CRH380B型動車組輔助供電系統(tǒng)

1、輔助供電系統(tǒng)1.1 輔助供電系統(tǒng)簡介 輔助供電系統(tǒng)電源主要由輔助變流器、充電機、蓄電池等組成。輔助變流器分單輔助變流器（ACU）和雙輔助變流器（DACU），單輔助變流器安裝在變壓器車（TC07/ TC02）雙輔助變流器安裝在一等車（FC04）和餐車（BC05）。充電機、蓄電池箱也安裝在一等車（FC04）和餐車（BC05）。下圖是輔助供電系統(tǒng)供電設(shè)備布置： 1.2 供電制式輔助供電系統(tǒng)采用列車干線供電方式，由分散布置在若干車輛上的各輔助電源設(shè)備向干線供電。交流供電采用3相440V 60Hz制式，直流供電采用DC110V制式。 1.3 供電原理請看下面輔助供電系統(tǒng)的原理框圖 輔助供電系統(tǒng)輔助供電系

2、統(tǒng)1.4 輔助供電系統(tǒng)的特點1.4.1 高可靠性設(shè)計 交流3AC 440V 60Hz供電采用干線供電方式，所有的輔助變流器都向干線輸出同相位440V 60Hz 3 AC 電源，實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)供電。當(dāng)一個輔助變流器或一個牽引變流器故障時，其余的輔助變流器可繼續(xù)向交流干線供電。 直流110V供電，為了提高某些負(fù)載的可靠性 （例如應(yīng)急照明，中央控制單元，人機界面等），直流供電干線分為BN1、BN2兩路，直流負(fù)載，一部分由BN1供電，另一部分由BN2供電。對于特別重要的負(fù)載，采用直連電池不間斷供電。這樣，直流和交流供電系統(tǒng)可靠性大大提高。 我國的25T列車，輔助供電系統(tǒng)采用的是集中整流分散變流的供電方式，

3、每輛客車車下安裝35KVA逆變器和8KW充電機，當(dāng)逆變器故障時，交流負(fù)載斷電，充電機故障或過分相區(qū)時，只能由電池供電，可靠性不如動車組高。1.4.2 高安全性設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)控制診斷系統(tǒng)功能強大，對供電線路發(fā)生的過載、短路、瞬時大電流沖擊、過壓、欠壓、接地等現(xiàn)象及時加以保護(hù)，供電負(fù)載具有自診斷功能和故障保護(hù)措施，確保了旅客安全。1.4.3 經(jīng)濟(jì)性設(shè)計 CRH3動車組在設(shè)計上保證了過分相區(qū)時牽引變流器的中間直流電路不間斷供電。過分相區(qū)時，控制系統(tǒng)采取微小的制動（制動系統(tǒng)采用再生制動方式），保證輔助變流器供電牽引變流器的中間直流電路不間。斷供電，交流3AC 440V 60Hz供電不間斷，充電機工作不間斷

4、。這樣設(shè)計有很大優(yōu)點： 第一，過分相區(qū)時空調(diào)可以連續(xù)工作，減少了故障率。 第二，過分相區(qū)時蓄電池不用大電流對整車的直流負(fù)載放電，減少了故障率，更重要是減少了蓄電池的數(shù)量，提高了動車組的經(jīng)濟(jì)性。 我國的25T列車，充電機故障或過分相區(qū)時，只能由電池供電，每輛車都安裝蓄電池。再有，列車過分相區(qū)頻繁，充電機軟啟動，實際充電時間嚴(yán)重不足，已經(jīng)造成了蓄電池長期虧電，壽命縮短，盡管蓄電池的價格比CRH3動車組便宜，但是壽命周期內(nèi)經(jīng)濟(jì)性差。 2 負(fù)載分配2.1交流負(fù)載分配如下表輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng) 供電等級分為：“直連電池”供電“BD(不間斷供電)、“常規(guī)電池”供電“BN”（電池母線）?！爸边B電池”供電

5、就是負(fù)載直接與電池相連，不經(jīng)過開關(guān)。常規(guī)電池”供電“BN”就是電池接觸器后與負(fù)載相連，電池母線供電由充電機箱內(nèi)的的電池接觸器K1、K2閉合和關(guān)斷來控制， 常規(guī)電池母線分兩路供電，一路為BN1，另一路為BN2。直流供電原理框圖如下：2.2.1直流負(fù)載分配輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)3 外接電源供電 3.1交流外接電源供電雙輔助變流器上有一個外接電源插座，由外部380 V 50 Hz電源給3AC440V60Hz干線供電。利用外接電源供電，在外界溫度 25C時，可以將列車內(nèi)的溫度維持在5C 。1.1 外接電源供電負(fù)載充電機、伴熱和空調(diào)系統(tǒng)、其它440V負(fù)載。 3.1.2 外接電源供電操作對于動車組（包括

