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CRH380A型动车组辅助供电系统概论

CRH380A型动车组辅助供电系统概论
辅助电 源 装 置 从电 路 结 构上 分 为两个单元,一 个 为 辅助电 源 单元,另一 个 为辅助整流 单元。辅助电源 单元由输入变 压器、辅助 变 流 器、辅 助 变 压器 等 部 件 构成,将 牵引变 压器 输出的 AC 4 0 0 V 交流电源 通 过 整流 - 逆变 过 程 为牵引变 压器 通 风 机等负载 提 供 AC 4 0 0V三相交流电源,同时,通 过辅助变压器将AC 4 0 0V交流电 源 转 换 为AC10 0 V供电制 式。辅助整流 单元 主 要由三相 变 压器和 三相 整 流 模 块、单 相 变 压器 等 部 件 构成,将 辅助电 源 单元 提 供 的
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 107
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CRH380A型动车组的牵引方式以及辅助供电系统,包括交流和直流供电系统。
关键词:CRH380A型动车组 牵引方式 供电系统
中图分类号:U415
文献标识码:A
文章编号:1674-098X(2013)01(c)-0107-01
C R H 3 8 0 A型 动 车 组 为 时 速 3 5 0 公里 速 度 级 动力分 散 交 流 传 动动车组,由南车青岛四方机 车 车 辆股份有限公司生 产。该 车型以 CR H 2C时速3 0 0 公里 速度级动车组 为基础,通 过 速度提 升和优化 设 计,完成自主研制。CRH38 0A型动车组由6 辆动车、2 辆拖 车共8 辆 车 构成 编 组,编 组 配 置如图所 示。
3 结语 CRH380A动车组 采用动力分散交流传 动方式,牵引系统由接
触网通 过受电弓获取电源,牵引变压器设有 辅助绕 组,为列车 辅助 系统提 供电源。辅助供电系统 采用干线供电方式,电源系统贯穿全 列车。辅助供电系统包括交流供电系统 和直流供电系统,为列车的 辅助 设 施 提 供 交流 和 直流电源。

动车组辅助供电系统资料

动车组辅助供电系统资料

动车组概论题目我国高速动车组辅助供电系统比较与分析班级姓名学号二〇一一年六月摘要:阐述了高速动车组辅助供电系统的结构与功能,系统地介绍了目前运行在我国铁路上的4种高速动车组辅助供电系统,详细地比较并分析了各列车辅助供电系统的电路结构、实现方案以及优缺点。

最后,通过分析这几种高速动车组的辅助供电系统,提出了今后我国列车辅助供电系统的电压标准建议以及确定辅助供电系统标准结构的思路。

Abstract:The structure and function of auxiliary power supply system of high —speed locomotive were illustrated and auxiliary power supply systems of four types of China railway high·。

speed were systematically intro‘duced.Then structures and implementation of these auxiliary power supply systems were compared and ana —lyzed.Through the analysis,the suggestion of establishing voltage standards and standard structures for auxiliary power supply system are given.Key words:railway high-speed;auxiliary power supply system;inverter;rectifier1 引言2007年4月18日,中国铁路按照既定计划实施了第6次大面积提速。

在这次大提速中,“引进、消化、吸收再创新”的CRH系列动车组扮演了极其重要的角色。

动车组辅助供电系统浅析

动车组辅助供电系统浅析

动车组辅助供电系统浅析发布时间:2022-01-05T07:43:12.395Z 来源:《中国科技人才》2021年第23期作者:李少杰成晓宇[导读] 介绍了现代动车中辅助电源系统的基本原理和构成要素,扩展了辅助电源系统的设计特征和主要部件的性能和参数,重点是辅助电源系统的冗余设计。

中车唐山机车车辆有限公司摘要: 介绍了现代动车中辅助电源系统的基本原理和构成要素,扩展了辅助电源系统的设计特征和主要部件的性能和参数,重点是辅助电源系统的冗余设计。

关键词:动车组;辅助供电系统一、引言列车辅助电源系统的可靠性,可用性和安全性非常重要。

基于高速E动车,对动车中辅助电源系统的应用和主要性能的研究提供了有关列车辅助电源技术开发的一些参考文献,为列车安全、快速、舒适的运行提供了有效的保证。

这个有重要的应用价值。

二、辅助供电系统的基本原理及组成2.1辅助供电系统组成辅助电源装置主要包括辅助转换器、充电器、电池、单相反相器、单相变压器及其它组件。

动车组包括两台辅助转换器,两车和七车各一台辅助转换器和四车和五车各一台辅助转换器,充电器和电池由四和五车组成;在各车上设置单相逆变器和单相变压器。

所有辅助转换器输出通过主线并行连接以供应用于中压负载的电源,所有充电器和电池输出主要并联地连接在主线上以供应低压线的电源。

另外,为了便于车维护,在两个双辅助转换器中的每一个中设定一个库插座。

2.2辅助供电系统工作原理辅助转换器的输入功率为DC3000V,这是从牵引转换器的中间DC链路获得的。

各汽车(1车、8车、3车和6车)配备有牵引装置。

通常情况下,两车和七车的一个辅助转换器在一车和八车中连接着牵引转换器的中间电路。

5台和4台双辅助转换器分别连接3台和6台功能转换器的中间电路。

在双辅助转换器和每个功能单元的单个辅助转换器的输入侧设置了冗余设计。

当单位的一个牵引转换器发生故障时,通常的牵引转换器可以为装置的所有辅助转换器供电。

所有辅助转换器的输出端被连接到拖车总线以同步地供应三相AC440 V和60Hz的电源。

我国各型高速动车组辅助供电系统的对比分析

我国各型高速动车组辅助供电系统的对比分析

我国各型高速动车组辅助供电系统的对比分析摘要:目前我国引入CRH1.CRH2.CRH3.CRH5型动车组,各动车组的辅助供电系统的差别较大,阐述了高速动车组辅助供电系统的结构与功能,系统地介绍了目前运行在我国铁路上的4种高速动车组辅助供电系统,详细地比较并分析了各列车辅助供电系统的电路结构、实现方案以及优缺点。

