CRH2動車組電氣系統(tǒng)

1、1動車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備 2動車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備主要內(nèi)容： 介紹國內(nèi)引進動車組的輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備，如配電系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、蓄電池與充電機、照明系統(tǒng)、火災(zāi)探測系統(tǒng) 、動車組常用電器及電氣設(shè)備的工作原理、運用方式、維修方法及標準、故障診斷與排除技術(shù)。 3動車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備關(guān)于引進動車組名稱的代號BSP動車組（龐巴迪動車組）CRH1四方/川崎動車組 CRH2長春/阿爾斯通動車組 CRH5CRH：China Railway High-speed根據(jù)鐵道部指示：4CRH2動車組電氣系統(tǒng)CRH2動車組電氣系統(tǒng)第一節(jié) 輔助電氣系統(tǒng)組成 一、輔助電氣系統(tǒng)組成與分類 二、輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量第

2、二節(jié) 電氣設(shè)備 一、 CRH2動車組電氣設(shè)備的布置與分類 二、電氣系統(tǒng)試驗5第一章 概述一、輔助供電系統(tǒng)組成與分類 第一節(jié) 輔助供電系統(tǒng)組成 動車組輔助供電系統(tǒng)是指除為牽引動力系統(tǒng)之外的所有需要用電的負載設(shè)備提供電能的系統(tǒng)，包括輔助供電系統(tǒng)和蓄電池系統(tǒng)。 輔助供電系統(tǒng)的負載設(shè)備包括：牽引電機風(fēng)機，冷卻塔風(fēng)機，主變流器冷卻用水泵(或油泵)及風(fēng)機，輔助變流器冷卻風(fēng)機，主變壓器油泵，空氣壓縮機，充電機及其風(fēng)機，空調(diào)機及各種電動閥門，車廂照明及各種服務(wù)性電氣設(shè)備。 輔助系統(tǒng)還須為列車控制系統(tǒng)提供不間斷安全電源。68 輛車編組輛車編組T1c(1)M2(2)M1(3)T2(4)T1k(5)M2(6)M1s

3、(7)T2c(8)T1c, T2c - Driving Trailer Coach 帶駕駛室拖車帶駕駛室拖車M1, M2（2輛）輛）, M1s - Motor Coach 動車動車T1k, T2 - Trailer Coach 拖車拖車第一章 概述vCRH2動車組輔助供電系統(tǒng)組成7第一章 概述 CRH2動車組采用4節(jié)車為一個單元的型式 每個單元動車組設(shè)置一套輔助電源裝置，為包括其本身的4輛車的空調(diào)控制系統(tǒng)、換氣裝置、鼓風(fēng)機、照明、控制、廣播、列車無線等設(shè)備提供電源； 在M2號車上設(shè)有蓄電池箱。 由圖可見，主變壓器降壓后的電源分為6類:AC400v單相、 AC400v三相 、AC220v10%1

4、0%單相、AC100v 10%單相、 AC100v單相、DC100v CRH2輔助供電系統(tǒng)與用電設(shè)備組成的方框圖p2 8第一章 概述二、 輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量 在決定供電系統(tǒng)的總?cè)萘繒r，必須考慮電氣負載的需要功率、功率因數(shù)、效率等因素。 一般的電氣設(shè)備如電動機，在其產(chǎn)品目錄和說明書上都標有它的額定功率和效率。 該額定功率是指電動機在正常工作狀態(tài)下，本身軸上所具有的有效機械功率。 因此，電動機的需要功率（real power）等于效率除有效機械功率，單位一般用kW表示。 9n負載的功率因數(shù)是針對交流電路而言的，其大小由負載的視在功率（apparent power）除需要功率得到。n視在功率等于

5、負載的電壓與電流的乘積，單位一般用kVA表示。n供、配電系統(tǒng)中沒有被利用的電能用無功功率（reactive power）表示。n在決定供電系統(tǒng)的總?cè)萘繒r，最保守的方式是把所有負載的需要功率之和作為系統(tǒng)容量，但是這樣將供電系統(tǒng)成本很高。因此要考慮負載的功率利用系數(shù)第一章 概述10n在某一段時間內(nèi)，一組同時工作的負載，其平均需要功率與系統(tǒng)為該負載提供的總安裝功率之比稱為負載的功率利用系數(shù)n確定方法：n根據(jù)負載的功率因數(shù)、平均電網(wǎng)電壓、負載與負載之間工作的組合方式進行分析n在負載電路中安裝電度表，測定一個或總負載在一定時期內(nèi)的實際消耗功率數(shù)，然后除以實際的系統(tǒng)安裝功率第一章 概述11n由于車輛的所有

6、負載不可能同時工作，因此在滿足車輛電氣負載正常工作的前提下，應(yīng)該盡量減小系統(tǒng)總安裝功率n總安裝功率確定方法：n（1）根據(jù)負載的最大消耗功率組合方式進行確定n 總?cè)萘?(P需功率利用系數(shù))n（2）通過試驗，測試整車負載功率利用系數(shù)，然后計算車輛系統(tǒng)總?cè)萘縩 總?cè)萘?P需整車整車功率利用系數(shù)第一章 概述12CRH2動車組電氣系統(tǒng)vCRH2動車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量 每列車設(shè)置2臺輔助電源裝置（APU），分別向4輛車提供輔助電源。當一臺輔助電源裝置發(fā)生故障時，可通過另一臺輔助電源裝置向全列車提供輔助電源。 輔助電源裝置（APU）由APU輸入輔助整流器、PWM三相輸出逆變器、逆變器輸出變壓器、CVC

