CRH动车组电气系统

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第一章 概述
第一节 辅助供电系统组成
一、辅助供电系统组成与分类
动车组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。
辅助供电系统的负载设备包括：牵引电机风机，冷却塔风机， 主变流器冷却用水泵(或油泵)及风机，辅助变流器冷却风机，主变 压器油泵，空气压缩机，充电机及其风机，空调机及各种电动阀门， 车厢照明及各种服务性电气设备。 辅助系统还须为列车控制系统提供不间断安全电源。
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第一章 概述


由于车辆的所有负载不可能同时工作，因此在 满足车辆电气负载正常工作的前提下，应该尽 量减小系统总安装功率 总安装功率确定方法：


（1）根据负载的最大消耗功率组合方式进行确定 总容量=Σ (P需×功率利用系数) （2）通过试验，测试整车负载功率利用系数，然 后计算车辆系统总容量 总容量=P需整车×整车功率利用系数
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CRH2动车组电气系统
辅助电源装置（APU）输入输出参数
输入 AC400 V 输出1 DC100V± 10% 输出2 单相 AC100V± 10% ， 50Hz 12kVA 输出3 单相 AC220V± 10% ， 50Hz 11.3kVA 输出4 三相 AC400V± 10% ， 50Hz 123kVA 输出5 单相 AC100V+2641%，50Hz 22kVA
根据铁道部指示：
BSP动车组（庞巴迪动车组）——CRH1
四方/川崎动车组 ——CRH2
长春/阿尔斯通动车组 ——CRH5 CRH：China Railway High-speed
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CRH2动车组电气系统
CRH2动车组电气系统
第一节 辅助电气系统组成 一、辅助电气系统组成与分类 二、辅助电气系统设备与容量 第二节 电气设备 一、 CRH2动车组电气设备的布置与分类 二、电气系统试验
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CRH2动车组电气系统
CRH2动车组辅助供电系统设备与容量
每列车设置2台辅助电源装置（APU），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，可通过另一台辅助电源 装置向全列车提供辅助电源。 辅助电源装置（APU）由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、辅助变压器等构成。 APU的输入电源是牵引变压器辅助绕组输出的 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。 辅助整流器柜由整流器变压器、辅助整流器构成。
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第一章 概述
CRH2动车组辅助供电系统组成
8 辆车编组
T1c (1)
M2 (2)
M1 (3)
T2 (4)
T1k (5)
M2 (6)
M1, T2c --- Driving Trailer Coach 带驾驶室拖车 M1, M2（2辆）, M1s --- Motor Coach 动车 T1k, T2 --- Trailer Coach 拖车
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第一章 概述
在某一段时间内，一组同时工作的负载，其平均 需要功率与系统为该负载提供的总安装功率之比 称为负载的功率利用系数


确定方法：


根据负载的功率因数、平均电网电压、负载与 负载之间工作的组合方式进行分析 在负载电路中安装电度表，测定一个或总负载 在一定时期内的实际消耗功率数，然后除以实 际的系统安装功率
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CRH2动车组电气系统
CRH2动车组辅助供电系统设备与容量
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第一章 概述
CRH2动车组采用4节车为一个单元的型式 每个单元动车组设置一套辅助电源装置，为包括其本身 的4辆车的空调控制系统、换气装置、鼓风机、照明、控制、 广播、列车无线等设备提供电源； 在M2号车上设有蓄电池箱。 由图可见，主变压器降压后的电源分为6类: AC400v单相、 AC400v三相 、AC220v±10%单相、 AC100v± 10%单相、 AC100v单相、DC100v CRH2辅助供电系统与用电设备组成的方框图p2
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第一章 概述




负载的功率因数是针对交流电路而言的， 其大小由负载的视在功率（apparent power）除需要功率得到。 视在功率等于负载的电压与电流的乘积， 单位一般用kVA表示。 供、配电系统中没有被利用的电能用无功 功率（reactive power）表示。 在决定供电系统的总容量时，最保守的方 式是把所有负载的需要功率之和作为系统 容量，但是这样将供电系统成本很高。因 此要考虑负载的功率利用系数
动车组辅助电气系统及设备
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动车组辅助电气系统及设备
主要内容：
介绍国内引进动车组的辅助电气系统及设备， 如配电系统、辅助供电系统、蓄电池与充电机、照 明系统、火灾探测系统 、动车组常用电器及电气 设备的工作原理、运用方式、维修方法及标准、故 障诊断与排除技术。
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动车组辅助电气系统及设备
关于引进动车组名称的代号
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第一章 概述
二、 辅助电气系统设备与容量
在决定供电系统的总容量时，必须考虑电气负载的 需要功率、功率因数、效率等因素。 一般的电气设备如电动机，在其产品目录和说明书 上都标有它的额定功率和效率。 该额定功率是指电动机在正常工作状态下，本身轴上 所具有的有效机械功率。 因此，电动机的需要功率（real power）等于效率除 有效机械功率，单位一般用kW表示。
116kW
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第一章 概述
CRH2动车组辅助供电系统设备与容量
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。 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。