CRH380B型动车组牵引系统资料
CRH380B型动车组牵引系统
• 为防止矿物油的热胀冷缩，需要安装一个储油柜，储油柜独立于油箱固 定在列车的上部。储油柜和油箱是通过管道及连接器连在一起的。
主变压器箱体
储油柜
2.2.1 主变压器具体技术参数
额定功率 ：
约5848KVA
标称电压，初级 ：
25 kV
标称频率 ：
50 Hz
次级绕组数目 ：
4
额定电压，次级(牵引绕组) ： 约4 x 1850 V
额定功率，次级(牵引绕组) ： 约4 x 1462 kVA
产品标准 ：
EN 60310
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用强迫导向油循环风冷方式，设有冷却油温、油 循环流动状态等监控保护装置。
通风量：
约0.67 m³/s
额定功率：
586kW
额定电压：
约2700 V
额定电流：
约155 A
额定功率下的效率：
约94.7 %
额定转速：
4100 1/min
额定功率下的功率因数cosφ：
约0.89
温度等级：
200
最高电压：
约2800V
最大电流：
约220A
最高转速：
约5900 /min
牵引电机冷却风机
2.1.6 电压互感器
电压互感器与一个受电弓连接，用于测量和监视电网接触线的电压，它 有两个次级绕组，把电压信号送到各个牵引变流器中，互感器位于受电弓与主 断路器之间。
2.1.7 电流互感器
每个牵引单元有三个电流互感器，一个电流互感器被接到主断路器下方， 用于测量动车组的电流；另外两个互感器用于监测主变压器。这两个互感器用 来测量牵引单元的线电流和回流电流。通过差动电流判断变压器是否有接地故 障。
动车_牵引辅助系统资料
输入电压：DC2700-3600V 输出电压：3AC440V 60Hz 额定功率：1x160kVA（单辅） 2x160kVA（双辅） 控制电压：DC110V
中压供电输出
440V 60Hz 3 AC以下由此电源供电: • 客室空调 • 驾驶室空调 • 主空气压缩机 • 主变压器的辅助系统 • 牵引辅助系统 • 前风挡加热 • 辅助变流器冷却 • 电池充电机 由440V AC 变压的230V 60Hz 1 AC以下由此电源供电: • 厨房一些的负载 • 水系统加热 • 撒沙管加热 经110V DC 逆变器产生的 230V 50Hz 1AC以下由此电源供电: • 清洁的插座（每车13A 熔断，输出电压适于连接标准设备） • 一些厨房负载
标称容量：2x160Ah
直流供电系统示意框图
主界面
根据行车需要，由网压、网流、受电弓、主断、牵引电制动力、牵引 变流器、辅助变流器、充电机状态集成主界面。
CRH380BL型新一代高速动车组
牵引、辅助系统
中国北车长春轨道客车股份有限公司
1.CRH380BL牵引系统
CRH380BL型动车组由16节车组成，高压供电 与两列CRH3型动车组重联模式相同，前后半列车 （8辆）由不同受电弓从接触网受流，高压、中压和 低压供电部分不贯通。全列由四个牵引单元组成。
充电机的功能是把三相交流电转换为DC110V电源，对
蓄电池组进行充电，同时向与充电机并联的负载供电。
外尺寸
1.3.2 蓄电池充电机
蓄电池充电器模块和高频变压器将 3AC输入电压（440V / 60Hz）转换 成可隔离的110V直流输出电压。在 正常的工作状态下，装置给蓄电池 充电，同时向直流负载供电。
1.1牵引变流器
CRH380B型动车组牵引系统故障分析与研究
CRH380B型动车组牵引系统故障分析与研究摘要：高速列车在实际运行过程中，其牵引系统出现故障的频率相对较高，牵引系统故障会对列车正点以及运行安全性产生较为严重的影响。
基于此，本文主要针对CRH380B型动车组在运行过程中牵引系统有可能发生的故障问题进行分析和探讨。
关键词：CRH380B型动车组；牵引系统；故障分析引言：列车在运行过程中牵引系统所出现的故障通常为牵引丢失以及主断不能闭合，和高速列车运行中的其它故障相比，牵引系统发生故障频率相对较高，此类故障不利于保障列车正点以及列车运行的安全性。
因此，针对此类故障进行深入分析和探究意义重大。
一、功能简介通过受电弓实现接触网AC25KV 单相工频交流电的传输，使其能够转移到牵引变压器，在变压器对交流电完成降压处理的基础上，接下来将其转移给脉冲整流器，接下来交流电会在脉冲整流器的处理下转化成直流电，直流电会继续进行输出，作用于牵引逆变器，其会对三相异步电动机进行可控电压、电流的三相交流电供给，在齿轮转动的支持下，牵引电机所输出的转矩以及转速便可以有效传递给轮对，通过此种方式实现转矩与转速的转化，使其成为轮缘的牵引力以及线速度。
