地铁列车辅助供电系统介绍
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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。
地铁车辆并网供电技术介绍摘要并网供电,正常情况下,母线接触器(COK)处于闭合状态,实现各辅助系统的并网供电。
当母线接触器(COK)断开后,相应的辅助系统实现独立供电。
关键词辅助供电系统并网供电1 前言地铁列车辅助供电系统主要负责对列车所有中低压辅助设备供电,是列车最重要的系统之一,其稳定与否将直接影响列车牵引制动控制系统、空压机、空调等车上重要设备的正常工作。
列车辅助供电系统中最主要的设备是辅助逆变器(APU)。
辅助逆变器(APU)主要实现两个功能,一个功能是将从接触网或者第三轨来的直流电逆变为三相交流电,主要为空调、电加热器,空压机等交流负载供电;另一个功能是输出直流110V电源,主要为照明,内外部指示灯、刮雨器,列车上所有控制用电、车门驱动系统、车载信号系统,车载无线通信系统、乘客信息系统、车载监控系统等直流负载供电。
目前,在国内外城市轨道交通行业,辅助供电方式主要有三种,分别为扩展供电、交叉供电和并网供电。
在国内外的轨道交通行业,早期地铁列车一直采用扩展供电方式和中压交叉网络供电形式,直到近年来开始采用中压并联网络供电形式。
相对于传统的扩展供电控制方式,并网供电能可采用多组小容量辅助逆变器并网输出,单台辅助逆变器故障后不影响辅助负载正常工作,整车辅助供电可靠性更高。
以某8节编组的型式,每两节车为一个辅助逆变器(APU),共配置了4个辅助逆变器(APU),4台辅助逆变器(APU)通过并网供电的方式,同时给列车全网供电,在特殊情况下,每台逆变器也可以单独为其所在的单元单独供电。
通过并网供电可以提高辅助逆变器(APU)的整体效力。
2、系统说明列车编组为4动4拖8节编组,每个拖车与其相邻的动车组成一个单元,编组形式如下:DTC-MC1-TC-MC1-TC-MC1-MC2-DTCDTC: 带司机室的拖车MC: 动车TC: 拖车一列车总共有4台辅助逆变器(APU)。
其中每台辅助逆变器(APU)位于一个拖车,为该编组单元的负载供电为,每两个单元间有一个母线接触器(COK),COK位于切除接触器箱(CCB)中。
第三章辅助供电系统辅助供电系统是城市轨道交通车辆电气系统的重要组成部分,主要任务是产生车辆中、低压电源、客室照明、空调、通风机、空气压缩机以及其他低压用电设备所需的各种不同电压。
辅助逆变器是辅助供电系统的主要部件。
国内城市轨道交通车辆上,辅助逆变器均采用静止式逆变器,它具有输出电压的品质好、功率因数高、工作性能安全可靠等优点。
本章主要介绍城市轨道交通车辆辅助供电系统的组成结构、中压供电分配电路、低压供电分配电路、列车扩展供电电路等。
第一节辅助供电系统概述1.辅助供电系统的功能辅助供电系统(辅助电源系统/辅助电源),是为除牵引系统之外的所有车载用电设备供电的一套系统。
2.辅助供电系统的组成辅助供电系统主要由三部分组成:辅助逆变器、蓄电池充电器、蓄电池。
辅助逆变器一般采用静止逆变器,简称SIV。
辅助逆变器将网压转换成AC380V、50Hz的三相交流电能输出,为车辆上空压机、空调装置等交流负载供电。
蓄电池充电器主要输出DC110V电能给车辆控制、蓄电池充电等直流负载供电。
蓄电池作为直流备用电源,在列车启动和紧急情况下(失去高压电源时)为列车提供DC110V电能。
列车正常运行时,蓄电池处在浮充电状态。
