任務(wù)二交直流供電電路分析鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)車組控制系統(tǒng)維護(hù)與檢修主講人

李向超/CONTENTS目錄輔助供電系統(tǒng)概述一輔助電源電路結(jié)構(gòu)二交直流供電電路分析任務(wù)二一、輔助供電系統(tǒng)概述以E2-1000型動(dòng)車組為原型車，通過全面引進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，由四方股份公司在國(guó)內(nèi)制造生產(chǎn)。動(dòng)車組由8輛車組成，其中4輛動(dòng)車4輛拖車，首尾車輛設(shè)有司機(jī)室，可雙向駕駛，編組配置見圖4-2-1所示。CRH2動(dòng)車組一、輔助供電系統(tǒng)概述輔助供電系統(tǒng)由牽引變壓器輔助繞組、輔助電源裝置、蓄電池、輔助及控制用電設(shè)備、地面電源等幾部分組成。輔助電源裝置由輔助電源箱（APU）和輔助整流器箱（ARf）兩部分構(gòu)成。其中輔助及控制用電設(shè)備包括各種交流及直流用電設(shè)備。動(dòng)車組的M2-2、M2-6號(hào)車分別安裝有1臺(tái)牽引變壓器MTr；T1c-1、T2c-8號(hào)車分別安裝有1組輔助電源裝置；2、4、6號(hào)車分別安裝有1組蓄電池組；M2-2、M2-6號(hào)車車體側(cè)面分別安裝一個(gè)外部電源插座；所有車廂上安裝有各種輔助及控制用電設(shè)備。一、輔助供電系統(tǒng)概述CRH2車組輔助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次輔助繞組提供電源，采用干線供電方式，按各電源系統(tǒng)貫穿全列車。和牽引變壓器3次線圈直接連接的系統(tǒng)中，連接有空調(diào)裝置、換氣裝置以及ATP主控電源。輔助電源裝置（APU）的輸入為AC400V，該設(shè)備作為電源向五個(gè)系統(tǒng)提供電源，分別為非穩(wěn)定單相AC100V系統(tǒng)；穩(wěn)定單相AC100V系統(tǒng)；穩(wěn)定單相AC220V系統(tǒng)；穩(wěn)定三相AC400V系統(tǒng)；DC100V系統(tǒng)。一、輔助供電系統(tǒng)概述輔助供電系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，在動(dòng)車組上安裝2臺(tái)牽引變壓器，其輔助繞組輸出至輔助電源裝置（APU）的AC400V電壓分別供電給4節(jié)車廂。當(dāng)一臺(tái)牽引變壓器故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，牽引變壓器能夠通過輔助繞組向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的輔助繞組電源感應(yīng)回路。當(dāng)輔助繞組電源切換后，空調(diào)裝置半功率運(yùn)行。相鄰單元具有相互支援功能，在動(dòng)車組上安裝2臺(tái)輔助電源裝置，一臺(tái)輔助電源裝置供給4節(jié)車廂所需輔助用電。當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置能夠向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的擴(kuò)展供電回路。輔助電源裝置的輸出容量的設(shè)計(jì)能夠在故障時(shí)用一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置向整列車供電。因此，當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置故障時(shí)無需減少負(fù)荷。因此，當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置故障時(shí)無需減少負(fù)荷。一、輔助供電系統(tǒng)概述輔助系統(tǒng)設(shè)有完善的安全接地措施以及自診斷功能和故障保護(hù)功能。在列車信息控制系統(tǒng)和輔助電源裝置之間設(shè)置自診斷功能接口，由列車信息控制系統(tǒng)實(shí)施。動(dòng)車組車外車體側(cè)面裝有連接外部電源的插座（AC400V、單相、50Hz），M2車（2號(hào)車及6號(hào)車）上各有一處。車輛檢修基地設(shè)置有外部電源，可供輔助電路的工作。二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)由輔助電源裝置（APU）和輔助整流器（Arf）兩個(gè)裝置組成，見圖4-2-2所示，圖中上方虛線框內(nèi)是輔助電源裝置的功能方塊圖，下方虛線框內(nèi)是輔助整流器的功能方塊圖。AUXILIARYPOWER輔助電源二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)MAINFUNCTIONSOFEACHLINKOFAPUAPU各環(huán)節(jié)的主要作用①輸入濾波電路：輸入濾波電路降低從電網(wǎng)輸入到脈沖整流器及逆變器的高頻電流分量。②IGBT脈沖整流器：脈沖整流器將牽引變壓器輸入的單相交流電壓變換成穩(wěn)壓的直流電壓，控制方式采用脈沖寬度調(diào)制方式。DC中間電路：濾波電容器將穩(wěn)定的直流電壓供給后端的逆變器，當(dāng)APU停止時(shí)，濾波電容的放電由DCHK和DCHKR（放電接觸器和放電電阻）完成。③二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)MAINFUNCTIONSOFEACHLINKOFAPUAPU各環(huán)節(jié)的主要作用②輸出LC濾波電路：LC濾波電路降低逆變器輸出電壓中由于功率器件的通斷所產(chǎn)生的高頻電壓分量，使其輸出畸變較小的正弦波電壓。輸出接觸器輸出接觸器3phMK起接通和切斷負(fù)載的作用。④IGBT逆變器：逆變器將直流電壓變換成為恒壓恒頻（CVCF）的三相交流電壓。二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)Arf主要由三相變壓器（TR2，400V/78V）和三相二極管整流橋模塊、單相變壓器（TR3）、單相變壓器（TR4）組成。Arf的輸入電壓由輔助電源APU輸出的三相穩(wěn)壓電源提供。由TR2和三相二極管整流模塊輸出穩(wěn)定的DCl00V電壓，TR3輸出穩(wěn)壓?jiǎn)蜗郃Cl00V/50Hz電源，TR4輸出穩(wěn)壓?jiǎn)蜗郃C220V/50Hz電源。二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)APU的輸入電源是牽引變壓器輔助繞組輸出的AC400V，通過可控硅混合電橋變換成為直流電。該直流電通過PWM三相逆變器變換成為交流電，通過逆變器輸出變壓器提供AC400V三相50Hz電源。CVCF輸出變壓器將AC400V三相電源變換成單相AC220V、AC100V的穩(wěn)壓電源。輔助變壓器將牽引變壓器輔助繞組的AC400變換成另一單相AC100V電源。輔助整流器箱使用整流器變壓器將APU的400V三相電壓輸出變壓后，通過三相全波整流器，輸出DC100V，向車輛的控制電源、車廂照明、蓄電池、插座、服務(wù)設(shè)備等供電。DC100V系統(tǒng)可由102、103線兩條線供電。通常是由103線供電，架線停電時(shí)，通過操作應(yīng)急燈切換接觸器，在將電源由103線切換到102線的同時(shí)，即可向廣播裝置，應(yīng)急燈等最低限度所需的設(shè)備供電。二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)二、輔助電源電路結(jié)構(gòu)動(dòng)車組上清掃用電源插座使用AC220V,在每輛車上配置2個(gè)，不設(shè)DC24V及DC36V的插座。輔助電源裝置的輸出滿足JISE6402。全列共設(shè)5組控制蓄電池(整列進(jìn)口、散件組裝和國(guó)產(chǎn)化階段前17列車共設(shè)3組控制蓄電池)，蓄電池組容量可維持應(yīng)急用電量?jī)尚r(shí)。運(yùn)行過程中，蓄電池組可在線路上充電。動(dòng)車組車體側(cè)