对我国动车辅助供电系统的设计提出建议,提出了今后我国列车辅助供电系统的电压标准建议以及确定辅助供电系统标准结构的思路。

关键词:辅助供电系统;逆变器;整流器;动车组;对比分析前言:2007年4月18日,中国铁路按照既定计划实施了第6次大面积提速。

在这次大提速中,“引进、消化、吸收再创新”的CRH系列动车组扮演了极其重要的角色。

因此本文泛称CRH系列动车组为高速动车组。

高速动车组技术是各项复杂技术的集合体,而辅助供电系统是高速动车组的重要组成部分之一。

为了保证高速动车组长时间的正常运行,列车需要稳定、高效的辅助供电系统为众多辅助设备提供电源。

辅助供电系统的优劣直接关系到高速动车组能否正常行驶。

一、高速动车组辅助供电系统综述高速动车组的辅助供电系统主要包括2部分:交流供电系统和直流供电系统。

交流供电系统主要指从牵引变压器辅助绕组或牵引回路直流环节获取电能开始,到各种制式交流电压输出为止的部分。

交流供电系统的任务是输出交流电压,为交流母线提供电源,以及为交流负载供电。

目前,高速动车组的交流供电系统主要有两种形式:交直交型与直交型。

交直交型交流供电系统一般由4部分组成:牵引变压器辅助绕组、辅助整流器、中间直流环节以及辅助逆变器。

该供电系统由牵引变压器的辅助绕组提供电源,经过辅助整流器和辅助逆变器的变换,最终输出三相交流电压,供给各交流负载使用。

与交直交型交流供电系统相比,直交型交流供电系统则从机车牵引回路的直流环节取电,经过辅助逆变器实现从直流到交流的变换,最终输出交流电压。

一般来说,牵引回路的直流环节电压都较高,直接用该直流电压进行逆变则无法避免因逆变器占空比过低所带来的输出电压正弦度过低的问题。

动车组的辅助供电系统报告

动车组的辅助供电系统报告

动车组的辅助供电系统报告北京交通大学毕业设计题目姓名:***专业: 铁道机车车辆工作单位: 职务:学生准考证号:联系电话:设计(论文)指导教师:发题日期:20XX年5月30日完成日期:20XX年6月28日毕业设计评议意见书专业题目铁道机车车辆姓名*** 成绩评定:指导教师:年月日指导教师评阅意见答辩组意见备注答辩组负责人:年月日毕业设计任务书毕业设计题目:一、毕业设计论文内容通过系统的介绍动车组辅助供电系统的特点、动车组辅助供电系统的构成和动车组辅助供电系统的功能,让我们进一步认识动车组辅助工作系统.二、基本要求在动车组的整体设计方面,控制母线和主电缆在全列车贯通。

动车组的辅助逆变器和充电机要向轻量化、小体积方面发展。

三、重点研究问题重点研究的是CRH2型动车组的辅助供电系统的构造、工作原理和相关的关键部件。

四、主要技术指标动车组上辅助电源装置的技术指标:输入额定值:额定电压:AC 4 0 0 V单相;电压变动范围:+2 4%〜一3 1%,—37%。

输出额定值:额定容量:2 2 7 kVA; 负载程度:1 00%连续,AC输出18 0%1 0秒,DC输出120%20秒;负载功率因数:85%。

五、其他需要说明的问题于某些技术发展不完善和条件的限制等原因,文章可能对某些观点的阐述不准确,也可能因为本人水平的原因,对某些观点的阐述可能有错误。

望给予批评指正。

开题报告随着高速铁路技术在我国的迅速发展,动车组技术的消化吸收是我国铁路建设急需要解决的问题。

而动车的辅助供电系统作为其重要组成部分,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,其作用更加重要。

现代动车组辅助供电系统是列车运行不可缺少的部分,维护着列车辅助供电起着第二电源的作用,动车组的辅助供电系统采用干线供电方式,电源贯穿全列车.目前,我国铁路运营的动车组为“和谐号”各型动车组,其中,CRH3型动车组速度达到350 km/h,为旅客提供了快捷、舒适的旅行环境。

我国各型高速动车组辅助供电系统的对比分析

我国各型高速动车组辅助供电系统的对比分析

1-轨道;2-行走轮系;3-车辆.
图1车辆结构示意图
1-立柱;2-加强撑;3-轨道.
图2立柱与轨道空间关系示意图
能用蓄电池维持紧急照明和通风用电,如果失电时间过长供电的辅助,会严重影响乘坐舒适性和空气质量。

由以上的分析可知,采用直-交式供电的辅助供电系统在受电弓失电的情况下要比采用交直交式供电的动车在系统稳定性和乘坐舒适性方面要高得多。

4总结
从以上四个方面对比分析结果中可得,采用直-交供电方式、从主整流器中间直流环节处取电,采取逆变器并联向三相交流母线供电方案较优。

我国在发展高速铁路动车组技术时,首先要结合我国技术水平,先进技术吸收转。

动车组辅助电气系统的分析与比较

动车组辅助电气系统的分析与比较

动车组辅助电气系统的分析与比较摘要:随着我国社会经济和科学技术的飞速发展,交通运输业不管是从建设里程,还是运输效率和质量都得到了飞跃式的发展,尤其是动车组的运行。

