項(xiàng)目八輔助供電系統(tǒng)課件

項(xiàng)目八輔助供電系統(tǒng)【知識要點(diǎn)】1.城市軌道交通車輛輔助供電系統(tǒng)的功能及組成。2.城市軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能。3.城市軌道交通車輛照明系統(tǒng)的組成及各組成部分的功能及聯(lián)鎖關(guān)系?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.能夠掌握輔助供電系統(tǒng)的功能及組成。2.能夠理解輔助供電與車輛電力牽引系統(tǒng)的關(guān)系，并能夠列舉車輛上由輔助供電系統(tǒng)供電的設(shè)備。3.熟悉城市軌道交通車輛車內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，理解壓縮制冷的原理。4.能夠掌握城市軌道車輛空系統(tǒng)的組成及各組成部分的功能。5.能夠掌握城市軌道車輛照明系統(tǒng)的組成及各部分的功能。6.能夠根據(jù)車輛的亮燈情況判斷車輛的運(yùn)行狀態(tài)。

任務(wù)一

輔助供電系統(tǒng)識認(rèn)輔助供電系統(tǒng)是為了安裝在車輛上，但無法與接觸網(wǎng)連接的車載設(shè)備（空調(diào)、通風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、蓄電池充電器及照明等輔助設(shè)備）提供供電電源。目前世界上在地鐵車輛輔助系統(tǒng)中大都采用絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊來構(gòu)成。一、輔助供電系統(tǒng)的主要功能輔助系統(tǒng)主要有下述三種功能部分：（一）逆變部分：輔助用電設(shè)備大都需要三相50Hz，380V/220V交流電源，因而首先要將波動(dòng)的直流網(wǎng)壓逆變?yōu)楹銐汉泐l的三相交流電。（二）變壓器隔離部分：為了安全必須將電網(wǎng)上的高壓與低壓用電設(shè)備，尤其是常需人工操作的控制電源的設(shè)備，在電氣電位上實(shí)現(xiàn)隔離。通常采用變壓器進(jìn)行電氣隔離，同時(shí)也可通過設(shè)計(jì)不同的匝比以滿足電壓值的需要。

（三）直流電源（兼作蓄電池充電器）：車輛上各控制電器都由直流電源DC/DC供電。車輛上蓄電池為緊急用電所需，所以DC110V控制電源同時(shí)也是蓄電池的充電器。上述三部分構(gòu)成完整的輔助供電系統(tǒng)。二、輔助系統(tǒng)的組成輔助系統(tǒng)主要包括以下部件：輔助逆變器箱（包含輔助逆變器和充電機(jī)，安裝在車底）、蓄電池箱（安裝在車底）、低壓箱（安裝在車底）。每個(gè)A車一個(gè)輔助逆變器箱（包括2個(gè)逆變單元），提供交流電源；每個(gè)A車2個(gè)DC/DC，與A輔助逆變器集成在一個(gè)箱體中，為整列車提供110V直流電源。如表所示：

名稱ABC輔助逆變器箱1（含2個(gè)輔助逆變器、2個(gè)充電機(jī)）

低壓箱111蓄電池箱2

表8-1列車中輔助供電設(shè)備的分布

（一）輔助逆變器箱A車配備一個(gè)輔助逆變器箱，每個(gè)輔助逆變器箱內(nèi)配備2臺輔助逆變器，整列車有4臺輔助逆變器負(fù)責(zé)供電。為全列車上所有三相交流負(fù)載提供3AC、380V、50Hz的電源，其中每個(gè)輔助逆變器都帶有DC/DC變換器為110VDC負(fù)載供電，每個(gè)輔助逆變器箱內(nèi)有一個(gè)DC/DC變換器為蓄電池提供一個(gè)110VDC的充電電源。全列車4臺輔助逆變器并聯(lián)向貫穿全列車的AC380V交流母線供電，列車上所有交流負(fù)載都從貫穿列車的交流母線得到電源。下表是某城市軌道交通車輛逆變器的基本參數(shù)：

額定輸入電壓DC1500V輸入電壓波動(dòng)范圍DC1000V～1800V額定容量210KVA過載能力345KVA電制動(dòng)允許最高電壓DC2000V相數(shù)3相額定輸出電壓AC380V±5%輸出頻率50HZ±1%全負(fù)荷效率>90%冷卻方式強(qiáng)迫風(fēng)冷噪音（相距1m處）﹤73dB(A)表8-2輔助逆變器的基本參數(shù)表8-2輔助逆變器的基本參數(shù)