3.辅助供电系统的负载辅助供电系统的负载包括列车上的几乎所有用电设备,可以将这些负载根据使用电能不同分为以下几类。
①AC380V、50Hz三相负载:空气压缩机单元、空调装置、通风冷却装置等。
②AC220V、50Hz单相负载:客室正常照明、司机室方便插座、客室维修用方便插座等。
③DC110V负载:列车控制系统、列车控制电路、列车信号系统、乘客信息系统、客室紧急照明、紧急通风、电动车门驱动电机等。
除了以上三种负载之外,还有极少量的DC24负载,如司机室阅读灯、列车前照灯等。
4.车间电源辅助供电系统在有接触网供电区域,由接触网供电;在没有接触网供电的区域,来自于车间电源。
一般在检修车间内设有车间电源,通过列车车底高压箱内有车间电源插座,向列车提供高压电能。
101中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2020.04 (上)地铁作为现代城市中快速、便捷、清洁和高效的交通工具,已成为一个国家综合国力、城市经济实力、人们生活水平及现代化的重要标志。
辅助系统是地铁车辆上的一个必不可少的关键的电气部分,它可为空调机、通风机、空压机、蓄电池充电器及照明等辅助设备提供供电电源。
1 地铁车辆辅助供电系统的组成辅助供电系统主要通过辅助变流器获得三相交流电源,利用供电干线将三相交流电源提供给各用电设备,包括充电机。
再利用充电机给低压负载供电并给蓄电池充电。
在辅助变流器故障情况下,由蓄电池提供应急电源,保证列车安全。
2 地铁车辆辅助供电方式目前,地铁辅助供电供电方式,主要包括交叉供电、扩展供电和并网供电。
以下以一列车有两个独立的ACM 为列,分别介绍三种供电方式。
2.1 交叉供电交叉供电是将每节车厢的交流负载采用分组式母线供电。
正常供电的时候,每个车负载根据功率平均分为两组,由两个ACM 通过两路不同供电干线对列车负载进行供电。
对于牵引和辅助的冷却风机等重要负载,两个ACM 均为其供电,起到冗余作用。
2.2 扩展供电扩展供电是将车辆分为两个独立的供电单元,仅有一路母线供电贯穿整列车。
两个ACM 均连接到母线上,中间设有一个接触器将两个ACM 分断,使其不会并网运行。
当两个ACM 正常工作时,扩展接触器处于断开状态,每个逆变器为本单元交流负载供电。
当其中一个逆变器故障时,通过控制扩展接触器闭合,有工作状态良好的逆变器为整列车的交地铁车辆辅助供电系统论述杨毅(新誉庞巴迪牵引系统有限公司,江苏 常州 213166)摘要:本文阐述了地铁车辆辅助供电系统的交叉供电、扩展供电和并网供电三种主要供电方式原理,比较其优缺点。
并网供电由于切换方式简单,布线少,能最大程度保证列车辅助系统优点运行正在越来越多地被推广应用。
重点介绍并网供电在网络正常和无网络控制方案,包含并网供电实现的条件,设置辅助负载接触器作用,各台ACM 启动时序控制,和如何在并网时序找主ACM。
地铁列车辅助供电系统介绍
一、地铁列车辅助供电系统概要目前从我国地铁列车的供电系
统来看,我国大部分地铁列车辅助供电系统都是以输入电路、逆变器、输出电路、控制模块以及电池组成。
(一)输入电路辅助供电输入电路主要包括电路熔断器、输入虑波器等构成,其中荣电器负责当地铁列车后极电路产生过载或者出现短路的情况下及时断电的一种装置。
虑波器其主要作用在于控制以及过滤前极电路产生的共模高频干扰信号。
(二)逆变器逆变器中包括一个具有转变电压的受控三项电桥,通过该电桥将电压转地铁列车接触网电压转变成为列车工作需要的三项交流380V并且运用并联的方式进行电流输出,逆变器通常情况下一固定的频率进行工作。
受控三项电桥安装在一个具有散热功能的散热器上,散热器中装有开关、二极管以及驱动板等相应设备。