动车组的安全稳定运行离不开电气系统的应用,我国目前的动车组主要包括是加拿大CRH1、日本CRH2、德国CRH3和法国 CRH5四种类型的技术序列,这四种技术序列应用的电气系统又有所不同,本文将从动车组电气系统概述和四种不同类型动车组辅助电气系统的分析和比较两方面展开详细的分析和对比,希望能够给到相关人士一些建议和参考。

关键词:动车组;辅助电气系统;分析;比较电气系统是保障动车组安全行驶的重要组成部分之一,其基本组成为牵动力系统和辅助电气系统,其中辅助电气系统主要包括辅助供电系统和配电系统,作为动车组主要电能来源的辅助供电系统,主要依靠供电网和蓄电池为动车组提供电能。

配电系统主要包括用电设备、供电装置、控制保护装置三部分,通过组成统一的整体,来保障动车组的安全稳定运行。

一、动车组电气系统概述1.1牵动力系统牵动力系统为动车组的运行提供动力能源,它主要包括车下牵引系统和车顶高压系统两部分。

整个动车组具有两个高压系统和四个牵引单元,通过高压电缆进行连接,同时高压电缆设置有隔离开关。

动车组在正常运行的过程中,高压系统会升起受电弓,受电弓通过与车顶的高压线缆接触实现对牵引单元的供电,进而保证动车组的电能供应。

1.2辅助电气系统辅助供电系统的组成主要包括低压设备、中压设备金额辅助变流器等,动车组由两个辅助供电系统徐成,分别为1-8车和9-16车的中压设备。

辅助供电系统的辅助变流器通过并联输出方式为中压母线提供电能,其标准为三相交流440V、60Hz的电能。

二、动车组辅助电气系统的分析与比较2.1 CRH1辅助电气系统对CRH1辅助电气系统的分析,将从结构、辅助供电模式就、充电机和蓄电池系统三方面进行分析。

首先CRH1辅助电气系统,主要包括5辆动车和3辆拖车,分为3个供电单元,同时每辆动车均设置由1个辅助变流器。

我国动车组各型车辅助供电分析与比较

我国动车组各型车辅助供电分析与比较

随着高速铁路技术在我国的迅速发展,高速铁路动车组技术的消化吸收是我国铁路建设急需要解决的问题,其中高速铁路动车的辅助供电系统是其重要组成部分。

高速动车组辅助供电系统的设计需要考虑很多实际的问题,需要能适应经常启动和停止运行。

动车组的辅助供电系统的负载比传统电力机车要更加繁多,不仅仅担负着牵引辅助风机等牵引辅助系统,同时也担负着车内供暖,照明等旅客用电系统。

各种不同的负载会经常的启动和停止,所以,高速动车组助供电系统比传统电力机车要复杂的多,对其技术要求也更高。

我国现有高速铁路动车组辅助供电系统的方案CRH1型动车组的辅助供电系统CRH1的辅助系统包括辅助电源系统和辅助用电设备。

辅助用电设备包括HVAC(采暖、通风、空调)系统、空压机、风机、电池充电模块及车辆控制、照明等装置。

辅助系统是一个连接在各车箱之间的电源的供电源配电系统,提供:(1)三相四线制50HZ、400V交流电源;(2)110V直流电源。

供列车辅助交流和直流设备使用。

CRH1的辅助电源系统从主变流器的直流侧接受DC1650V的电能,通过辅助变流器逆变为三相交流电,再通过辅助变压器和交流滤波器输出给电源母线AC400V/50Hz交流电最后经供电母线分配给不同的负载,如下图所示辅助供电系统框图CRH1采用的是动力分散的设计,每列车有8辆编组,其中5辆为装载了牵引电机的动力车,其他3辆为无动力的拖车(即5动3拖设计)。

由于涉及辅助供电系统各辅机负载的分配和辅助变流器个数,位置的具体信息,需要详细介绍下该动车的结构。

由于动车为双向对称结构,因此需要从左向右对动车的车厢进行命名和标记,通常,将此列车分为3个列车基本单元(TBU),每单元由两动一拖或一动一拖组成。

每节动车车厢上都设置主变流器和辅助变流器,每列拖车上都设有主变压器。

因此,在CRH1型动车上,共有5组辅助变流器并联工作。

在正常情况下,这5台辅助变流器同时工作,将逆变出的三相交流电输送到交流母线上。

CRH3型动车组的辅助供电系统

CRH3型动车组的辅助供电系统

CRH3型动车组的辅助供电系统CRH3的辅助交流供电系统采用直交形式,由牵引回路的直流环节(3000V)给辅助供电系统提供电源。

与CRH1型车相比,CRH3型动车组的辅助供电系统虽然也是采用直一交模式对辅助设备进行供电,但其在设计时充分考虑了乘坐的舒适性和作为客运列车的需要,客车车体内的照明,插座等旅客用电均是由每节车厢自带的逆变器将直流蓄电池总线上的110V直流逆变为交流220V分别提供。

其辅助供电系统的供电原理图如下图所示。

CRH3型动车组辅助供电系统原理框图CRH3共设有4个辅助逆变单元,其中两个为功率为160KV,分别位于车辆的第2和第7节。

另外两个逆变单元分别是由两个单台功率为160KV并联而组成的双逆变单元,这两个双逆变单元别位于动车组的第4和第5节车上。

其中通风机、压缩机等大功率用电器直接从三相交流母线上取电。

在辅助逆变器逆变出440V/60Hz的三相交流电经传输到交流母线后,在每节车厢都设有一个变压器,从三相交流母线上取两相通过变压器变为单相230V/60Hz的单相交流电供给本节车厢的相应设备供电。