7、F輸出變壓器、輔助變壓器等構(gòu)成。 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。 輔助整流器柜由整流器變壓器、輔助整流器構(gòu)成。13CRH2動車組電氣系統(tǒng)輔助電源裝置（APU）輸入輸出參數(shù)輸入輸出1輸出2輸出3輸出4輸出5AC400VDC100V10%單相AC100V1 0 % ，50Hz單相AC220V1 0 % ，50Hz三相AC400V1 0 % ，50Hz單相AC100V+26-41%，50Hz116kW12kVA11.3kVA123kVA22kV

8、A14第一章 概述vCRH2動車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量 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。 輸入整流器使用大電流、高電壓器件，實現(xiàn)了小型、輕量化。逆變器單元使用可高速開關(guān)的IGBT，通過高頻PWM控制，實現(xiàn)了濾波電抗器的小型、輕量化。 輔助整流裝置采用自冷式，由整流器變壓器、整流二極管單元、用于實現(xiàn)輸出電壓下降特性的電阻等構(gòu)成。 15CRH2動車組電氣系統(tǒng)vC

9、RH2動車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量 動車組上設(shè)AC220V插座，不設(shè)DC24V及DC36V的插座。 輔助電源裝置的輸出滿足JIS E 6402。 全列共設(shè)5組控制蓄電池(整列進口、散件組裝和國產(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)急用電量兩小時。運行過程中，蓄電池組可在線路上充電。 輔助系統(tǒng)采用冗余設(shè)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的AC400V電壓分別供電給4節(jié)車廂。當一臺牽引變壓器故障時，為了使另一臺正常運轉(zhuǎn)。16第一章 概述vCRH2動車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量 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)

10、回路。當輔助繞組電源切換后，空調(diào)裝置半功率運行。 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(jié)車廂所需輔助用電。當一臺輔助電源裝置發(fā)生故障時，為了使另一臺正常運轉(zhuǎn)的輔助電源裝置能夠向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的擴展供電回路。 輔助電源裝置的輸出容量的設(shè)計能夠在故障時用一臺正常運轉(zhuǎn)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。17第一章 概述輔助電源裝置（APU）出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)供電容量 APU的5個電壓輸出額定容量均大于1臺APU停止運行時的負載功率。 動車組車外車體側(cè)面裝有連接外部電源的插座（AC400V、單相、50Hz），M2車（2號車及6號車）上各

11、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。 18輔助電源裝置（APU）4號車負載5號車負載整列合計負載APU額定容量DC100V(ARf)24.4 kw23.3 kw47.8 kw58kw2臺=116kw AC100V(CVT)-夏3.4 kw3.6 kw7.1 kw12kW1號車APU停止時停止7.1 kw 12kW8號車APU停止時7.1 kw停止 12kW AC220V(CVT)-夏1.9 kw6.3 kw8.1 kw12kW1號車APU停止時停止8.1 kw 12kW8號車APU停止時8.1 kw停止 12kW AC100V(ATr)-夏2.9 kw2.4 kw22kW

12、AC100V(ATr)-冬11.8 kw11.2 kw 22kW AC400V（SIV）57.8 kw65.2 kw123 kw123kW1號車APU停止時停止123 kw 123kW19第一章 概述第二節(jié) 動車組電氣設(shè)備 動車組電氣設(shè)備包括各種風(fēng)機、空調(diào)系統(tǒng)、車廂照明及各種服務(wù)性電氣設(shè)備。各種輔助電力設(shè)備都普遍采用單相交流電機，這可以使得供電十分簡單。 車內(nèi)電氣裝置主要包括旅客信息系統(tǒng)、列車影視系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、行車安全監(jiān)測診斷系統(tǒng)、空調(diào)及廢排系統(tǒng)以及用于全列動力、信息（信號）傳輸?shù)牡闹鞲删€，分支線布置以及電氣綜合控制柜等。 車下電氣裝置包括電源干線、輔助變流器、逆變器箱、充電器箱、

13、蓄電池以及各種行車安全監(jiān)測診斷系統(tǒng)配線。20第一章 概述一、 CRH2動車組電氣設(shè)備的布置與分類 CRH2動車組1號車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖。CRH2動車組2號車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖。CRH2動車組7號車（M1）布置圖。CRH2動車組室內(nèi)配電設(shè)備圖。vCRH2動車組車內(nèi)電氣設(shè)備的布置 21CRH2動車組1號車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖p15。22CRH2動車組2號車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖p16。23CRH2動車組7號車（M1）布置圖p17。24CRH2動車組室內(nèi)配電設(shè)備圖p1825CRH2動車組電氣系統(tǒng)CRH2動車組電氣設(shè)備的布置與分類 CRH2動車組1號車（T1C）車下設(shè)備布置圖 CRH2

14、動車組2，6號（M2）車下設(shè)備布置圖 CRH2動車組3，7號（M1）車下設(shè)備布置圖CRH2動車組5號（T1K）車下設(shè)備布置圖CRH2動車組轉(zhuǎn)向架傳感器連接線圖 這些連接線把軸溫傳感器、速度傳感器等信號接入ATC系統(tǒng)。 vCRH2動車組車下電氣設(shè)備的布置 26CRH2動車組1號車（T1C）車下設(shè)備布置圖p19 27CRH2動車組2，6號（M2）車下設(shè)備布置圖p20 28CRH2動車組3，7號（M1）車下設(shè)備布置圖p2129CRH2動車組5號（T1K）車下設(shè)備布置圖p2230CRH2動車組轉(zhuǎn)向架傳感器連接線p23311 電池箱；2充電器；3配電箱；4接線箱；5過濾器箱；6制動面板7輔助空壓機；8外接輸出；9主空壓機；10冷卻器；11牽引電機風(fēng)扇；12主變流器；