6、重聯(lián)動車組），只能通過一個外接電源插座給整列車供電。外接電源供電通過餐車（BC05）控制面板上的一個鑰匙開關(guān)來操作。 3.2 DC110V外接電源供電 每一個電池箱內(nèi)有一個DC 110V 外接電源供電插座，在列車停放在車庫時，能夠通過電池箱內(nèi)DC 110V 外接電源插座提供DC110V電源。4 故障狀況下冗余及控制3AC440V60Hz冗余當(dāng)一個單輔助變流器或一個牽引變流器故障時，交流供電干線由其余的輔助變流器連續(xù)供電。當(dāng)雙輔助變流器中的一個輔助變流器單元故障時，另一個單輔助變流器單元能夠繼續(xù)工作。當(dāng)一個單輔助變流器或一個牽引變流器故障時，不會減少供電。當(dāng)兩個單輔助變流器故障或一個雙輔助變流器

7、故障時，只減少與旅客舒適性相關(guān)的負(fù)載。輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)4.2 DC110 V冗余每個牽引單元的一部分負(fù)載由BN1供電，另一部分負(fù)載由BN2供電， 當(dāng)一個充電機故障時，另一個充電機完全負(fù)責(zé)向所有的直流負(fù)載供電。與故障充電機連接的電池不能再充電，因為電池的充電彼此不連接。4.2.1供電控制當(dāng)充電機故障時，為保證重要負(fù)載的供電，需要切除部分負(fù)載。 下表是時間控制關(guān)斷模式: 輔助供電系統(tǒng)5 輔助供電設(shè)備輔助供電系統(tǒng)設(shè)備主要包括：輔助變流器、蓄電池、充電機、小型逆變器、小型變壓器等電源設(shè)備。5.1輔助變流器組成 輔助變流器為輔助供電系統(tǒng)的核心電源設(shè)備，輔助變流器分單輔助變流器（ACU）和雙輔助變

8、流器（DACU），單輔助變流器安裝在變壓器車（TC07/ TC02）車下，雙輔助變流器安在一等車（FC04）和餐車（BC05）車下 。 下圖為雙輔助變流器的原理圖。 雙輔助變流器直接連接到牽引變流器的中間電路上。標(biāo)稱電壓為DC 3000V。操作雙輔助變流器需要滿足下列條件： 雙輔助變流器從列車控制系統(tǒng)收到了觸發(fā)信號。輸入電壓在有效電壓范圍內(nèi)。 如果滿足了接通條件，則DC輸入電壓經(jīng)由濾波電容器、主接觸器和預(yù)充電接觸器供給PWMI模塊。 脈寬調(diào)制變換器模塊（PWMI）接通并啟動。如果脈寬調(diào)制變換器的輸出電壓處于規(guī)定范圍內(nèi)，則輸出接觸器關(guān)閉。 雙輔助變流器的控制器則向機車控制器發(fā)出信息，表明3AC輸

9、出已經(jīng)準(zhǔn)備好。輸出則經(jīng)由變壓器、EMC濾波器以及輸出熔斷器進(jìn)行供電。 輔助供電系統(tǒng)5.2充電機充電機功能是把三相交流電轉(zhuǎn)換為車載電源系統(tǒng)的直流電，對蓄電池組進(jìn)行充電，向所有與充電機并聯(lián)的低壓負(fù)載供電。電池充電機由440 V60 Hz 3 AC車載電源供電，充電機箱分別位于一等車和餐車的車下。電池充電機由帶輸入端子的輸入電路、風(fēng)冷充電機模塊、電磁兼容濾波器、電池主接觸器、電池輸出配電保險、冷卻風(fēng)扇等組成。輔助供電系統(tǒng)5.3 蓄電池蓄電池的功能是：在系統(tǒng)故障情況下（缺少接觸網(wǎng)電壓， 牽引變壓器或變流器故障，蓄電池充電機故障等）確保向重要負(fù)載供電。蓄電池技術(shù)參數(shù)見下表 。單體電池型號：FNC 1502 HR*標(biāo)稱電壓：1.2 V標(biāo)稱容量：160 Ah電池組標(biāo)稱電壓：100,8 V標(biāo)稱容量：2x160 Ah5.4逆變器每車都配備有一個230V50 Hz 1 AC逆變器給車上清潔插座供電，逆變器的電源來自DC 110V，輸出功率為3kVA。5.5地面電源 為了確