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第 七 章 辅 助 供 电 系 统(一 ） 1 1 动 车 组 辅 助 供 电 系 统2 机 车 辅 助 供 电 系 统 2 概 述 一 、 辅 助 电 源 系 统 的 作 用1、 提 供 三 相 交 流 输 出 （ 3AC380V)： 向 牵 引 变 流 器 通 风 机 、 牵 引 电 机 通 风 机 、 牵引 变 压 器 通 风 机 、 压 缩 机 等 车 上 设 备 提 供 三 相 交流 输 出 。 3 2、 提 供 单 相 交 流 输 出 (AC220V) 向 空 调 控 制 、 显 示 器 、 水 泵 装 置 、 辅 助 制动 等 提 供 电 力 装 置 提 供 单 相 交 流 输 出 。3、 提 供 直 流 输 出 (DC24V或 DC110V) 给 辅 助 电 路 、 监 视 装 置 、 制 动 装 置 、 关 门装 置 、 牵 引 变 流 器 控 制 等 电 力 设 备 提 供 直 流 输出 。 4 CRH2动 车 组 辅 助 供 电 系 统 介 绍 5 6 7 辅 助 电 源 系 统 的 特 点 冗 余 性 辅 助 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 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 。 8 全 列 动 车 组 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 。 9 可 靠 性 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 。 10 图 11 冷 却 系 统 辅 助 电 源 （ APU） 的 冷 却 采 用 散 热 器 +强 迫 风 冷 方 式 。 12 CRH1动 车 组 辅 助 供 电 系 统 介 绍 13 一 、 概 述 受 电 弓 从 接 触 网 25kV、 50Hz单 相 交 流 电受 流 ， 通 过 网 侧 线 路 断 路 器 连 接 至 牵 引 变 压 器原 边 绕 组 上 。 经 牵 引 变 流 器 的 网 侧 变 流 器 LCM， 变 流 成为 1650V直 流 电 。 辅 助 变 流 器 模 块 ACM的 输 入 端 接 DC1650V连接 电 压 ， 输 出 端 为 三 相 交 流 电 压 ， 向 列 车 辅 助用 电 设 备 供 电 。 14 CRH1辅 助 电 源 系 统 图网 侧 变 流 器 模 块 （ LCM） 930AC 15 网 侧 变 流 器 模 块 （ LCM） 工 作 原 理 图 输 入 AC930V电 压 输 出 DC1650V 16 CRH1辅 助 供 电 系 统 构 成 动 车 组 具 有 五 个 5辅 助 变 流 器 输 出 电 压 : 3相 230/400 V, 50 Hz 正 常 输 出 功 率 （ 每 个 辅 助 变 流 器 ) 140 kVA 动 车 组 总 输 出 功 率 700 kVA.17 CRH1辅 助 供 电 电 系 统 图 列 车 三 相 交 流380V电 网 辅 助 变 流 器18 Line power converterHVAC, pumps, fans, compressors etc. Battery charger 辅 助 电 源 交 流 400V系 统 图Auxiliary power converter 3x400V 50HzConnection, external3-phase AC voltage3x400V 50Hz Filter box 19 辅 助 电 源 直 流 110V系 统 图 Battery charger3x400V 50Hz110V DC 110V DC BatteryEmergency power supplyConsumers Consumers20 直 流 110V电 源 负 载 21 充 电 器 的 输 入 和 输 出 动 车 组 有 五 个 充 电 器 对 应 五 组 蓄 电 池 ， 分 别 设 置 在 MC1, MC2, M1, M2 and M3上 。 充 电 器 参 数 ： 充 电 器 输 入 3相 交 流 400V, 50 Hz 充 电 器 输 出 电 压 直 流 100V 输 出 功 率 22 kW。 22 蓄 电 池 和 蓄 电 池 箱 蓄 电 池 为 镉 镍 电 池 电 池 的 容 量 : 200 Ah 动 车 组 共 有 五 个 蓄 电 池 箱 ， 分 别 设 在 Mc1, Mc2, M1, M2 and M3 车 上 。 蓄 电 池 箱 中 有 82块 电 池 ， 组 成 两个 相 互 独 立 的 部 分 ， 每 个 部 分 有 41块 。 同 时 在 Tp1, Tp2 and Tb 车 上 设 有 用 于 连 接 辅助 系 统 和 电 池 系 统 的 接 线 箱 。 23 CRH5型 动 车 组 辅 助 供 电 系 统 介 绍 24 一 、 CRH5型 动 车 组 辅 助 供 电 系 统 概 述 25 二 、 CRH5型 的 辅 助 供 电 系 统 构 成 编 组 中 的 1、 2、 4、 7和 8车 中 各 配 有 一 台 辅助 变 流 器 及 相 应 的 控 制 器 ， 与 相 应 的 牵 引 变 流 器位 于 同 一 机 箱 中 ， 可 直 接 从 牵 引 中 间 级 滤 波 器 获得 电 源 。 