17593-城市轨道交通车辆电气系统检修-刘敏-教案任务4-1辅助逆变器的检修

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新课教学（可加页）知识点一：辅助供电系统组成与功能

一、辅助供电系统组成与功能

图4-0-1 辅助供电系统电路图

1.辅助供电系统概要

辅助供电系统通过受电装置从接触网/接触轨获得直流电,辅助供电系统电

路示例如图4-0-1所示。

(1)辅助供电系统通过受电装置从接触网/接触轨取得DC1500V/DC750V电

压。

(2)通过充电机熔断器F2、F4向充电机提供DC1500V/DC750V电压。

(3)通过辅助熔断器F3向辅助逆变器提供DC1500V/DC750V电压。

(4)通过辅助母线式熔断器F1和辅助母线接触1K02器向另一单元车的辅助

供电系统提供DC1500V/DC750V电压。

2.辅助供电系统设备组成

以常见的6编列车为例,辅助供电系统以3节车单元为完整的供电系统,6节

车单元是由2组3节车单元组成的,主要由以下设备组成:

(1)辅助逆变器(2个),包括充电电路、ACM模块、风扇控制单元、三相变压器、

三相电抗器和三相电容器。

(2)蓄电池充电机(2个)。

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AC380V主要用于空压机、空调、牵引设备的通风,AC220V用于客室LCD,方便插座和加热设备。

高压DC1500V配电线路如图4-0-2所示。

Traction inverter牵引逆变器

BTC.蓄电池充电

Aux inverter.辅助逆变器

图4-0-2 DC1500V主回路线路图

AC380V由每台辅助逆变器输出一组三相三线,全车4台辅助逆变器三相输出并联,构成一路AC380V列车母线,通过并网供电的方式提供输出电源。

AC380/220V配电线路如图4-0-3所示。

2)直流控制供电

DC110V负载分为正常(非关键)和紧急(关键)负载,正常负载与紧急负载如表4-0-1所示列。

正常负载与紧急负载表4-0-1

正常负载(非关键)紧急负载(关键)

正常照明紧急照明

乘客信息显示系统头灯和尾灯

雨刷紧急通风

ATC/TCC通信

防滑车载无线电台

列车控制门控

TCC有关单元

充电机(集成在其中一个辅助逆变器内部)或蓄电池输出DC110V。敷设三条正母线和一条负母线。三条正母线分别为:一条贯穿全列的列车正常供电母线,一条贯穿全列的列车紧急供电母线,一条永久供电母线。永久供电母线为休眠模式下的负载供电,主要为本车的列车联挂控制和列车唤醒控制低压检测继电器、蓄电池电压表;其他两条母线给其他DC110V负载供电。在休眠模式下,充电机不向DC110V母线供电。

一台充电机只给一个蓄电池组供电,每组蓄电池能够手动和充电机分离。在唤醒模式下,当充电机不工作时,蓄电池能给紧急负载供电45min。当两组蓄电池电压均低于84V时,蓄电池和负载断开,列车延迟30s进入休眠。

蓄电池配置在每辆Tc车上。

低压DC110V配电线路如图4-0-4所示。

图4-0-4 DC110V配电线路

3)车间电源

在充电机不工作,需要长时间接通DC110V电源供给车辆使用时,可通过外接库内DC110V可移动电源获得。

(1)库内DC110V可移动电源电气特性。

额定输出电压:DC110V±2%。

输出电压范围:DC77~132V。

额定容量:约17kW。

(2)操作说明。

先将蓄电池隔离开关均置于隔离位,然后断开准备使用的库内DC110V可移动电源,以确保该库内DC110V可移动电源无电压输出,由专业操作人员将正极连接至Tc车低压箱内的汇流排,负极连接至Tc车低压箱内的汇流排,连接完成后,需确认无任何人员在进行列车的任何操作,然后再接通库内DC110V可移动电源。

二、辅助供电系统供电模式

1.正常供电模式

1)辅助电源正常工作模式启动条件

(1)当母线高压有电和司机控制器未锁上或者高压母线在司机控制器锁上后一直保持有电状态。

(2)辅助设备特别是辅助逆变器和蓄电池充电器没有故障。

在正常工作模式下所有的AC和DC负载都得到供电。这种模式在3车单元和6辆编组列车中都可正常工作。

2)三车单元的供电模式

(1)为了3车单元维修方便,3车单元中所有的AC负载可以由本单元的辅助逆变器供电。

(2)在C车上装有一个交叉接触器,它将第一辅助用电系统同第二辅助用电系统相连。

(3)通过半自动车钩的辅助触点,列车回路以及交叉接触器就形成了一个联锁电路,它可以确保把两个AC380V用电系统连接在一起(只能在3车单元中实现)。

(4)两个3车单元要联挂在一起组成一组可正常运转的车(6辆编组单元)时,这种交叉连接自动断开。

这些方案不但各有特点，而且都能满足城市轨道交通或轻轨车辆的要求。辅助逆变器电路由辅助电路熔断器、输入电感器、充电电路、逆变器模块、输出三相变压器、三相电抗器、三相电容器、测量变压器等组成。

二﹑辅助逆变器的位置

辅助逆变器在车上的位置如图4-1-1所示。

图4-1-1 辅助逆变器的位置

辅助逆变器是B车地板下设备的一部分。

三﹑辅助逆变器的技术参数

1.机械参数

总体积(长×宽×高):3400mm×1960mm×687mm。

质量:2385kg。

冷却类型:强迫风冷。

2.电气参数

输入:直流1500V。

额定电压:直流1500V。

最低电压:直流1000V。

最高电压(连续满负载):直流1800V。

最高电压(短时满负载):直流1950V(≤5min)。

额定输出功率:144kW。

输出1和输出4:三相交流400V,50Hz。

输出电压:三相交流400V。

输出频率:50Hz±1%。

额定输出:144kV·A。

输出3:直流110V。

输出电压:直流110V。

电压限值:直流77V~直流137.5V。

额定输出:2×16kW。

输出电流:2×145A。

四、辅助逆变器的组成部件及应用

如图4-1-2所示,辅助逆变器包含供电系统所需的所有零部件,其中也包括充电器。辅助逆变器设备箱装在B车的地板下面,它包含两个几乎完全冗余的辅助逆变器(7)和(8)。如图4-1-2所示。两个蓄电池充电器模块共同向蓄电池输出电路馈电。如果其中一个充电器发生故障,第二个充电器仍可提供额定功率的直流电。辅助逆变器接口、紧急启动蓄电池、蓄电池充电器输出电路和三相交流耦合接触器没有采用冗余设计。设备中零件位置如图4-1-3所示。