实际的高压电气设备在接触网到牵引变压器接通和断开的这一过程中，主要涉及到了受电弓、避雷器以及高压电缆等。
二、故障问题发生原因分析（一）主断不能闭合造成动车组牵引系统出现主断路器无法有效闭合的主要原因包括网压处于不合理范围、过分相后闭合、牵引变压器或者牵引变流器发生故障、网络通讯流畅度不高、主断出现相应故障以及高压接触器出现相应问题等。
而主断锁闭通常是因为软件保护（针对指定牵引设备所处在的牵引单元开展复位工作，若通过此种方式主断无法解锁，针对牵引单元主断开展复位工作，在主断不能够进行闭合过程中，针对风管压力进行检查，如果实际的风管压力不超过7bar，那么每次进行升弓时间应该小于10min，否则便很容易触发软件保护造成锁闭情况）。
（二）牵引丢失导致牵引丢失问题发生的原因主要包括以下几个方面：第一，接地故障监控发挥了作用，主要是由于牵引变流器中间电压不处在合理范围内时，检测保护发挥了作用，进而会使得主断断开；第二，牵引电机风扇出现了相应的故障，主要是由于针对TCU发出牵引机冷却风扇启动指令以及高低速指令，若经过了10秒钟时间并没有收到相关运转信号，那么TCU接下来会封锁牵引同时产生相应故障报告；第三，导致MVB通讯故障问题发生的原因主要由于基于CRH3C型动车组，在各个相关牵引单元中MVB主设备为CCU，其对所有相关设备发挥着控制效果，若实际中的CCU和其中的一个MVB发生通讯终端并且时间大于60秒，那么便会在HMI报警其和相关设备所发生的故障。
CRH380B型动车组牵引系统故障分析研究
CRH380B型动车组牵引系统故障分析研究摘要:目前,高速铁路快速建设发展,动车组已成为一种新型的高效铁路交通运输专用工具,在高速动车组的牵引车辆正常运行中,牵引传动系统供电发挥着重要主导作用，本文以CRH380B型系列动车组为研究对象,对牵引系统中包含的重要部件进行了分析找出导致系统失效原因,来延长部件的寿命,减少故障发生率。
关键词:CRH380B型动车组、牵引系统故障、整治措施随着当前我国现代铁路运输事业的快速健康发展,动车组也不断呈现出蓬勃展,电力传动牵引系统是一种新型铁路有轨电车运输电力牵引综合动力系统形式,动车组电力牵引传动系统管理仍然是一项较为复杂且系统的复杂工作,其在有效确保铁路动车安全正常运营运行方面的主导地位和重要作用。
一、绪论1.1.动车组牵引系统故障现状牵引传动系统技术主要由包括牵引电动变压器、牵引传动变流器、牵引整流电机、冷却装置等组成,负责为动车组运行提供动力、协同制动系统实施调速,起着承上启下的作用。
动车组的高速运行与牵引系统密不可分,自身工作状态的优劣对稳定运行起到决定性作用,同时长距离、高温、严寒、复杂气候的运行特点对牵引系统更是提出更高的要求。
然而,如何确保动车组列车安全、平稳、正点、高效运行是铁路运输部门面临的重要问题,牵引部件运行中发生故障轻则会造成动车组降速,重则会导致动车组停车、停运,严重的影响铁路运输秩序。
所以,对牵引系统故障进行诊断、分析、处理、预防等工作具有重要意义。
1.2.CRH380B型动车组牵引系统组成结构及工作原理1.2.1组成结构CRH380B型动车组是基于250kV/50Hz交流供电条件设计的,是持续运行速度为300km/h的动力分散型动车组。
动车组内部牵引系统的零部件一般安装在每个牵引动车上,它主要部件包括一台牵引电动变压器、牵引传动变流器、牵引总发电机、冷却装置等。
每个高频牵引器和变流器分别包括两个高频四象形有限斩波器、一个中间直流控制环节、一个高频制动斩波器和一个高频脉宽调制器和逆变器。
动车组牵引传动系统CRH380B(L)
CRH380B动车组牵引传动系统本章主要介绍动车组牵引传动系统工作原理及主要组成部件牵引变压器、变流器、牵引电机及限压电阻等电气设备结构、性能特点。
第一节动车组牵引传动方式CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
如图4-1所示图4-1 CRH380BL动车组高压单元CRH380B和CRH380BL动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同：接触网高压电经受电弓进入动车组，经主断路器(MCB)等高压部件，一路直接进入本牵引单元、另一路经隔离开关(RLDS)、车顶高压电缆进入另一牵引单元。
