项目一动车组辅助供电系统维护与检修

项目一 动车组辅助供电系统维护与检修项目一动车组辅助供电系统维护与检修

【项目描述】

通过本项目学习，使学生熟知动车组辅助供电系统的基本知识；同时要掌握动车组辅助供电系统的工作过程，能够描绘动车组辅助电源装置的组成及供电过程，并熟悉动车组辅助供电系统的一、二级检修维护。

学习过程中要求学生树立安全生产和质量意识，培养学生的团队协作能力。

【知识目标】

（1）熟知动车组辅助供电系统的基础知识；

（2）掌握动车组辅助供电系统的组成及工作过程。

【能力目标】

（1）能自主学习辅助供电相关的基础知识；

（2）能描绘CRH380A、CRH380B动车组辅助电源装置的供电过程；

（3）能熟知CRH380A、CRH380B动车组辅助供电装置的一、二级检修维护。

任务一 动车组辅助供电系统概述

1

高速铁路动车组辅助设备维护与检修

2 【任务描述】

（1）掌握动车组辅助供电系统的组成及分类；

（2）了解动车组辅助供电系统的特点。

【背景知识】

随着高速铁路技术在我国的迅速发展，250 km/h速度级及以上的动力分散交流传动电动

车组已成为铁路旅客运输的主要装备。高速动车组技术是各型复杂技术的集合体，动车组的辅助供电系统作为其中的重要组成部分，除了像传统机车那样担负牵引电机的辅助作用，还担负起了车内乘客安全和乘坐环境维持系统的用电。为了保证动车组能够长时间正常运行，列车需要稳定、高效的辅助系统为各种辅助设备提供电源，这些设备包括空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖设备、照明设备、旅客服务设备及应急通风装置等。另外，辅助供电系统还具备应急供电功能。因此，辅助供电系统的优劣，不仅仅关系到旅客乘坐的舒适性，更直接关系到动车组能否正常行驶。

一、动车组辅助电气系统

动车组辅助电气系统包括辅助供电系统和配电系统。

辅助供电系统是指除为牵引动力系统之外的所有需要用电力的负载设备提供电能的系统，包括辅助供电系统和蓄电池系统。辅助供电系统的电力主要来自牵引供电电网，经列车顶部的受电弓进入列车主变压器原边绕组，主变压器的次级绕组专设有为辅助系统供电的辅助绕组，当电力不能来自牵引供电电网时，采用外接电源或者蓄电池供电。

辅助供电系统的负载设备包括：空气压缩机、牵引系统冷却通风机、油泵/水泵电机、空调系统、采暖、给水及卫生设施、照明、TCMS系统、旅客信息系统、广播、ATP等电务车载系统等。

蓄电池系统还需为列车控制系统提供不间断安全电源，所以辅助供电系统是与牵引动力系统同等重要的系统。

动车组配电系统的作用是将供电装置、用电设备以及控制保护设备连成一个完整的电气系统，并将电能予以输送和分配。

二、动车组辅助供电系统的组成

项目一 动车组辅助供电系统维护与检修

目前，我国动车组辅助供电系统主要有两种形式：

（1）主辅分离独立绕组供电。牵引变压器设置辅助绕组，为辅助电源装置提供输入电源。

（2）主辅一体共用绕组供电。辅助电源装置的输入电源来自牵引变流器的中间电源。

1. 辅助供电系统的组成及分类

辅助供电系统包括交流电源和直流电源。辅助供电系统的结构和具体电源制式由负载特点决定。目前，国内动车组辅助供电系统的交流电源制式主要有：单相AC 400 V，50 Hz；三相AC 380 V，50 Hz；三相AC 440 V，60 Hz；单相AC 220 V，50 Hz；单相AC 230 V，60 Hz；单相AC 100 V，50 Hz。直流控制电源制式有DC 110 V、DC 100 V和DC 24 V。各电源制式负载见表1.1。动车组辅助供电系统一般由牵引变压器辅助绕组（仅限主辅分离独立绕组供电）、辅助变流器、地面电源插座、蓄电池、充电机等组成。辅助变流器由输入滤波器、斩波器、逆变器、输出滤波器和控制单元组成。

3

高速铁路动车组辅助设备维护与检修

4 表1.1 动车组辅助供电系统负载表

2. 辅助供电系统的特点

目前，国内动车组辅助供电系统有由牵引变压器辅助绕组独立供电（即独立绕组供电）和共用牵引供电绕组由牵引变流器中间直流回路供电（即共用绕组供电）两种形式。

采用独立绕组供电方式的辅助供电系统需设置为辅助系统供电的变压器辅助绕组和辅助电源装置。由于辅助电源装置的输入电源来自牵引变压器，所以动车组进入分相区后，辅助供电系统交流电源将中断供电，直流电源由蓄电池提供。

采用共用绕组供电方式的辅助供电系统其牵引变压器不需设置辅助绕组，牵引变流器中间直流回路为辅助变流器提供电源。为了保证在通过分相区过程中向辅助系统持续供电，必

项目一 动车组辅助供电系统维护与检修

须维持对中间直流环节的供电。当列车通过分相区时，只要列车的速度大于设定值（取决于动车组再生制动的能力），动车组牵引系统的工作模式将由牵引模式立即转换成再生制动工作模式。在再生制动模式下，牵引变流器将能量反向传输到DC直流电容器给中间直流环节供电。由于辅助变流器是通过直流环节直接取电的，所以只要在无电区牵引变流器保持供电，就可实现过分相区时辅助电气系统交流电源及直流电源不断电；同时，在每次通过无电区后，牵引变流器不需要重新激活。

辅助电气系统通常具有以下特点：

（1）辅助电气系统通过供电母线为各车负载供电。

（2）辅助电气系统负载种类多，辅助系统通常设置有多种供电制式。

（3）辅助电气系统采用冗余设计，保证系统工作的可靠性。

【任务自检】

1. 试说明动车组辅助电气系统的组成。

2. 动车组辅助供电系统的电源制式有哪些？

3. 动车组辅助供电系统的负载设备有哪些？

4. 分析动车组辅助供电系统的特点。

任务二 动车组辅助供电系统维护与检修

【任务描述】

（1）熟知动车组辅助供电系统的组成及工作原理；

（2）分析比较CRH380A、CRH380B型动车组辅助供电系统的工作过程；

（3）能够说出CRH380A、CRH380B型动车组辅助供电系统专项修的作业步骤要点。【背景知识】

动车组辅助供电系统为动车组上除牵引动力系统之外的所有用电设备提供电力，是动车组技术的重要组成部分。国内外各型动车组的辅助供电系统各有特色。这里我们以CRH380A、

5