下表粗略地归纳了CRH1,CRH2,CRH3和CRH5的辅助供电系统情况高速动车组辅助供电系统概况车型辅助供电系统结构辅助供电系统总功率/kV·A辅助供电系统输入电压交流母线电压直流母线电压/V蓄电池充电机结构CRH1直交型(逆变器+LC滤波器+降压变压器)740取自牵引回路直流环节DC1650V三相四线400V/50Hz110三相半控桥整流+半桥式直直变换器CRH2交直交型(PWM整流器+逆变器)410取自牵引变压器辅助绕组单相AC400V/50Hz有多种制式100变压器+三相二极管不控整流CRH3直交型(逆变器+降压变960取自牵引回路直流环节DC3000V三相三线400V/60Hz110同CRH1的蓄电池充电波电容)相似CRH5直交型(直交直降压电路+逆变器+LC滤波器)1500取自牵引回路直流环节DC3600V三相三线440V/50Hz24同CRH1的蓄电池充电机结构相似。

CRH2型的辅助供电系统

CRH2型的辅助供电系统

1、 辅助电源装置(APU )概述辅助供电系统采用干线供电方式,电源系统贯穿全车。

每列车设置2台辅助电源装置,安装在1、8号车体彻底下,分别向4辆车提供辅助电源。

当一台辅助电源装置发生故障时,可以通过另一台辅助电源向全列车提供辅助电源。

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 ),M2车(2号车及6号车)上各有一处。

车辆检修基地设置有外部电源,可共辅助电路工作。

辅助电源装置有APU 输入辅助整流器、PWM 三相输出逆变器、逆变器输出变压器、CVCF 输出变压器、辅助变压器等组成。

CRH2动车组辅助供电系统由牵引变压器3次辅助绕组提供电源,采用干线供电方式,按各电源系统贯穿全列车。

和牵引变压器3次线圈直接连接的系统中,连接有空调装置,换气装置以及ATP 主控电源。

辅助电源装置向以下5个系统提供电源:非稳压单相AC 100V 系统;稳压单相AC 220V 系统;稳压三相AC 400系统;稳压DC100V 系统。

辅助供电系统包括:非稳压单相AC 100V 系统;稳压单相AC 100V 系统;稳压单相AC 220V 系统;稳压三相AC 400V 系统;稳压DC 100V 系统。

非稳压单相单相稳压单相稳压三相稳压空调、显示器等供暖装置广播、ATPCRH2动车组辅助供电系统工作原理图非稳压单相AC 100V 系统,有辅助变压器(A Tr )仅将牵引变压器辅助绕组AC 400V 电压直接降压至AC 100V ,向热水器等容许电压变动的符合供电。

稳压AC 100V 、AC 220V 、和稳压DC 100V 需要使用辅助电源装置与AC 400V 隔离,并进行降压和稳压。

稳压三相AC 400V 与牵引系统相关的辅助设备(通风机,牵引变流器等)连接。

DC 100V 系统向机车的控制电源,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AC 400V ,通过可控硅混合电桥变换成直流电,该直流电通过PWM 三相逆变器变成交流电,通过逆变器输出变压器提供AC 400V 三相50HZ 电源。

CRH1型动车组辅助供电系统概述

CRH1型动车组辅助供电系统概述

CRH1型动车组辅助供电系统概述一、辅助供电系统功用1.辅助供电系统安装在每个动力车下方,分别设置一套辅助电源装置。

主要为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源。

2.Ac25kV高压电输入主变压器,经过高压侧变流器输出l650V直流,经辅助逆变器输出三相AC380V和DC110V两路电源,为列车各设备供电见图6-1、图6-2。

二、辅助电源系统供电方式辅助电源系统供电方式有三种不同的供电模式。

(1)普通运行模式,普通牵引工况下从25kV接触网获取电能。

(2)回送模式,在没有25kV接触网电时,以牵引电机作为发电机,提供牵引EMU所需的辅助三项电源。

(3)外部电源供电方式,没有25kV接触网电压,牵引电机也不发电直接输入外部电源。

三、辅助电源系统正常供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能,所有辅助变流器ACM全功能运行。

2.辅助用电设备全部都连接在辅助母线上。

3.没有负载切断。

四、辅助电源系统一个ACM停机时,供电模式与性能1.一个ACM停机时,由25kV接触网获取电能,因某种原因一个ACM断开,其他所有辅助变流器ACM全功能运行,辅助供电系统处于一个ACM停机模式。

2.此时5辆客车的HVAC的负荷比正常减一半。

3.保持有3辆车的HVAC轮流全功能运行供给全列车。

五、辅助电源系统至少2个ACM可用时,供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能,因某种原因有两个或三个ACM断开,其他所有辅助变流器ACM全功能运行,辅助供电系统处于至少有两个ACM可用模式。