CRH380B动车组牵引传动系统采用4动4拖的动力配置，01、03、06、08车为动车，02、04、05、07车为拖车，全列由2个牵引单元组成，每个牵引单元由1台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计16台牵引电动机；CRH380BL动车组牵引传动系统采用8动8拖的动力配置，01、03、06、08、09、11、14、16车为动车，02、04、05、07、10、12、13、15车为拖车，全列由四个牵引单元组成，每个牵引单元由一台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计32台牵引电动机。
第二节牵引系统构成及工作原理一、原理及基本组成CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元,如图4-2），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
图4-2 牵引单元CRH380B(L)动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同。
CRH380B型动车组-总体技术
1、车型车种定义
体现新一代高速动车组自主创新和速度 特征
CRH 380 B 6401 L
编组数量代码，L表示长编组， 8辆编组不标号。 制造序列代码，新一代统一 以6字开头，64为唐山生产。
型号：B型表示唐山/长客 新一代高速动车组
时速特征代码，体现最高 运营时速380公里
中国高速铁路动车组简称。
车种代码是汉语拼音缩写，分别为：
➢ ZY 一等座车 ➢ ZE 二等座车 ➢ SW 商务车 ➢ CA 餐车 ➢ ZEC 二等座车/餐车 ➢ ZYG 一等座车/观光车 ➢ ZEG 二等座车/观光车
2、主要技术特点
➢ 系统成熟
世界顶级的技术平台 经过各种运用条件的考验 与中国国情的完美结合
CRH3主要技术特点
轮周牵引功率与供电电压的关系
电压范围 25 kV-29 kV AC 25 kV-22.5 kV AC 22.5 kV-17.5 kV AC 29 kV-31 kV AC
牵引功率 额定功率 降至额定功率的90% 下降到零 下降到零
备注 保证所有部件的工作
tractive effort at wheel rim
占的比例约为25%。 南京
无锡
上海
气候及地理环境特点
考虑京沪高速运行条件，同时兼顾我国华北、 华中、华南地区的气候环境，设计环境温度：冬 季最低温度-25度，夏季最高温度+40度；同时考 虑春秋季节沙尘、扬絮、雾霭；夏季雷电以及冬 季冰雪对动车组正常运用带来的影响。
线路条件
京沪高铁采用按时速350公里的速度标准建设。
声明:
本文件为培训资料，内容仅供 参考，当与动车组实际结构不符时， 应以实际结构为准。
一、概述 二、动车组总体特性 三、动车组车型车种介绍 四、主要系统概述 五、检修维护
CRH380B高寒动车组简介
过渡车钩
10型钩头 过渡装置 AAR型钩头
过渡车钩结构及作用原理
过渡车钩是一个由三部分构成的车钩, 第1部分是:夏芬伯格10型车钩 同动车组连接的密接式车钩；第2部分是高度过渡部分，保证1000毫 米同880毫米之间的过渡；第3部分是中国车钩(AAR型号)钩头，保证 同中国机车车钩连接。
风挡
连挂车厢间保持大约一米的距离。 对准车钩。 使车辆缓慢靠近。 车钩连挂无需手动辅助。 机械车钩连挂，同时车辆气动及电气也进行连挂。
半永久车钩 半永久性车钩的设计基本与CRH5A型式相同，不同之 处在于连接方式不同（总风管和制动管在此处通过风管 接头自动连接，不设车端折解塞门）
半永久车钩结构及作用原理 每辆头车的二位端和每辆中间车的车端都配有半永久性
该动车组源于西门子公司ICE、Velaro E动车组平台， 借鉴CRH5型动车组在高寒地区的运用经验，结合高寒地 区的气候特征，完全自主创新的产品。
CRH380B高寒动车组为8辆编组，4动4拖，采用交-直交传动方式，由2个牵引单元组成。动车组具有良好的气 动外形，两端为司机室，列车正常运行时由前端司机室 操控。
一等头车（1号车）