26 四 、 辅 助 供 电 系 统 （ 中 压 部 分 ） 的 性 能额 定 电 压 400V 三 相 50Hz + 零 线 电 压 变 化 5%谐 波 失 真 10%额 定 频 率 50Hz频 率 变 化 2% 27 五 、 中 压 负 载 的 保 护 为 避 免 由 于 中 压 用 电 单 元 故 障 造 成 配 电线 路 故 障 ， 可 通 过 硬 件 （ 如 ： 自 动 开 关 , 可 手 动恢 复 的 热 继 电 器 ） 和 软 件 （ 车 辆 逻 辑 会 防 止 造 成故 障 的 接 触 器 闭 合 ） 实 现 保 护 功 能 。 28 六 、 辅 助 变 流 器 （ 辅 助 供 电 系 统 的 主 要 设 备 之 一 ） 编 组 中 的 1、 2、 4、 7和 8车 中 配 有 一 台 辅 助变 流 器 及 相 应 的 控 制 器 ， 与 相 应 的 牵 引 变 流 器（ CONVTRAZAUX） 位 于 同 一 机 箱 中 ， 可 直 接 从牵 引 中 间 级 滤 波 器 获 得 电 源 。 29 辅 助 变 流 器 功 率 限 值 环 境 条 件 持 续 功 率（ 平 均 ） 最 大 功 率（ 5分 钟 ） 峰 值 功 率（ 3秒 钟 ）冬 季（ 环 境 温 度15 C以 下 ） 290 kVA cos = 0.9260 Kw 400 kVA cos = 0.93372 Kw 530 kVA cos = 0.7371 Kw夏 季（ 环 境 温 度45 C以 下 ） 300 kVA cos = 0.8240 kW 400 kVA cos = 0.85340 Kw 530 kVA cos = 0.7371 Kw 30 2、 辅 助 变 流 器 的 负 荷 种 类 主 压 缩 机 供 暖 系 统 驱 动 压 缩 机 驱 动 风 扇 系 统 牵 引 变 流 器 冷 却 泵 油 泵 充 电 机 卫 生 间 系 统 31 一 或 两 台 辅 助变 流 器 故 障 情 况下 ， 继 续 工 作 的变 流 器 可 通 过 KLx接 触 器 上 适 当 的自 动 切 换 装 置 向中 压 负 载 供 电 。3、 辅 助 变 流 器 自 动 切 换 装 置 32 七 、 充 电 机 （ 辅 助 供 电 系 统 的 主 要 设 备 之 二 ）在 每 个 底 架 下 有 一 个 15kW的 充 电 机 (一 共 8个 )。 15kW充 电 机 的 目 的 为 : 由 400VAC /50Hz的 三 相 供 电 压 (由 辅 助 变 流 器提 供 的 ) 变 成 24VDC的 额 定 连 续 电 压 。 33 对 蓄 电 池 进 行 恒 压 限 流 充 电。 保 证 提 供 24VDC负 载 电 压 。 所 有 充 电 机 是 并 联 的 。1、 充 电 机 的 主 要 功 能 及 特 点 34 半 导 体 功 率 器 件 : IGBT 额 定 输 入 电 压 : 400 VAC 电 池 额 定 电 压 : 24 V DC 电 池 充 满 的 电 压 (维 持 ) 29 V DC 最 大 电 流 : 570 A 最 大 29Vcc产 生 功 率 : 15kW 输 出 电 压 最 大 脉 动 : 3.5Vp2、 充 电 机 的 特 性 35 1 动 车 组 辅 助 供 电 系 统2 机 车 辅 助 供 电 系 统 辅 助 电 路 VVVF变 流 器 CVCF变 流 器额 定 容 量 ： 150kVA 额 定 容 量 ： 150kVA负 载 名 称 功 率 （ kW） 负 载 名 称 功 率 （ kW）冷 却 塔 风 机 1 15.5 压 缩 机 1 27冷 却 塔 风 机 2 15.5 司 机 室 1空 调 6牵 引 风 机 1 18.5 司 机 室 2空 调 6牵 引 风 机 2 18.5 油 泵 1 5.2机 械 间 风 机 1 2 油 泵 2 5.2机 械 间 风 机 2 2 水 泵 1 2.50水 泵 2 2.50水 泵 3 2.50水 泵 4 2.50供 电 风 机 1 0.75供 电 风 机 2 0.75 辅 变 流 风 机 1 0.6辅 变 流 风 机 2 0.6220V负 载 6壁 炉 1 1壁 炉 2 172 70 1单 组 故 障 时 （ 只 有 一 个 司 机 室 的 空 调 工 作 ） ： 136kW 辅助电路负载 辅 助 电 路 负 载 图 充电机电路 复 合 母 排 IGBT驱 动 板支 撑 电 容 器散 热 器 功 率 模 块 散 热 器 IGBT半 桥复 合 母 排电 容 器 半 桥IGBT驱 动 板充 电 机 模 块 冷 却 系 统 DC600V列 车 供 电 系 统 是 将 机 车 860V交 流 输 入 通 过 相 控 整 流 转 换 为 2路 稳 定 的 DC600V/400kW直 流 输 出 ， 为 旅 客 列 车 提 供 电 源 。列 车 供 电 列车供电电路
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