动车组辅助电气系统及设备--概述共62页
动车组辅助电气系统及设备01-概述、配电系统
第二节 动车组电气设备 CRH1型动车组
1、CRH1动车组主要辅助电气设备的布置
CRH1动车组组成
5动3拖，分为3个供电单元
青岛四方-庞巴迪-鲍尔 铁路运输设备有限公司 和瑞典庞巴迪运输有限 公司合作设计制造
车辆
1
2
3
4
5
6
7
8
代号
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
Mc2
受电弓
0
1
0
0
0
0
1
0
拖车
车辆
1
2
3
4
5
6
7
8
代号
T1c M2 M1 T2 T1k M2 M1s T2c
受电弓
0
0
0
1
0
1
0
0
变压器
0
1
0 0(1) 0
1
0
0
牵引变流器
0
1
1 0 (1) 0(1) 1
1
0
牵引电机
0
4
4 0(4) 0(4) 4
4
0
辅助电源装置 1
0
0
0 0(1) 0
0
1
制动单元
1
1
1
1
1
1
1
1
蓄电池箱
0
1
2
3
4
5
6
EC01 TC02 IC03 BC04 FC05
IC06
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
CRH2动车组电气系统 ppt课件
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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。
CRH2辅助供电系统与用电设备组成的方框图p2
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7
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。
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8
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。
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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5
第一章 概述
CRH2动车组辅助供电系统组成
8 辆车编组
T1c
M2
M1
(1)
(2)
第二章_第二节_辅助供电系统2013
CRH1CRH1 CRH1CRH1 CRH1第二章动车组辅助供电系统 CRH1CRH1第二章第二章动车组辅助供电系统（二）CRH2动车组辅助供电系统设备与容量辅助电源装置（APU）DC100V(ARf)第二章动车组辅助供电系统牵引变流器直流环节辅助供电模式CRH1动车组辅助供电系统工作原理示意图211.受电弓2. 接地开关3. 主电路断路器4. 电压测量变压器电涌放电器5. 电涌放电器6. 电流互感器7. 线路滤波器8. 主变压器9. 网侧变流器10.电动机变流器11.辅助变流器12.滤波器/变压器13.外电源切换触点14.外部三相电源15.牵引电机20.电池充电器2321.电池开关22.电池23.直流供电触点第二章动车组辅助供电系统CRH1动车组辅助逆变器构成26IGBT => IIGBT 模块U 相模块IGBT U 相输出高电平GDU 开GDU 关换流前:来自驱动控制单元(DCU)的光信号3使IGBT 模块IGBT 模块工作模式2U 相输出低电平U 相模块GDU 开GDU 关信号在换流时:来自DCU的光信号3控制IGBT （CRH1动车组110VDC辅助供电系统辅助逆变器滤波器/变压器充电器蓄电池直流供电触点3233第二章动车组辅助供电系统牵引变压器辅助供电绕组供电模式CRH2动车组辅助供电系统工作原理示意图35第二章动车组辅助供电系统36CRH2辅助电源功能方框图辅助电源装置返回辅助整流器41 (三)工作原理(三)工作原理三(三)工作原理辅助电源装置（APU）工作原理2）分压电阻分压电阻使直流输出电压具有如图所示的下垂特性。
45三输入接触器IVK辅助电源输出47辅助电源装置的接线图辅助电源控制模块48（APU）动作说明返回49辅助电源装置（APU）动作说明辅助电源装置（APU）动作说明 辅助电源装置（APU）动作说明辅助电源装置（APU）动作说明三第二章动车组辅助供电系统57重故障轻故障保护动作：三DC100V系统工作原理返回BatK2R65。
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。
动车组辅助电气系统及设备--概述
第一章 概述
CRH1动车组辅助供电系统设备与容量
CRH1设计人员计算了8种不同工况下的供电系统容量。 1．正常运行
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
第一章 概述
CRH1动车组辅助供电系统设备与容量
在每一个Mc和M车上设有一个辅助逆变器和滤波装置。辅助逆变 器输出通过隔离变压器和接触器同三相列车供电母线相连接。辅助 供电系统的故障状态和冗余措施的控制可以通过列车控制网络系统 （TCMS）进行监视和控制。
列车过分相的短暂过程中，辅助系统可不断电维持正常运行。辅 助系统各负载也可以从外部三相电源输入获取。外接供电时采用 3×380v, 50Hz地面电源。
这种情况下的冬季和夏季的用电需要功率、视在功率和无功功 率列于下表。
冬季负荷
夏季负荷