定员：一等座席52人
1号车 一等头车 定员52人
头车观光区
司机室电控雾化玻璃图例
二等座车（2、7号车）
定员：二等座席80人
2、7号二等座车 带受电弓的拖车 定员80人
二等座车（3、6号车）
定员：二等座席80人
3、6号二等座车 动车 定员80人
餐座合造车5号车）
动车组各车的名称
车辆号 03/06 02/07
04
01/08 05
中文描述 二等动车 带变压器的二等拖车
二等拖车
CRH380B型动车组牵引控制研究和优化
CRH380B 型动车组牵引控制研究和优化摘要：CRH3809型动车使用范围广，载客量多。
因此本文从两个方面就CRH3809型动车组牵引控制的研究以及优化作出了简要分析。
首先对CRH380B 型动车组的牵引系统组成部分进行了分析，分别包括牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、冷却装置等等，接着对CRH380B 型动车组牵引系统的优化策略进行了分析，分别包括动车组电机绝缘磨蚀、加强牵引电机运行环境监测、加强温控系统传感器装置检修维护、落实电机转子、绕组磨损件的维护更换、落实动力轴承部分的润滑维护、智化检修这几个方面。
关键字：CRH380B型动车组，牵引系统，牵引变流器现如今，我国的铁路交通网络四通八达，不仅运行速度快，动车内部环境也十分舒适。
早在2007年，中国铁路就实施了第六次大规模提速，将动车组列车作为运输旅客的重要力量，在此之后，我国列车经过了多次技术引进、技术消化、技术吸收等过程。
通过引进的CRH1A、CRH2A、CRH3C、CRH5A 型动车组，这几组动车的引进为我国自主研发动车提供了非常多的技术参考，对这些动车的学习，掌握他们的制作技术，再结合我国现实情况，最终在原有的基础上进行了创新，研发出了符合中国国情的系列动车组[1]。
但随着京沪高速铁路投入运行，原有的载客动车已不能满足人们的需求，为此，使用载客量更多的动车就成了必要之举，因此，就将载客量更多的CRH3809型动车投入了运行。
CRH3809型动车组又分为CRH380A、CRH380B 和 CRH80D 三个系列，其中的CRH380B型动车组是由长客股份和唐山公司生产。
CRH380B型动车组又分为CRH380B、BL、BL（统）三种类型，这些不同类型的CRH380B型动车组能够满足我国不同地区的铁路运输要求，同时因为其特殊的性质，这一系列的动车也成为了高寒地区唯一的高速动车组[2]。
现如今，CRH380B型动车组已成为了我国高速铁路的主力军，在我国时速300km/h及以上速度的所有动车组车型当中，CRH380B型动车组占据的比例高达36%，为此这类动车组已经在我国北京、上海等多个集团公司运行多年，给我国的高速铁路运输带来了极大的影响。
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3 动力单元
• 在动车组中装有4个完全相同且互相独立的动力单元。每一个动力单 元有一个带牵引控制单元的牵引变流器，以及4个并联的牵引电动机。 • 牵引零部件辅助设备所需的电源由3 AC 440 V / 60 Hz 母线提供， 母线电源由动车组的辅助变流器单元提供。 • 牵引设备箱中控制电源通过总线排从蓄电池中获得。
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器具有过流监控和保护功能，变压器的流入和流出侧均设置的 电流互感器，当发生变压器过流或差流故障时，通过断开主断路器对 主变压器进行保护。
TCL 原边电流互感器 ECT 接地回路互感器
2.2.3 变压器油的用途
• • • • 提供导线同绕组间的绝缘及与接地部件的绝缘。 提高油浸纸的电介质强度 消除飞弧。 接收、积累和传输变压器内产生的热量（即损耗）
2.1.2 主断路器
每列动车组配置了两个主断路器，安装在每节变压器车车顶端部位置。 主断路器不但用来开关动力单元的运行电流，也可以用来切断故障情况下 的过流以及短路电流。
2.1.3 接地开关
每个主断路器旁边，一个单独底座上安装了接地开关，接地隔离开关 具有防止短路和全列车接地的功能。
2.1.4 车顶电缆隔离开关
2.1.6 电压互感器
电压互感器与一个受电弓连接，用于测量和监视电网接触线的电压，它 有两个次级绕组，把电压信号送到各个牵引变流器中，互感器位于受电弓与主 断路器之间。
