CRH2C型动车组牵引传动系统(5)

2019-05-26 18:31

辅助供电系统(APU)包括非稳压单相AC100V系统,稳压单相AC100V系统、稳压单相AC220V系统、稳压三相AC400V系统、稳压DC100V系统。

非稳压单相AC100V系统,由辅助变压器(ATr)仅将牵引变压器辅助绕组的AC400V电压直接降压至AC100V,向热水器的加热器等容许电压变动的负荷供电。

稳压AC100V、AC220V系统和稳压DC100V系统,使用辅助电源装置与AC400V实现隔离,并且降压和稳压。

稳压三相AC400V与牵引系统相关的辅助设备(牵引变压器、牵引变流器、牵引电机用各送风机等)连接。

稳压DC100V系统向车辆的控制电源、车厢照明、蓄电池等供电。 2.工作原理

APU的输入电源是牵引变压器三次辅助绕组输出的AC400V,通过可控硅混合电桥变换成为直流电。该直流电通过PWM三相逆变器变换成为交流电,通过逆变器输出变压器提供AC400V三相50Hz电源。CVCF输出变压器将AC400V三相电源变换成单相AC220V、AC100V的稳压电源。辅助变压器将牵引变压器辅助绕组的AC400变换成另一单相AC100V电源。辅助整流器箱使用整流器变压器将APU的400V三相电压输出变压后,通过三相全波整流器,输出DC100V。如图4-18辅助电源系统工作原理框图

输入整流器使用大电流、高电压器件,实现了小型、轻量化。逆变器单元使用可高速开关的IGBT,通过高频PWM控制,实现了滤波电抗器的小型、轻量化。

辅助整流装置采用自冷式,由整流器变压器、整流二极管单元、用于实现输出电压下降特性的电阻等构成。

辅助电源系统工作原理框图

图4-18 辅助电源系统工作原理框图

3.交流供电系统

APU1/APU2的输入电源为牵引变压器3次绕组(辅助绕组)输出的AC400V单相50Hz,通过IGBT变频器变换成了直流电力,这个直流输出通过IGBT逆变器变换成AC400V、3相50Hz的定压电源,向编组内提供。而且,AC100V 50Hz、AC220V 50Hz的定压电源是由3相AC400V稳定电压电源通过辅助变压器(TR3、TR4)进行变压而来的。辅助变压器(ATr)是将牵引变压器3次绕组(辅助绕组)输出进行变压后输出AC100V(非稳定电压)50Hz。APU1/APU2电源系统的框图如图4-19所示。

图4-19 APU1/APU2电源系统

ARf是用整流器用变压器(TR2)将APU的AC400V、3相50Hz定压输出进行变压后,通过为3相全波整流电路的辅助整流器(Rf Unit)来输出DC100V。

表4-5交流电路电源系统参数表 电源系统 电源 电压 车辆 各车 1、8 2、4、6 负载 空调装置、换气装置 辅助电源(APU)、司机室空调 油泵(MTOPM)、通风机(MTrBM) 牵引变压器704、754线 单相400V,50Hz 3次 771、781、1、8号车 三相791线 APU-SIV 400V±10%,50Hz 3、5、7 1、8 2、3、4、5、牵引变流器通风机,牵引电机通风机 6、7 空气压缩机 辅助整流器(ARf) 开水器 自动售货机 小卖部设备 2、3、5、8 302线 1、8号车 单相APU-CVT 220V±10%,50Hz 3 5 各车 各车 1、8号车 单相202线 APU-ARf-CVT 100V±10%,50Hz 1、2、3、5、7、8 3、6 1、8 7 251线 单相1、8号车 100V+26%-41%,APU-ATr 50Hz 各车 插座 空调控制、显示设定器 给水装置 空气清净机 辅助制动装置 收音机 电热器 上述内容中,704、754线系统,771、781、791线三相电源系统及302线系统,在一侧电源发生故障时,为了能够通过电源感应来延长供电,在4号车设置电磁接触器ACK1、BKK。并具备电磁接触器互锁功能。

4.直流供电系统

辅助整流器箱使用整流器变压器将APU的400V三相电压输出变压后,通过三相全波整流器,输出稳压DC100V,向车辆的控制电源、车厢照明、蓄电池、插座、服务设备等供电。

DC100V系统可由102、103线两条线供电。通常是由103线供电,架线停电时,通过操作应急灯切换接触器,在将电源由103线切换到102线的同时,即可向广播装置,应急灯等最低限度所需的设备供电。DC100V框图 如图4-20所示。