2.此时7辆客车的HVAC的负荷断开(除排废气风扇工作)。

3.无效司机室的HVAC的负荷断开,所有强迫通风的对流加热器负荷断开。

六、辅助电源系统400V母线短路时,供电模式与性能1.由25kV接触网供电,400V母线出现短路,辅助电源系统400V处于此模式。

2.辅助电源系统400V短路模式负载及性能。

(1)Tb车上隔离接触器自动断开,将短路电路部分分离,一半车辆的负载从400V母线上断开。

CRH380A型动车组辅助电源供电分析

CRH380A型动车组辅助电源供电分析

CRH380A型动车组辅助电源供电分析*****范畴内的动车组,带有交流分散架构的供应动力,采纳交流传动。

配套牵引体系衔接着接触网,它依托受电弓来衔接电源。

车体框架内的牵引变电器,配有辅助绕组,供应了本源电能。

这种附带供电,采纳干线供电,贯穿着完备的车体架构。

辅助供电整合了交流及特有的直流体系,为平日之中的车体运行,提供稳固保障。

一、概要体系框架*****特性的新式动车组,包含动车、对应拖车等,建构了完备的编组。

辅助供电体系,整合了带有辅助特性的预备电源、成套分配体系、其他范畴的辅助配件。

辅助供电特有的根本任务,是为车体架构之中的各类负载,供应直交流的可用电源。

例如:常规通风采暖、制动及照明、牵引体系及成套冷却风扇、空调控制等,都被涵盖在内。

这类动车组涵盖着的三台备用电源,被设定成APU特有的系列。

在这之中,APU1配有三相电源,布设了内置架构下的辅助变压器,它衔接在头车固有的底侧。

APU2辅助特性的整流器,对于输出范畴的三相电流予以常规整流,供应100伏特范畴的备用电源,同时内置了特有规格的变压器。

APU3架构的辅助配件,供应400伏特这样的电能,它被布设在车体底侧,没能配有成套变流器,以及变压器。

二、辨识供电机理电源必备母线,带有牵引变压器范畴内的绕组电源,负责常规输出。

这种电源母线被设定成辅助情形下的电源配件,是APU特有的逆变器。

辅助整流箱架构之中的输出,包含单相特有的成套母线,负责供应偏小规模这样的配件。

其他车体车厢,都去掉了固有的客室插座。

整流箱特有的常规输出,包含单相情形下的稳定母线,它面对着空调衔接的控制配件、辅助特性的制动配件,负责供应电能。

辅助变压器关联的其他输出,包含不稳定态势下的电源电压,它向整车来供应必备的加热电能。

蓄电池组配有的各类电源,关联着常规情形下的运转管控、空气压缩配件等。

受电弓上升之后,闭合这类电源。

启动辅助电源,衔接着蓄电池架构中的接触器。

这种状态下,蓄电池依托着这样的整流器来获取可用的足够电能。

CRH380A型动车组辅助电源供电分析

CRH380A型动车组辅助电源供电分析

CRH380A型动车组辅助电源供电分析作者:李向超冯继营来源:《物联网技术》2013年第10期摘要:介绍了CRH380A型动车组辅助供电系统的构成和供电电压,探讨了交流电源系统和直流电源系统的供电原理及供电负载,最后分析了3次电源和辅助电源的扩展供电技术。

关键词:CRH380A型动车组;辅助供电;扩展供电;电源系统中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)10-0054-030 引言自2007年4月18日,中国铁路实施了第六次大面积提速以来,相继运行在我国铁路上的四种高速动车组分别是CRH1、CRH2、CRH3、CRH5。

主要引进加拿大庞巴迪、日本川崎重工、德国西门子及法国阿尔斯通国外原型车技术,通过“引进,消化,吸收再创新”,设计生产具有我国自主知识产权的动车组产品系列。

CRH2-380型动车组是动力分散交流传动动车组,有8辆编组和16辆编组,分别称为CRH380A和CRH380AL型动车组,是在CRH2C型平台成熟可靠的基础上,通过速度提升和优化设计,由中国南车四方机车车辆股份有限公司生产。

高速动车组技术凝聚了各项复杂的技术,而辅助供电系统作为动车组的重要组成部分,它不仅仅影响着乘坐的舒适性,更关系着动车组能否正常驾驶。

为了保证动车组能够长时间稳定安全运行,就需要辅助电源系统为辅助设备提供高效稳定的电源。

1 动车组辅助电源系统1.1 系统构成CRH380A型动车组由6辆动车、2辆拖车共8辆车构成编组。

编组配置如图1所示,其中T1、T2为拖车,M1~M6为动车。

辅助供电系统主要包括辅助电源系统、电源分配系统、辅助用电设备。

其主要任务是为列车内的各负载提供交流或直流电源,如空调、采暖、通风、照明、制动、牵引系统、冷却风扇、控制单元等,保证列车安全运行,为旅客提供舒适的旅行环境。

CRH380A型动车组的全列车共三台辅助电源装置(APU1/APU2/APU3),APU1/APU2是向牵引变流器等各种通风机及辅助整流装置(ARf)等提供三相AC 400 V、50 Hz电源装置,并且还内置有把牵引变压器三次输出AC 400 V变为AC 100 V的辅助变压器(ATr),安装在两头车的车底下。

标准动车组辅助供电系统浅析

标准动车组辅助供电系统浅析

标准动车组辅助供电系统浅析摘要:辅助供电系统是标准动车组的重要组成部分之一。

辅助供电统是为牵引、制动系统及空调系统提供保障的设备,它的好坏直接影响旅客的舒适性及列车能否正常运行。

本文详阐述了辅助供电系统组成中的辅助变流器,充电机,蓄电池以及相关部件的功能及原理关键词:辅助供电;辅助变流器;充电机;蓄电池一、概述辅助供电系统采用母线并联供电方式,辅助变流器电源由牵引变流器的中间直流环节提供。

辅助变流器将来自牵引变流器中间直流电转换成三相交流电为辅助系统供电。

在过分相区时且速度大于70km/h的情况下可以通过牵引变流器中间电路将牵引电机发出的电转换成三相交流电继续供给辅助系统。

动车组在无火回送速度满足70km/h的情况下,也能够向辅助系统供电,速度低于50km/h时退出发电模式。

辅助供电低压系统电源由3AC380V 50Hz供电母线提供,通过充电机将三相交流电转换为DC110V电,实现母线并网供电,为蓄电池组充电,同时也为低压设备提供电源。

