项目八辅助供电系统课件

项目八辅助供电系统【知识要点】1.城市轨道交通车辆辅助供电系统的功能及组成。2.城市轨道交通车辆空调系统的结构及功能。3.城市轨道交通车辆照明系统的组成及各组成部分的功能及联锁关系。【教学目标】1.能够掌握辅助供电系统的功能及组成。2.能够理解辅助供电与车辆电力牵引系统的关系，并能够列举车辆上由辅助供电系统供电的设备。3.熟悉城市轨道交通车辆车内空气参数设定标准，理解压缩制冷的原理。4.能够掌握城市轨道车辆空系统的组成及各组成部分的功能。5.能够掌握城市轨道车辆照明系统的组成及各部分的功能。6.能够根据车辆的亮灯情况判断车辆的运行状态。

任务一

辅助供电系统识认辅助供电系统是为了安装在车辆上，但无法与接触网连接的车载设备（空调、通风机、空压机、蓄电池充电器及照明等辅助设备）提供供电电源。目前世界上在地铁车辆辅助系统中大都采用绝缘栅双极型晶体管IGBT模块来构成。一、辅助供电系统的主要功能辅助系统主要有下述三种功能部分：（一）逆变部分：辅助用电设备大都需要三相50Hz，380V/220V交流电源，因而首先要将波动的直流网压逆变为恒压恒频的三相交流电。（二）变压器隔离部分：为了安全必须将电网上的高压与低压用电设备，尤其是常需人工操作的控制电源的设备，在电气电位上实现隔离。通常采用变压器进行电气隔离，同时也可通过设计不同的匝比以满足电压值的需要。

（三）直流电源（兼作蓄电池充电器）：车辆上各控制电器都由直流电源DC/DC供电。车辆上蓄电池为紧急用电所需，所以DC110V控制电源同时也是蓄电池的充电器。上述三部分构成完整的辅助供电系统。二、辅助系统的组成辅助系统主要包括以下部件：辅助逆变器箱（包含辅助逆变器和充电机，安装在车底）、蓄电池箱（安装在车底）、低压箱（安装在车底）。每个A车一个辅助逆变器箱（包括2个逆变单元），提供交流电源；每个A车2个DC/DC，与A辅助逆变器集成在一个箱体中，为整列车提供110V直流电源。如表所示：

名称ABC辅助逆变器箱1（含2个辅助逆变器、2个充电机）

低压箱111蓄电池箱2

表8-1列车中辅助供电设备的分布

（一）辅助逆变器箱A车配备一个辅助逆变器箱，每个辅助逆变器箱内配备2台辅助逆变器，整列车有4台辅助逆变器负责供电。为全列车上所有三相交流负载提供3AC、380V、50Hz的电源，其中每个辅助逆变器都带有DC/DC变换器为110VDC负载供电，每个辅助逆变器箱内有一个DC/DC变换器为蓄电池提供一个110VDC的充电电源。全列车4台辅助逆变器并联向贯穿全列车的AC380V交流母线供电，列车上所有交流负载都从贯穿列车的交流母线得到电源。下表是某城市轨道交通车辆逆变器的基本参数：

额定输入电压DC1500V输入电压波动范围DC1000V～1800V额定容量210KVA过载能力345KVA电制动允许最高电压DC2000V相数3相额定输出电压AC380V±5%输出频率50HZ±1%全负荷效率>90%冷却方式强迫风冷噪音（相距1m处）﹤73dB(A)表8-2辅助逆变器的基本参数表8-2辅助逆变器的基本参数

1.交流供电。辅助逆变器的负荷分配考虑了负载的均匀性和辅助逆变器故障情况下重要负载的供电保证措施。辅助逆变器的交流负载主要有：空气压缩机、空调、设备通风（制动电阻风机和牵引箱通风风机）、司机室通风设备、方便插座。2.直流供电。正常情况下，直流负载是通过安装在A车上带有DC/DC变换器的辅助逆变器，或紧急情况下通过A车上的蓄电池进行供电。两台蓄电池之间通过二极管进行相互隔离。如果蓄电池电压低于设定的电压值时，则主接触器断开，使蓄电池负载与蓄电池断开。当蓄电池电压高于设定的电压值时，负载自动切换回供电状态。当列车处于不激活状态时，除DC110V永久列车母线外，其它低压母线都处于无电状态。大部分直流负载通过两条直流110V列车线供电。其中一条列车线主要用于常规负载，另一条则用于延迟负载。直流负载主要分为：

（二）充电机每一个A车辅助逆变箱内设置一台充电机，该充电机兼做DC110V电源，每个A车的充电机对本车蓄电池组充电。通过检测蓄电池电量和蓄电池箱内的环境温度，按照蓄电池充电曲线调节充电机电压的输出。充电机到车辆直流负载供电的正线设置一个二极管，防止母线供电出现逆流。充电机的主要技术参数如表8-3。额定输入电压AC400V输入电压波动范围AC400V±5%额定容量25kv额定输出电压DC110V±1%输出电压调节范围根据蓄电池温度进行补偿输出

（三）低压箱A、B、C车均设有低压箱，每个低压箱中均装有为220V方便插座供电的变压器，以及辅助供电系统中的熔断器、欠压继电器、时间继电器、接触器、微型断路器、功率二极管、接线端子排等低压电器设备，用于分配交流和直流负载电源的母排、端子等，具有控制切换及过载和短路保护作用。低压箱如图8-1所示。（四）蓄电池箱蓄电池箱内的主要设备包括：蓄电池、熔断器和温度传感器。熔断器用于对蓄电池电路的过流保护，通过温度传感器检测蓄电池的温度，实现充电机对蓄电池电压的温度补偿功能。1.蓄电池概况。在系统故障情况下，如缺少接触网电压、牵引变压器或者变流器故障、蓄电池充电机故障等，箱重要负载供电的设备。

2.蓄电池的功能。当DDU显示两台充辅助逆变器或充电机停止工作，此时，蓄电池将自动进行车辆紧急供电（注意：此时列车处于唤醒状态，空调控制处于“ON”位）并满足列车上紧急负载45分钟的用电量。3.蓄电池的保护和控制：（1）在A车低压箱设置蓄电池隔离开关BIS，可以切除/接通蓄电池与DC110V供电母线，用于蓄电池维护及列车直流负载检修时隔离蓄电池。（2）蓄电池箱体设有蓄电池温度传感器PT100，实现蓄电池在充放电循环过程中，对充电电压进行温度补偿。（3）在辅助逆变器集成二极管防止逆流(从DC110V负载到蓄电池)，当一个蓄电池充电机(即低压电源)发生故障时，与其相关的蓄电池不再被充电。在蓄电池正负端设置熔断器，实现对