图4-20 DC100V系统框图

(1)102线系统

由蓄电池提供的电源平时就成为接通的使用状态,随时为辅助电动空气压缩机、受电弓及真空断路器等与行车相关设备提供电源。

(2)103线系统

就列车编组的贯通而言,在VCB接通前,各车使用备用电源(蓄电池)。VCB接通后,辅助电源的输出线101线(103线的场合是经过ARfK)提供电源。

由于制动设定器手柄接通,105线接通,M1车的BVR动作,通过BVR接点接通,BAtK1动作,103线被接通。此外,即使断开制动设定器手柄,若VCB接通时,由于BatK1继续动作,103线仍处于接通状态。

该电源用于控制电路、ATC、监控器、车辆开关门电路等主要的直流电源装置及机器。 (3)103B线系统

在由102线及103线两者提供电源的电路中,通常是由103线供电。在接触网停电时,进行切换应急灯的操作,将备用电源接入,为两头车的标志灯、回转接触电源、广播设备、备用灯等提供电源。

(4)115线系统

蓄电池的充电电路。过程:辅助电源装置的直流输出的继电器(ARfKR)动作,114线接通→导致M1车的BAtK2R励磁→通过BAtK2R的动作,致使M1车的BAtK2R励磁→通过来自103线的电源115线接通。它是用作客房灯、自动门、空调及辅助旋转机器控制等服务设施的电源。

(5)118A线系统。平时以103线做为电源。非常情况时应急灯切换接触器RrLpCgK关闭、列车无线用蓄电池切换接触器(TWEmCgK)工作,电源从103线切换成列车无线用蓄电池(TWBat)。列车无线用蓄电池(TWBat)平时从103线得到充电。表4-6直流电路电源系统参数表

表4-6直流电路电源系统参数表 电源系统 电源 电压 车辆 1、8 2、4、6 各车 1、8号车Arf 103线 DC100V±10% 2、6、7 1、8 8 各车 负载 运转控制(含受电弓、VCB控制) 辅助空气压缩机、蓄电池 辅助电路、监控装置、制动 装置、关车门装置 牵引变流器控制 ATP 列车无线用专用蓄电池 广播、应急灯 2、4、6号车蓄电池,DC100V 103线(BatK1,ON+20%-10% 102线 时) 102线 1、3、5、7 污物处理装置 (RrLpCgK,ON时) DC100V±10% 5、7 影视系统 103线 1、8 103B线 (RrLpCgK,OFF时) 标志灯、分并装置、刮雨器装置 103线 DC100V±10% 115线 (BatK2,ON时) 118A线 专用蓄电池103线 DC100V±10% 各车 1、8 空调控制、自动门装置、客室照明、鼓风机控制 列车无线装置 5.碱性蓄电池 动车组在2、4、6号车上分别设有一个蓄电池箱。外部车体侧面装有连接外部电源的插座(AC400V、单相、50Hz),2号车及6号车上各有一处。动车组采用额定容量为80Ah的AFB6M80B型和60Ah的AFB6M60A碱性蓄电池。控制蓄电池和应急通风蓄电池是采用额定容量为80Ah的AFB6M80B型碱性蓄电池,列车无线用蓄电池是采用额定容量为60Ah的AFB6M60A碱性蓄电池。80Ah碱性蓄电池的实际设计生产容量是88Ah(有10%左右的富余容量),完全能够满足300km动车组的实际最大负载容量61Ah的要求。

卧车动车组用碱性蓄电池分为控制蓄电池、应急通风蓄电池和列车无线用蓄电池。2、4、

6号车各装有一组用于向辅助设备供电的控制蓄电池,3、7号车各装有一组应急通风用蓄电池,8号车装有列车无线用蓄电池。在停电时,具备能够使辅助设备工作30分钟以上的容量;当来自车辆外部的供电停止应急供电时,仅通过蓄电池能够向车厢内照明、广播装置、前后车外标识灯等装置提供2 小时以上的供电。蓄电池组在运行时通过线路充电。

注意:在蓄电池电压低到DC87V时(通过司机室电压表或监视显示器观察),必须立即给其充电或切断车上所有用电负载,以便保证动车组可正常起动。

思考题

1、 CRH2C型动车组牵引传动系统组成? 2、 CRH2C网侧高压电气设备有哪些? 3、 真空断路器的作用? 4、 牵引变流器的作用 5、 辅助电源装置的组成?

6、 辅助供电系统输出电压种类? 7、 直流供电系统工作流程?


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