二、系统组成辅助供电系统由辅助变流器、充电机和蓄电池、应急逆变器等组成。

辅助变流器通过供电母线向整列动车组输出同相位3AC380V 50Hz电源,供电母线贯穿整列车。

8辆编组的动车组设4台辅助变流器,分别设在TC01、TC08车(为ACU-A型)和TP03、TP06车(为ACU-B型)上。

正常情况下,所有的辅助变流器同时向母线输出同相位3AC380V 50Hz电源,实现并网供电。

地面三相AC380V 50Hz电源也可以为车上辅助负载供电,动车组的外接电源插座与受电弓设连锁机构。

在TC01、TC08车分别配置了两台充电机和两组蓄电池组,充电机通过3AC380V 50Hz母线获得供电,经整流变换后为蓄电池和与DC110V系统相连的负载供电。

DC110V母线贯穿整列动车组。

每个充电机输出功率为30kW,全列车为120kW。

在每节车上设一台逆变器,由DC110V系统逆变获得电能,输出AC220V 50Hz电源提供给旅客插座,该电源仅供单车使用,不贯穿整列车。

动车组辅助电气系统的分析与对比

动车组辅助电气系统的分析与对比

动车组辅助电气系统的分析与对比摘要:在动车组的运行过程中,电气系统是重要的辅助系统之一。

这一系统的应用能够有效地提高动车车组的运行效率。

因此,该系统被选为十大种配套技术中最重要的技术之一。

目前我国的动车组列车中,主要包括4种不同类型的技术序列,它们是由不同国家,分别是加拿大的crhl,日本的CRH2,德国的CRH3,法国的crh50,这几个国家进行开发的。

这四个技术序列为电力系统应用提供了重要技术支持,保证了EMU的顺利运行。

因此,对动车组辅助电气系统分析和比较,能够有效地帮助动车组列车的电气系统得到稳定的运行。

关键词:动车组列车;电气系统;分析与比较引言:辅助电气系统最重要的两个部分,分别是电源系统以及电气设备。

通过这两种系统在动车组列车运行中的应用,可以保证车组在应急模式下能够正常运行。

为了使车组运行平稳,辅助电气供应系统是不可缺少的系统之一。

可以说,相关技术以及相应的配套设备与先进技术是高度融合的。

因此,对不同国家的技术序列进行了仔细的研究,并分析各自的优缺点,对其进行分析和比较,能够有效的帮助动车组列车在运行过程中,提高运行的安全性,并且还能使得辅电系统的应用质量得到有效的提高,提高应用的范围。

一、分析Crhl辅助电气系统首先,这类系统运用在动车中,主要包括5个电车和3个牵引车。

供电单位的组成主要有三种类型,每个车组都包含了在单子接收点模式下工作的变流器。

受电弓直接连接到电网侧阻隔器上的变压器,在牵引变压器的作用下,将电流转化成1650v直流电。

对于电力牵引来说,网络传感器的作用不容忽视。

因为在这个过程中,网络方面的传感器会转变电压,在次级线圈过程中,原始的输入电压是ac930v。

转换后电压为dcl650v,直流电压由电网侧变压器和辅助系统中的变压器进行供电。

辅助变压器要提前与入口处连接,并要有输入输出端口连接。

在运行方式上,这种供电方式主要包括三种模式,首先是正常运行的方式,二是回送方式,三是采用外部供电方式。

中国标准化动车组辅助供电系统故障的分析处理

中国标准化动车组辅助供电系统故障的分析处理

中国标准化动车组辅助供电系统故障的分析处理摘要:在中国标准化动车组的调试和运营过程中,需要首先解决供电系统故障。

该故障是整个动车组辅助供电系统研究领域需要重要研究的课题。

采取针对性策略解决动车组的电气故障是需要解决的主要问题。

对此,动车组调试和售后相关技术人员需要提高自身的综合素质和专业水平,进一步掌握动车组安全运行的基本技能。

为此,本文依据中国标准化动车组辅助供电系统故障作为入手点,分析了动车组牵引辅助系统继电器等相关故障成因以及排查方式,通过事故案例提出供电系统故障解决的研究策略,从而为我国标准化动车组辅助供电系统的故障分析提供借鉴价值。

关键词:动车组辅助供电系统;接触器;控制继电器;故障分析方法现阶段,动车组的辅助供电系统占据整个动车组的核心,也就意味着辅助供电系统在动车组系统中占据重要的地位。

由于辅助变流器电源是依据牵引变流器中间直流环节提供电力,如果供电系统一旦发生故障,将会影响整个动车组的正常运行。

辅助变流器的电力来源是牵引变流器的直流电转换为交流电,进而为辅助供电系统提供电源。

为此,需要对辅助供电系统的功能和理论展开系统学习,使工作人员能够充分掌握和了解供电系统的工作原理,研究辅助供电系统是否处于正常工作模式。

对此,辅助供电系统实施故障检测,为工作人员提供理论依据,保证动车组的安全运行。

一、针对于辅助供电系统的基本功能分析中国标准化动车组辅助供电系统主要是由四部分构成:即辅助变流器部件、充电机部件、蓄电池部件、应急逆变器部件等。

根据每台辅助变流器的输出功率,实现不同的功能。

一般情况下,动车组辅助供电系统的辅助变流器,可以输出同相位的电源,进而实现并网供电的输电原则。

在地面三相电源上可以为动车组辅助负载提供电源支撑。

另外动车组的外接插座可以与受电弓设备形成连锁机构。

也就意味着外部电源为动车组进行供电时,受电弓设备不能完成升空操作。

除此之外,对于辅助变流器设备、充电机设备、蓄电池设备等,需要严格按照车辆运行安全技术指标,规避安全风险,并根据故障事件的数据,通过以太网总线传输到控制终端。

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我国动车组各型车辅助供电分析与比较随着高速铁路技术在我国的迅速发展,高速铁路动车组技术的消化吸收是我国铁路建设急需要解决的问题,其中高速铁路动车的辅助供电系统是其重要组成部分。