1.交流供電。輔助逆變器的負(fù)荷分配考慮了負(fù)載的均勻性和輔助逆變器故障情況下重要負(fù)載的供電保證措施。輔助逆變器的交流負(fù)載主要有：空氣壓縮機(jī)、空調(diào)、設(shè)備通風(fēng)（制動(dòng)電阻風(fēng)機(jī)和牽引箱通風(fēng)風(fēng)機(jī)）、司機(jī)室通風(fēng)設(shè)備、方便插座。2.直流供電。正常情況下，直流負(fù)載是通過安裝在A車上帶有DC/DC變換器的輔助逆變器，或緊急情況下通過A車上的蓄電池進(jìn)行供電。兩臺蓄電池之間通過二極管進(jìn)行相互隔離。如果蓄電池電壓低于設(shè)定的電壓值時(shí)，則主接觸器斷開，使蓄電池負(fù)載與蓄電池?cái)嚅_。當(dāng)蓄電池電壓高于設(shè)定的電壓值時(shí)，負(fù)載自動(dòng)切換回供電狀態(tài)。當(dāng)列車處于不激活狀態(tài)時(shí)，除DC110V永久列車母線外，其它低壓母線都處于無電狀態(tài)。大部分直流負(fù)載通過兩條直流110V列車線供電。其中一條列車線主要用于常規(guī)負(fù)載，另一條則用于延遲負(fù)載。直流負(fù)載主要分為：

（二）充電機(jī)每一個(gè)A車輔助逆變箱內(nèi)設(shè)置一臺充電機(jī)，該充電機(jī)兼做DC110V電源，每個(gè)A車的充電機(jī)對本車蓄電池組充電。通過檢測蓄電池電量和蓄電池箱內(nèi)的環(huán)境溫度，按照蓄電池充電曲線調(diào)節(jié)充電機(jī)電壓的輸出。充電機(jī)到車輛直流負(fù)載供電的正線設(shè)置一個(gè)二極管，防止母線供電出現(xiàn)逆流。充電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表8-3。額定輸入電壓AC400V輸入電壓波動(dòng)范圍AC400V±5%額定容量25kv額定輸出電壓DC110V±1%輸出電壓調(diào)節(jié)范圍根據(jù)蓄電池溫度進(jìn)行補(bǔ)償輸出

（三）低壓箱A、B、C車均設(shè)有低壓箱，每個(gè)低壓箱中均裝有為220V方便插座供電的變壓器，以及輔助供電系統(tǒng)中的熔斷器、欠壓繼電器、時(shí)間繼電器、接觸器、微型斷路器、功率二極管、接線端子排等低壓電器設(shè)備，用于分配交流和直流負(fù)載電源的母排、端子等，具有控制切換及過載和短路保護(hù)作用。低壓箱如圖8-1所示。（四）蓄電池箱蓄電池箱內(nèi)的主要設(shè)備包括：蓄電池、熔斷器和溫度傳感器。熔斷器用于對蓄電池電路的過流保護(hù)，通過溫度傳感器檢測蓄電池的溫度，實(shí)現(xiàn)充電機(jī)對蓄電池電壓的溫度補(bǔ)償功能。1.蓄電池概況。在系統(tǒng)故障情況下，如缺少接觸網(wǎng)電壓、牽引變壓器或者變流器故障、蓄電池充電機(jī)故障等，箱重要負(fù)載供電的設(shè)備。

2.蓄電池的功能。當(dāng)DDU顯示兩臺充輔助逆變器或充電機(jī)停止工作，此時(shí)，蓄電池將自動(dòng)進(jìn)行車輛緊急供電（注意：此時(shí)列車處于喚醒狀態(tài)，空調(diào)控制處于“ON”位）并滿足列車上緊急負(fù)載45分鐘的用電量。3.蓄電池的保護(hù)和控制：（1）在A車低壓箱設(shè)置蓄電池隔離開關(guān)BIS，可以切除/接通蓄電池與DC110V供電母線，用于蓄電池維護(hù)及列車直流負(fù)載檢修時(shí)隔離蓄電池。（2）蓄電池箱體設(shè)有蓄電池溫度傳感器PT100，實(shí)現(xiàn)蓄電池在充放電循環(huán)過程中，對充電電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償。（3）在輔助逆變器集成二極管防止逆流(從DC110V負(fù)載到蓄電池)，當(dāng)一個(gè)蓄電池充電機(jī)(即低壓電源)發(fā)生故障時(shí)，與其相關(guān)的蓄電池不再被充電。在蓄電池正負(fù)端設(shè)置熔斷器，實(shí)現(xiàn)對