2.1.7 电流互感器
每个牵引单元有三个电流互感器，一个电流互感器被接到主断路器下方， 用于测量动车组的电流；另外两个互感器用于监测主变压器。这两个互感器用 来测量牵引单元的线电流和回流电流。通过差动电流判断变压器是否有接地故 障。
CRH380B动车组 牵引系统
中国北车长春轨道客车股份有限公司
目
录
1. 概述 2. 高压设备 3. 动力单元
4.列车接地系统
5. 钥匙锁闭环路
1、概述
CRH3-380B动车组牵引系统是基于25 kV AC供电条件下运行设计 的。动车组牵引传动系统由两个相对独立的基本动力单元组成， 一个基本动力单元主要由变压器、牵引变流器和牵引电机等组 成。在基本动力单元中的电气设备发生故障时，可全部或部分 切除该动力单元，但不应影响到其它动力单元的使用。
车顶电缆隔离开关位于变压器车上，在正常情况下处在闭合状态，。如果 一个牵引单元主系统发生故障，可以将车顶电缆断开，保证另一个牵引单元可 以继续工作。
2.1.5 避雷器
动车组在高压侧应安装具有自动恢复功能的避雷器，每个受电弓右后方 的避雷器用于保护列车以及后段的电气系统防止过压通过接触线进入列车（如， 闪电过压）。位于变压器原边前段的避雷器用于防止主变压器中不能承受的开 关产生的电压。
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用强迫导向油循环风冷方式，设有冷却油温、油 循环流动状态等监控保护装置。
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用设置气体保护装置，双浮筒瓦斯继电器，用于监控带存 油器的油浸电气设备，继电器中的触点机构对下列情况做出响应： 低能局部放电、漏电或局部过热而产生气体。 由漏泄造成的油损失 剧烈电弧时大量气体快速演变造成的压力波动。
2.2 主变压器
• 主变压器安装在2、7车车下。 • 额定电压为单相AC25kV/ 50Hz，在网压变化范围内，主变压器输出 电压、电流及功率满足列车牵引和再生制动的要求。
• 主变压器设计成单制式的变压器，主变压器将 25 Kv/50HZ 的一次电压 降至供 4 个牵引绕组使用的 1850V/50HZ 的二次电压，它的次级绕组 为牵引变流器提供电能。 • 主变压器设计为适用于地板下装配的单相牵引变压器，采用强迫导向油 循环风冷方式，变压器油箱为钢结构。 • 为防止矿物油的热胀冷缩，需要安装一个储油柜，储油柜独立于油箱固 定在列车的上部。储油柜和油箱是通过管道及连接器连在一起的。
3.1 带冷却装置的牵引变流器
牵引变流器安装在动车组动力车车下的牵引设备箱中。 每一个牵引变流器基本上由2个4象限斩波器 （ 4QC），带谐振电 路的中间电压电路，1个制动斩波器BC以及1个脉冲宽度调制逆变 （PWMI ）牵引变流器的输入线路接触器，由列车控制单元TCU 控制 。
25kV / 50Hz
2.2.4 油流传感器
• 油流传感器用于监测最小油流量。当油流动时带动浆片运动并触 发一个微动开关。
2.2.5 油位计
变压器油位计安装在列车车顶的膨胀室中。必须能通过膨胀室的 观察窗一直观察到变压器的油位。观察窗具有三个温度标记。变压器油 的油位必须与指示的油温相符。
油位计
2.2.6 硅胶脱水吸湿器
主变压器箱体
储油柜
2.2.1 主变压器具体技术参数
额定功率 ： 约5848KVA 标称电压，初级 ： 25 kV 标称频率 ： 50 Hz 次级绕组数目 ： 4 额定电压，次级(牵引绕组) ： 约4 x 1850 V 额定功率，次级(牵引绕组) ： 约4 x 1462 kVA 产品标准 ： EN 60310
牵引系统组成
行驶方向
车顶高压系统
牵引变压器
牵引变流器
牵引电机
2 高压设备 2.1 车顶高压设备
受电弓 真空断路器 接地开关 车顶隔离开关 避雷器 电压互感器 电流互感器
2.1.1 受电弓
列车在变压器车顶二位端安装了两个相同的受电弓从接触网采集单相 交流电。每个受电弓配备了一个压缩空气驱动的自动升降装置，当接触带 破裂时驱动装置将降低受电弓。
牵 引 变 流 器 框 图
Eath Fault Detection
DC Link Capacitors
Braking Controller
~
Line Switch Pre-Charger
=
4QC
Transformer
PWM