需要功率 视在功率 无功功率 需要功率 视在功率 无功功率
103kW
109kVA
36kVAr
50 kW
62 kVA 35 kVAr
第一章 概述
8种不同工况下的供电系统容量
第四章动车组辅助供电系统
第四章 动车组辅助供电系统
第一节 辅助电源系统的作用
1、提供三相交流输出：
向动车组设备提供三相交流电源。
牵引变流器通风机、
牵引电机通风机、
牵引变压器通风机、
空气压缩机
车内空调、通风换气设备
直流变换装置（充电机）输入
2、提供单相交流输出
向动车组部分电力装置提供单相交流输出：
较多；
• 电流型逆变电路就其换流方式而言，有的采用负
载换流，有的采用强迫换流。
4、三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路
应用最广的是三相桥式逆变电路
可看成由三个半桥逆变电路组成
+
V
V
1
U
d
VD 1
2
U
N'
U
V
4
V
5
VD
3
VD
5
N
V
VD 4
d
2
-
3
V6
VD 6 W
V
2
插座（AC400V、单相、50 Hz），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，可供辅助电路的工作。
②可靠性
辅助系统设有完善的安全接地措施以及自诊断
功能和故障保护功能。在列车信息控制系统和辅助
电源装置之间设置自诊断功能接口，由列车信息控
制系统实施。
③现代化的电路方式
电路采用IGBT单相变频器＋IGBT双变相的方
从搭载在2号车（M2）、6号车（M2）车的牵引变压
器（MTr）的3次绕组得到。
•
2号车（M2）、 6号车（M2）的牵引变压器的3次绕
动车辅助供电系统
无功功率 301 kVAr
26
8种不同工况下的供电系统容量。
2．一个ACM发生故障 当一个ACM发生故障时，控制系统将自动将供电系统转换到“一
个ACM发生故障”模式：一般负载正常工作，5辆车客室的空调HVAC 功率减小一半，其余三辆车客室的空调HVAC循环交替的全功率工作。
这种情况下的冬季和夏季的用电需要功率、视在功率和无功功 率列于下表。
牵引变压器辅助供电绕组供电模式 牵引变流器直流环节辅助供电模式。
牵引变压器辅助供电绕组供电模式
在这类辅助供电系统中，由牵引变压器的辅助供电绕组提供电 源，具有代表性的为CRH2动车组。在CRH2动车组中，辅助供电系统 由牵引变压器3次绕组的AC400V提供电源，AC25kV的高压电输入牵 引变压器，经过降压变成AC400V，再输入辅助电源装置，经过处理 后，从辅助电源装置输出4路交流和1路直流电源，为列车的各设备 供电。
引进动车组的九大关键技术
牵引控制系统 列车网络控制系统 铝合金、不锈钢车体 动车组系统集成
转向架
牵引电机
制动系统
牵引与辅 助变流器
牵引变压器
1
动车组 辅助供电系统
动车组辅助供电系统
辅助供电系统为动车组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。 本讲座详细介绍动车组辅助供电系统的构成、功能、 工作原理。
22
逆变器箱
牵引 DC-连接 辅助逆变器
过滤器箱 反馈给 DCU/A
三相滤波电感
电压互感器 三相变压器
三相分离接处器
前充电单元
三相滤波电容 电池充电器模块
三相滤波电容
电池电流测量
《动车组辅助设备》课件 项目一 动车组辅助电气系统
〔a〕带受电弓的拖车
〔b〕不带受电弓的拖车
图1-11 CRH1型动车组上的电气连接
1.3 动车组辅助电源装置
➢ 1.蓄电池
额定容量：蓄电池从额定电压放电到终止电压所提供的
01 电能，单位为A·h，计算方法如下。
额定容量〔A·h〕= 放电电流〔A〕x 放电时间〔h〕
〔一〕 蓄电池根 本名词
放电率：蓄电池在一定电流下放电所能持续的时间，小
➢ 3.动车组辅助供电系统的负载
动车组辅助供电系统的负载 主要包括牵引电机风机、冷却塔 风机、主变流器冷却水泵〔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、 充电机及风机、空调机及各种电 动阀门、车厢照明以及各种效劳 型电气设备等，各型动车组辅助 供电系统的负载如表1-1所示。
02
于1 h为高放电率，用字母“G〞表示；1～5 h〔含1 h〕 为中放电率，用字母“Z〞表示；5 h〔含5 h〕以上为
低放电率，不用字母表示。
03 放电终止电压：蓄电池放电终止、不宜再继续放电时的 负载电压。
1.3 动车组辅助电源装置
➢ 1.蓄电池
2．蓄电池的组成及特点 常见的蓄电池有铅酸蓄电池和镍镉
布如图1-9所示，每车均配置有 QEL柜和QRK柜，MC1和MC2车 配置有QCA柜、QRS柜和QRR柜 〔图中未标出〕，TPB车配置有 QKC柜和QEK柜。
1.3 动车组配电系统
➢ 3.电气柜
图1-9 CRH5型动车组电气柜的分布
1－QCA柜；2－QEL柜；3－QRK柜；4－QKC柜；5－QEK柜
图1-2 动车组辅助供电系统的供电方式
1.2 动车组辅助供电系统
➢ 2.动车组辅助供电系统的电源制式
辅助供电系统的电力输出有交流电〔AC〕和直流电〔DC〕两种形式，由此可
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55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
动车组辅助电气系统及设--概述
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