高速动车组辅助供电系统的设计需要考虑很多实际的问题,需要能适应经常启动和停止运行。

动车组的辅助供电系统的负载比传统电力机车要更加繁多,不仅仅担负着牵引辅助风机等牵引辅助系统,同时也担负着车内供暖,照明等旅客用电系统。

各种不同的负载会经常的启动和停止,所以,高速动车组助供电系统比传统电力机车要复杂的多,对其技术要求也更高。

我国现有高速铁路动车组辅助供电系统的方案CRH1型动车组的辅助供电系统CRH1的辅助系统包括辅助电源系统和辅助用电设备。

辅助用电设备包括HVAC(采暖、通风、空调)系统、空压机、风机、电池充电模块及车辆控制、照明等装置。

辅助系统是一个连接在各车箱之间的电源的供电源配电系统,提供:(1)三相四线制50HZ、400V交流电源;(2)110V直流电源。

供列车辅助交流和直流设备使用。

CRH1的辅助电源系统从主变流器的直流侧接受DC1650V的电能,通过辅助变流器逆变为三相交流电,再通过辅助变压器和交流滤波器输出给电源母线AC400V/50Hz交流电最后经供电母线分配给不同的负载,如下图所示辅助供电系统框图CRH1采用的是动力分散的设计,每列车有8辆编组,其中5辆为装载了牵引电机的动力车,其他3辆为无动力的拖车(即5动3拖设计)。

由于涉及辅助供电系统各辅机负载的分配和辅助变流器个数,位置的具体信息,需要详细介绍下该动车的结构。

由于动车为双向对称结构,因此需要从左向右对动车的车厢进行命名和标记,通常,将此列车分为3个列车基本单元(TBU),每单元由两动一拖或一动一拖组成。

每节动车车厢上都设置主变流器和辅助变流器,每列拖车上都设有主变压器。

因此,在CRH1型动车上,共有5组辅助变流器并联工作。

在正常情况下,这5台辅助变流器同时工作,将逆变出的三相交流电输送到交流母线上。

在每一节动车下均设有一个辅助电源装置,主要包括一个额定容量为144 kV·A的辅助逆变器单元(ACM)、隔离变压器、蓄电池充电机以及蓄电池等。

在启动过程中,辅助供电系统的负载必须按一定顺序启动,以降低系统担负的启动电流。

ACM是整个辅助供电系统的核心,包括一个三相两电平IGBT逆变器、LC输出滤波器、门驱动单元、电压和电流传感器及控制单元等。

ACM采用基于微处理器的控制单元,控制方法是空间矢量调制法。

为了在启动和接上较大负载时达到最好的控制效果,ACM采用恒定的压频比控制。

辅助变压器和3相交流母线之间设置一个三相分离接触器,当ACM不工作的时候,交流母线和辅助变压器之间要采用分离接触器进行隔离。

系统的各用电负载均从这个交流母线上获取电能。

由于需要从主变流器的DC环节取电,因此在安装时每个辅助变流器都安装在主整流器箱内。

CRH1型动车组可分为3个独立的列车单元,每个单元都可以独立工作。

其辅助供电系统也是分单元配置的。

每个供电单元都有专门的接触器来负责将此单元接入或断开母线。

当其中某个辅助变流器出现故障时,可以将此变流器从交流供电母线上切除,将负载功率分配到其他辅助变流器。

但是,这时5辆车的客车高压交流负载比正常情况要减载一半。

但不是同时将所有负载都关掉一半,而是保持有3台车的负载全功能运行,整车负载轮流供电。

CRH2型动车组的辅助供电系统CRH2型动车共有2台辅助电源装置(APU),分别设置在1号车和8号车,每一台APU向其所在的4节车的辅助用电设备提供电源。

当一台辅助电源装置发生故障时,可通过另一台辅助电源装置向全列车提供辅助电源。

CRH2的辅助供电系统由牵引变压器辅助绕组、辅助电源装置、蓄电池、辅助及控制用电设备、地面电源等几部分组成。

辅助电源装置由APU和ARF两部分组成。

其辅助系统的供电模式时由主牵引变压器抽出一个辅助绕组,将网压变到交流400V,然后从辅助绕组取电,经脉冲整流器整流至850V的中间值流后,再逆变成可控的400V, 50Hz的三相交流电提供到辅助电源母线上,原理图下图所示。

CRH2型动车辅助供电系统原理框图CRH2型动车的输出电压制式繁多,种类复杂,其实按照负载种类的不同来提供不同的电能。

其中的单相400V不控交流直接从牵引变压器的副边辅助绕组上取电,不经过控制直接给空调和换气装置提供电能。

因此,CRH2的空调装置需要自己配置变流器,否则有可能不能适应大范围的电压波动。

而且,CRH2的稳压400V电源不是直接对负载供电,而是通过隔离变压器将三相交流电压分别转化为AC200V和 AC100V的两个单相交流电输出,其输出的两个电压幅值不相等但功率相等,因此有可能造成三相的不平衡供电。

CRH2的ARF主要由变压器和三相不控整流电路组成。

变压器原副边分别接成星形和三角形,三相不控整流电路将输入的交流电压变换为直流电压输出。

CRH3型动车组的辅助供电系统CRH3的辅助交流供电系统采用直交形式,由牵引回路的直流环节(3000V)给辅助供电系统提供电源。

与CRH1型车相比,CRH3型动车组的辅助供电系统虽然也是采用直一交模式对辅助设备进行供电,但其在设计时充分考虑了乘坐的舒适性和作为客运列车的需要,客车车体内的照明,插座等旅客用电均是由每节车厢自带的逆变器将直流蓄电池总线上的110V直流逆变为交流220V分别提供。

