任務二交直流供電電路分析鄭州鐵路職業技術學院動車組控制系統維護與檢修主講人

李向超/CONTENTS目錄輔助供電系統概述一輔助電源電路結構二交直流供電電路分析任務二一、輔助供電系統概述以E2-1000型動車組為原型車，通過全面引進設計制造技術，由四方股份公司在國內制造生產。動車組由8輛車組成，其中4輛動車4輛拖車，首尾車輛設有司機室，可雙向駕駛，編組配置見圖4-2-1所示。CRH2動車組一、輔助供電系統概述輔助供電系統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）兩部分構成。其中輔助及控制用電設備包括各種交流及直流用電設備。動車組的M2-2、M2-6號車分別安裝有1臺牽引變壓器MTr；T1c-1、T2c-8號車分別安裝有1組輔助電源裝置；2、4、6號車分別安裝有1組蓄電池組；M2-2、M2-6號車車體側面分別安裝一個外部電源插座；所有車廂上安裝有各種輔助及控制用電設備。一、輔助供電系統概述CRH2車組輔助供電系統由牽引變壓器3次輔助繞組提供電源，采用干線供電方式，按各電源系統貫穿全列車。和牽引變壓器3次線圈直接連接的系統中，連接有空調裝置、換氣裝置以及ATP主控電源。輔助電源裝置（APU）的輸入為AC400V，該設備作為電源向五個系統提供電源，分別為非穩定單相AC100V系統；穩定單相AC100V系統；穩定單相AC220V系統；穩定三相AC400V系統；DC100V系統。一、輔助供電系統概述輔助供電系統采用冗余設計，在動車組上安裝2臺牽引變壓器，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節車廂。當一臺牽引變壓器故障時，為了使另一臺正常運轉，牽引變壓器能夠通過輔助繞組向8節車廂供電，設置了用于切換的輔助繞組電源感應回路。當輔助繞組電源切換后，空調裝置半功率運行。相鄰單元具有相互支援功能，在動車組上安裝2臺輔助電源裝置，一臺輔助電源裝置供給4節車廂所需輔助用電。當一臺輔助電源裝置發生故障時，為了使另一臺正常運轉的輔助電源裝置能夠向8節車廂供電，設置了用于切換的擴展供電回路。輔助電源裝置的輸出容量的設計能夠在故障時用一臺正常運轉的輔助電源裝置向整列車供電。因此，當一臺輔助電源裝置故障時無需減少負荷。因此，當一臺輔助電源裝置故障時無需減少負荷。一、輔助供電系統概述輔助系統設有完善的安全接地措施以及自診斷功能和故障保護功能。在列車信息控制系統和輔助電源裝置之間設置自診斷功能接口，由列車信息控制系統實施。動車組車外車體側面裝有連接外部電源的插座（AC400V、單相、50Hz），M2車（2號車及6號車）上各有一處。車輛檢修基地設置有外部電源，可供輔助電路的工作。二、輔助電源電路結構由輔助電源裝置（APU）和輔助整流器（Arf）兩個裝置組成，見圖4-2-2所示，圖中上方虛線框內是輔助電源裝置的功能方塊圖，下方虛線框內是輔助整流器的功能方塊圖。AUXILIARYPOWER輔助電源二、輔助電源電路結構二、輔助電源電路結構MAINFUNCTIONSOFEACHLINKOFAPUAPU各環節的主要作用①輸入濾波電路：輸入濾波電路降低從電網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壓的直流電壓，控制方式采用脈沖寬度調制方式。DC中間電路：濾波電容器將穩定的直流電壓供給后端的逆變器，當APU停止時，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、輔助電源電路結構MAINFUNCTIONSOFEACHLINKOFAPUAPU各環節的主要作用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、輔助電源電路結構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輸出的三相穩壓電源提供。由TR2和三相二極管整流模塊輸出穩定的DCl00V電壓，TR3輸出穩壓單相ACl00V/50Hz電源，TR4輸出穩壓單相AC220V/50Hz電源。二、輔助電源電路結構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、服務設備等供電。DC100V系統可由102、103線兩條線供電。通常是由103線供電，架線停電時，通過操作應急燈切換接觸器，在將電源由103線切換到102線的同時，即可向廣播裝置，應急燈等最低限度所需的設備供電。二、輔助電源電路結構二、輔助電源電路結構動車組上清掃用電源插座使用AC220V,在每輛車上配置2個，不設DC24V及DC36V的插座。輔助電源裝置的輸出滿足JISE6402。全列共設5組控制蓄電池(整列進口、散件組裝和國產化階段前17列車共設3組控制蓄電池)，蓄電池組容量可維持應急用電量兩小時。運行過程中，蓄電池組可在線路上充電。動車組車體側