地鐵車輛并網(wǎng)供電技術(shù)介紹

1、地鐵車輛并網(wǎng)供電技術(shù)介紹摘 要 并網(wǎng)供電，正常情況下，母線接觸器（COK)處于閉合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)各輔助系統(tǒng)的并網(wǎng)供電。當(dāng)母線接觸器（COK)斷開后，相應(yīng)的輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電。關(guān)鍵詞 輔助供電系統(tǒng) 并網(wǎng)供電1前言地鐵列車輔助供電系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對列車所有中低壓輔助設(shè)備供電，是列車最重要的系統(tǒng)之一，其穩(wěn)定與否將直接影響列車牽引制動(dòng)控制系統(tǒng)、空壓機(jī)、空調(diào)等車上重要設(shè)備的正常工作。列車輔助供電系統(tǒng)中最主要的設(shè)備是輔助逆變器(APU)。輔助逆變器(APU）主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一個(gè)功能是將從接觸網(wǎng)或者第三軌來的直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟?，主要為空調(diào)、電加熱器，空壓機(jī)等交流負(fù)載供電；另一個(gè)功能是輸出直流110V電源，主

2、要為照明，內(nèi)外部指示燈、刮雨器，列車上所有控制用電、車門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載信號系統(tǒng)，車載無線通信系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、車載監(jiān)控系統(tǒng)等直流負(fù)載供電。目前，在國內(nèi)外城市軌道交通行業(yè)，輔助供電方式主要有三種，分別為擴(kuò)展供電、交叉供電和并網(wǎng)供電。在國內(nèi)外的軌道交通行業(yè)，早期地鐵列車一直采用擴(kuò)展供電方式和中壓交叉網(wǎng)絡(luò)供電形式，直到近年來開始采用中壓并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)供電形式。相對于傳統(tǒng)的擴(kuò)展供電控制方式，并網(wǎng)供電能可采用多組小容量輔助逆變器并網(wǎng)輸出，單臺(tái)輔助逆變器故障后不影響輔助負(fù)載正常工作，整車輔助供電可靠性更高。以某8節(jié)編組的型式，每兩節(jié)車為一個(gè)輔助逆變器（APU），共配置了4個(gè)輔助逆變器(APU)，4臺(tái)輔助逆變器

3、(APU)通過并網(wǎng)供電的方式，同時(shí)給列車全網(wǎng)供電，在特殊情況下，每臺(tái)逆變器也可以單獨(dú)為其所在的單元單獨(dú)供電。通過并網(wǎng)供電可以提高輔助逆變器(APU)的整體效力。2、系統(tǒng)說明列車編組為4動(dòng)4拖8節(jié)編組，每個(gè)拖車與其相鄰的動(dòng)車組成一個(gè)單元，編組形式如下：DTC-MC1-TC-MC1-TC-MC1-MC2-DTCDTC: 帶司機(jī)室的拖車MC: 動(dòng)車TC: 拖車一列車總共有4臺(tái)輔助逆變器（APU)。其中每臺(tái)輔助逆變器（APU）位于一個(gè)拖車，為該編組單元的負(fù)載供電為，每兩個(gè)單元間有一個(gè)母線接觸器（COK），COK位于切除接觸器箱(CCB)中。當(dāng)COK 閉合后，輔助供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)供電。母線接觸器（COK

4、）由列車監(jiān)控系統(tǒng)（TCMS）控制。列車并網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1并網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)圖3輔助系統(tǒng)并網(wǎng)供電方案說明并網(wǎng)供電有一組貫穿全列的中壓母線，即列車上所有的輔助逆變器（APU)并聯(lián)在中壓母線上同時(shí)向全列車的中壓負(fù)載供電。中壓母線上設(shè)置母線接觸器（COK)將輔助逆變器隔開，正常情況下，母線接觸器（COK)處于閉合狀態(tài)，所有輔助逆變器（APU)處于并聯(lián)供電模式。母線接地或者短路時(shí)候，母線接觸器（COK)自動(dòng)斷開，將中壓母線分割成4個(gè)供電區(qū)間，各輔助逆變器（APU）自動(dòng)重啟，母線短路點(diǎn)所在單元的APU將無法啟動(dòng)，保護(hù)停機(jī)，不會(huì)影響其他單元的輔助供電。同時(shí)APU的DC110V輸出為并聯(lián)，故障單元的DC1

5、10V關(guān)鍵負(fù)載（牽引控制，制動(dòng)控制，列車監(jiān)控系統(tǒng)，乘客信息顯示系統(tǒng)等）認(rèn)可接受其他正常單元APU供電。4并網(wǎng)供電優(yōu)點(diǎn)說明：此供電方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）具備一臺(tái)APU電路發(fā)生故障時(shí)，故障單元的編組列車空調(diào)制冷減半，其他車空調(diào)負(fù)載不減載，具有冗余度高，供電可靠性高的特點(diǎn)，同時(shí)對于空調(diào)負(fù)載變化不敏感，帶載能力強(qiáng)。（2）并網(wǎng)控制電路及控制邏輯成熟、簡單、可靠。經(jīng)過多年的發(fā)展，軌道交通輔助電源技術(shù)已日趨完善，輔助電源自身的可靠性已得到質(zhì)地提升，故障率較低，所以在輔助電源自身可靠性很高的情況下，采用集中式并網(wǎng)供電方式的優(yōu)勢更為突出。5結(jié)論輔助供電系統(tǒng)由TCMS控制。TCMS發(fā)送命令控制輔助控制單元同步啟動(dòng)、關(guān)閉、切除。輔助控制單元通過數(shù)字輸入輸出接口控制輔助負(fù)載接觸器的閉合和斷開進(jìn)行并網(wǎng)