其辅助供电系统的供电原理图如下图所示。

CRH3型动车组辅助供电系统原理框图CRH3共设有4个辅助逆变单元,其中两个为功率为160KV,分别位于车辆的第2和第7节。

另外两个逆变单元分别是由两个单台功率为160KV并联而组成的双逆变单元,这两个双逆变单元别位于动车组的第4和第5节车上。

其中通风机、压缩机等大功率用电器直接从三相交流母线上取电。

在辅助逆变器逆变出440V/60Hz的三相交流电经传输到交流母线后,在每节车厢都设有一个变压器,从三相交流母线上取两相通过变压器变为单相230V/60Hz的单相交流电供给本节车厢的相应设备供电。

CRH5型动车组的辅助供电系统CRH5的动车辅助供电系统由辅助变流器,蓄电池,充电机等组件组成。

每列车有5台辅助变流器,都设置在每个动车车厢内,与牵引变流器设置在一起。

CRH5的辅助供电系统也是由牵引变流器的中间直流处取电。

和其他两种从中间直流处取电所不同的是,其没有直接逆变成三相交流电提供到交流母线作为主要的辅助供电系统的输出,而是经过一个斩波电路将其降为DC600V之后再逆变为三相交流电为辅机供电。

其供电方式及各级电压制式参数如下图所示。

CRH5型动车组的辅助供电系统原理框图由上图可知,CRH5型车的辅助供电系统的输出电压制式比较简单,只有AC400V/50Hz和DC24V两种,其中压负载(AC400V)主要是压缩机、牵引电机及变压器的冷却风机、空调、采暖等较大功率的设备;低压直流负载主要是照明系统、客车车门系统、辅助升弓装置、紧急通风等小功率负载或在无外电源输入下的紧急情况使用的负载。

CRH5型车的辅助变流器是由降压斩波器和PWM脉冲整流器构成的辅助逆变器组成。

由于中间直流电压太高,所以采用了两个串联的半桥电路作为前端,通过隔离变压器后用一个全桥的二极管整理输出直流,这样做的好处是可以将管压降降低一半。

然后经过IGBT和电容组成的谐振滤波器进行滤波。

其主电路的原理图如下图所示。

CRH5辅助逆变器原理图在正常情况下,CRH5型动车组的5个辅助变流器同时给辅助系统供电,但在故障模式下,供电模式比较复杂。

因为其主要是依靠接触器切换来控制不同的负载轮流供电,所以当发生两台以上辅助变流器故障时,就需要复杂的接触器切换算法来实现。

高速动车组辅助供电系统比较分析下表粗略地归纳了CRH1,CRH2,CRH3和CRH5的辅助供电系统情况高速动车组辅助供电系统概况车型功率/kV·A CRH1 直交型(逆变器+LC滤波器+降压变压器)740取自牵引回路直流环节DC1650V三相四线400V/50Hz110三相半控桥整流+半桥式直直变换器CRH2交直交型(PWM整流器+逆变器)410取自牵引变压器辅助绕组单相AC400V/50Hz有多种制式100变压器+三相二极管不控整流CRH3直交型(逆变器+降压变压器+滤波电容)960取自牵引回路直流环节DC3000V三相三线400V/60Hz110同CRH1的蓄电池充电机结构相似CRH5直交型(直交直降压电路+逆变器+LC滤波器)1500取自牵引回路直流环节DC3600V三相三线440V/50Hz24同CRH1的蓄电池充电机结构相似辅助供电系统输出电压制式的比较CRH5和CRH1的供电制式比较单一,交流和直流各只有一种。

而CRH2的供电制式非常复杂。

但是供电制式单一和复杂各有其优缺点。

对于供电制式复杂的系统,供电种类多,增加了车内布线的难度,对维护和保养都增加了难度。

但是正因为供电制式多,说明其对辅助系统内不同的负载都分别进行按需供电,对于需要稳压的负载进行稳压供电;对电压要求不敏感的负载采用波动较大的不控电源,直接用变压器输出。

这样做能够提高整个系统的效率,减小辅助变流器的功率,从而对资源进行合理优化配置,使得整个系统的设计最优。

对于单一供电制式的系统,其输出只有一种电压制式,做到了全车负载统一供电。

这样做能够极大的简化车内供电系统的配电。

而且在辅助变流器出现故障的时容易处理,可以方便的在交流母线上设计接触器进行相互负载切换,在故障模式的下可以通过巧妙的接触器切换算法来保障整车全负载或者降载运行。

但是其缺点是所有用电设备都接到了由辅助变流器精确控制输出的交流母线上,增加了辅助变流器的设计容量,也就增加了制造成本。

辅助供电系统运行效率的比较由于辅助供电系统实际运行中输出功率较大,因此其运行效率问题就应得到充分重视。

在以上的四种车型中,直-交型机车的辅助供电系统虽然是经过一次变换得到交流电为主要负载供电,但是其直流也是经过主整流器从主变压器上经过交-直变换而来,因此总的来说,主要负载经过的电力变换的次数是相同的。

而CRH2型机车并不是所有辅助供电负载都是经过交-直-交变换后向辅助系统供电,而是由一部分直接提供给了负载,因此在各级转换效率相同的情况下,其电力转换过程中的能耗最低。

CRH1型和CRH5型车的主要负载都是从交流母线上直接取电,其它的直流负载经蓄电池充电机整流后提供,转换效率也相对较高。

在以上车型中,尤其是CRH3型动车的辅助供电系统的电力转换次数最多,系统设计相对复杂。

其它3种车型交流负载均直接由辅助变流器的逆变输出或通过变压器得到,而CRH3型车的车内一部分交流负载还由蓄电池的110V直流输出再进行逆变得到。

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