主控制器产生的驱动信号接入到驱动板,从而通过控制设备进行逆变器380V输出。
二极管用来关断瞬间输出变压器自感电动势反加到直流环节造成电源污染。
(三)输出电路在地铁列车的辅助输出电路中,辅助输出电路包括辅助输出变压器、正弦滤波器以及熔断器等相应设备组成。
其供电的过程是,列车接触网电压经过输出变压器后,将接触网电压转变成为列车使用电压,将输出电压经由正弦滤波器后,在经由输出接触器以及熔电器进行供电。
通常情况下,地铁列
车通常都是将滤波器固定在变频器与电机之间,。
当系统检测到逆变器的输出电压同列车所用的380V 电压在同一频率之后,那么输出电路中的接触器将会闭合。
而熔断器主要负责电压过高以及过流等保护工作。
(四)控制模块地铁列车的辅助供电系统的控制模块主要包含
主控制器、模块控制器以及输入输出节点等设备注重。
控制模块在辅助供电系统中负责对供电系统进行全方位控制,同时也负责上级控制通讯以及对不同变流器进行电压以及电流的控制与调节。
当控制模块检测到地铁列车发生辅助供电系统故障时,那么控制模块将下达关闭辅助逆变器的命令。
主模块控制器通常情况下配备两个微处理器。
其中一个微处理器负责对辅助逆变器进行控制以及对逆变器的运行状态进行诊断,包括传感器信号评估以及顺序控制等功能功能。
另外一个微处理器主要任务是进行特殊独立检测,例如对辅助供电系统的干扰电流进行监控。
(五)蓄电池在地铁列车的电池中,一般都是将蓄电池安置在
车头部位,其关键作用就是当列车出现供电事故时,向逆变器提供必要的启动能量。
另外,蓄电池也需要对地铁列车的其他用电设备进行供电,例如列车照明设备等。
当地铁列车处于正
常行进过程中,它都是以浮充电的形式而存在。
只有当列车供电设备出现故障以及辅助电源出现无法供电情形时,蓄电池才
会进行相应的供电活动,同时蓄电池也是一种应急电源,当出
现紧急情况时,蓄电池要保证控制用电的供应。
二、地铁列车辅助供电方式
(一)集中供电所谓的集中供电一般情况下指的是在地铁列车中安置一定量的辅助逆变器,并且它们比分为所设定车厢进行辅助供电,并且供电方式有两种选择,一种是并联供电方式,另外一种是扩展供电方式。
如果地铁列车采用扩展供电的方式,两台逆变器正常向各自负责车厢进行供电。
当采用并列供电方式时,供电下路是并列的,两台逆变器同时向整列地铁进行供电。
通常情况下,我国地铁在逆变器容量的设置中,将容量设置
在200—240KVA范围内,当其中一台出现无法供电状况时,那么就需要通过关闭设备的方式,将该故障逆变器与电路断开,并且将另一台正常运转逆变器进行供电,从而保障列车车厢的正常运转。
如果运用并联供电,那么显而易见,一台逆变器达不到地铁列车的运行需求,这时就需要通过切断列车其他设备的用电进行电力集中,例如切除耗电相对较大的空调设备,从而保证一台辅助逆变器工作状态下地铁列车的正常运行。
(二)分散供电所谓的分散供电指的是在地铁列车的每一节车厢内都安置一台辅助逆变器,并且通过辅助供电系统的三项输出接触器,为列车母线提供380V 的交流电压。
通常情况下,分散供电的辅助逆变器功率设计在73KA左右,从而使地铁列车交流供电容量的增加,满足列车的负载要求。
这样即使地铁列车中的一个辅助逆变器出现故障,那么总体供电容量依然满足列车的正常运行。
即使
地铁列车在运行中有三台辅助逆变器发生故障,那么也仅仅需要切除列车几列车厢的空调供电后依然保证列车无限速的正常运行。
当有四台辅助逆变器发生故障时,那么就需要切除整列列车的空调供电,保障列车的正常运行,大大降低了辅助供电系统因故障而导致的列车停运。