高速动车组辅助供电系统关键技术研究

高速动车组辅助供电系统关键技术研究【摘要】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。辅助供电系统的工作状况直接影响到机车的工作状况，是机车稳定、安全运行的关键。本文深入分析研究了crh380bl动车组辅助供电系统关键技术。主要包括440v交流负载能量管理、交流负载启动顺序控制，并对辅助供电系统疑难故障（辅助系统导致牵引封锁）做了深入分析并进行了合理优化。为crh380bl动车组辅助供电系统故障分析及排除提供了重要依据。

【关键字】辅助变流器；交流供电；能量管理；

1 引言

辅助供电系统是高速动车组的关键技术之一。而440v交流供电系统是辅助供电系统的重要组成部分[1]。为了保证高速动车组长时间的正常运行，列车需要稳定、高效的交流供电系统为众多辅助设备提供电源，这些设备包括牵引变流器冷却水泵、空气压缩机、电池充电机、变压器油泵、空调、变压器冷却风机、牵引变流器冷却风机等。交流供电系统的优劣直接关系到高速动车组能否正常行驶[2—5]。

2 系统概述

crh380动车组为16编组形式，共分为4个牵引单元，每个牵引单元为2动2拖，持续运行速度为350km/h。在每节动车上配备有一个牵引变流器单元。在非动车上安装辅助变流器单元。牵引变流

器中间直流环节为acu提供dc3000v供电电压。acu输出440v、60hz 交流电提供给中压负载。crh380动车组牵引变流器和辅助变流器组成的电路如图2-1所示。

3 440v交流负载的能量管理

由于辅助变流器故障时牵引辅助系统的输出功率必然减少，一部分负载必然需要被切除以保证另一部分对列车正常运行“更重要”的负载的正常工作，因此有必要分析一下各类负载之间的相对重要性与优先级，即哪些负载对于整个列车系统来说是必不可少的，哪些负载是可以暂时“牺牲”的[6]。

对于负载配置有两条基本准则：对列车安全稳定运行的保障大于对乘客舒适度的保障；对司机室的保障大于对客室的保障。

crh380bl高速动车组分别工作在正常模式、整备模式、外部供电模式。三种工作模式440v负载能量管理各不相同。经分析研究crh380bl高速动车组440v负载能量管理如表3-1所示：当acu不能工作的情况下（例如dc3000v不能提供）可由地面电源向ac440v母线提供交流电以使车上交流负载工作。外部供电模式下的交流负载主要有：主压缩机、充电机、空调、前风挡加热、厨房负载、230v逆变器、防冻保护。

4 单辅保险丝状态监控优化

单辅助变流器单元供电输出端通过保险丝输出440v、60hz交流电。中央控制单元（ccu）通过普通ram会记录保险丝的状态。当单辅助变流器单元故障且ccu复位时，ram记录会被清除，母线保

险丝状态未知，导致封锁牵引。单辅助变流器单元保险丝监控如图4-1所示：

将记录保险状态的普通ram改为带电源ram，当单辅助变流器单元故障时，即使ccu复位后，带电源ram也将持续记录ac440v母线保险的上一次信号状态，从而保证保险丝状态对应的牵引变流器不会封锁。

5 结论

本文分析研究了辅助供电系统的关键技术，并对辅助系统疑难故障（牵引封锁）提出了优化控制方案。为crh380bl高速动车组的故障分析及排除提供了技术支持。

参考文献：

[1]赵清良.地铁车辆静止变流器[j].电力机车与城轨车辆，2003，（04）.

[2]吴强.机车辅助变流器的技术发展[j].机车电传动，2002（02）.

[3]李国平.国内外高速列车辅助供电系统[j].机车电传动，2003（06）.

[4]吴强.客运列车供电系统[j].机车电传动，003（03）.

[5]李扬.电力机车辅助电路新模式[j]．机车电传动.2002（01）.

[6]郭晓燕.铁道机车车辆的辅助电源系统[j].机车电传动，2008（4）.