辅助供电系统采用冗余设计，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（APU）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，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回路。当辅助绕组电源切换后，空调装置半功率运行。相邻单元具有相互支援功能，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。因此，当一台辅助电源装置故障时无需减少负荷。一、辅助供电系统概述辅助系统设有完善的安全接地措施以及自诊断功能和故障保护功能。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。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。二、辅助电源电路结构由辅助电源装置（APU）和辅助整流器（Arf）两个装置组成，见图4-2-2所示，图中上方虚线框内是辅助电源装置的功能方块图，下方虚线框内是辅助整流器的功能方块图。AUXILIARYPOWER辅助电源二、辅助电源电路结构二、辅助电源电路结构MAINFUNCTIONSOFEACHLINKOFAPUAPU各环节的主要作用①输入滤波电路：输入滤波电路降低从电网输入到脉冲整流器及逆变器的高频电流分量。②IGBT脉冲整流器：脉冲整流器将牵引变压器输入的单相交流电压变换成稳压的直流电压，控制方式采用脉冲宽度调制方式。DC中间电路：滤波电容器将稳定的直流电压供给后端的逆变器，当APU停止时，滤波电容的放电由DCHK和DCHKR（放电接触器和放电电阻）完成。③二、辅助电源电路结构MAINFUNCTIONSOFEACHLINKOFAPUAPU各环节的主要作用②输出LC滤波电路：LC滤波电路降低逆变器输出电压中由于功率器件的通断所产生的高频电压分量，使其输出畸变较小的正弦波电压。输出接触器输出接触器3phMK起接通和切断负载的作用。④IGBT逆变器：逆变器将直流电压变换成为恒压恒频（CVCF）的三相交流电压。二、辅助电源电路结构Arf主要由三相变压器（TR2，400V/78V）和三相二极管整流桥模块、单相变压器（TR3）、单相变压器（TR4）组成。Arf的输入电压由辅助电源APU输出的三相稳压电源提供。由TR2和三相二极管整流模块输出稳定的DCl00V电压，TR3输出稳压单相ACl00V/50Hz电源，TR4输出稳压单相AC220V/50Hz电源。二、辅助电源电路结构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。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，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，架线停电时，通过操作应急灯切换接触器，在将电源由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。二、辅助电源电路结构二、辅助电源电路结构动车组上清扫用电源插座使用AC220V,在每辆车上配置2个，不设DC24V及DC36V的插座。辅助电源装置的输出满足JISE6402。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。动车组车体侧