CRH2动车组电气系统方案

第二节 电气设备 一、 CRH2动车组电气设备的布置与分类 二、电气系统试验
ppt课件
4
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
ppt课件
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。
ppt课件
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。
ppt课件
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)

1
CRH2 型动车组司机操作手册
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
2．牵引方式 动车组采用动力分散交流驱动方式，在前后两端都设有司机室。在前端的司机室内进行操作。 动车组（4M4T）在规定载客人数、平直线路、干轨运行的启动加速度0.406m/s2 (1.46km/h/s)。 定速范围为30 ～ 200 km/h。电源方式为交流25KV，50Hz(特高电压连接、1个受电弓受电)。 在最高电压31KV、最低电压17.5KV的电源变动范围内可正常运行。但是，额定输出只限于电 源电压在22.5-31KV的范围内。
3
CRH2 型动车组司机操作手册
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
牵引电机采用三相鼠笼式感应电机，其轴端设置有速度传感器、用于检测牵引变流器测 速以及制动控制装置的速度（转子频率数）。
牵引系统故障时可分别对 M1 车、M2 车切除动力，也可以通过断开 VCB 切除一个牵引单 元。不影响另一个单元的牵引。
CRH2 型动车组司机操作手册
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
第 9 章主要电气机械设备原理及组成
一、牵引系统 1．牵引系统的组成 动车组以 2 动 2 拖为一个基本动力单元。 一个基本动力单元的牵引系统主要由网侧高压电气设备、1 台牵引变压器、2 台牵引变 流器、8 台三相交流异步牵引电机构成。 （1）网侧高压电气设备 主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。 受电弓（DSA250 型）： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。单臂型，额定电流 1000A，接触压力 70±5N，弓 头宽度 1950mm，具有自动降弓功能，适应接触网高度为 5300－6500mm，列车运营速度为 200km/h。 主断路器：（CB201C-G3 型）： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。真空型，额定开断容量 100MVA，额定电流 200A， 额定断路电流 3400A，额定断开时间小于 0.06 s 。 高压电流互感器： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。变流比 200/5A，用于检测牵引变压器原边电流。 避雷器（LA204 或 LA205 型）： 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。额定电压 42KV（RMS），动作电压（57KV）以下， DC 限制电压 107KV。 接地保护开关（EGS 开关、SH1052C 型） 每个基本动力单元 1 个，全列共 2 个。额定瞬时电流 6000A（15 周）。 （2）牵引变压器（ATM9 型） 一个基本动力单元 1 个牵引变压器，全列共 2 个。采用壳式结构、车体下吊挂、油循环 强迫风冷方式。具有 1 个原边绕组（25KV、3060KVA），2 个牵引绕组（1500V、2×1285KVA）， 1 个辅助绕组（400V、490KVA）。采用吕线圈、轻量耐热材料和环保型硅油，重量 2910kg， 效率大于 95％。 （3）牵引变流器（CI11 型） 一个基本动力单元 2 个牵引变流器，全列共 4 个。采用车下吊挂，液体沸腾冷却方式。 主电路由脉冲整流器、中间直流电路、中间整流电路、逆变器构成，采用 PWM 方式控制。 中间直流电压为 2600－3000V（随牵引电机输出功率进行调整），1 个牵引变流器采用矢量 控制原理控制 4 台并联的牵引电机。效率大于 96％，功率因数大于 97％。 （4）牵引电动机（MT205 型） 每节动车有 4 台并联牵引电动机，一个基本动力单元 8 台，全列共 16 台。 牵引电动机为 4 极三相鼠笼式异步电动机，采用驾悬、强迫风冷方式，通过挠性齿型连 轴节连接传动齿轮。额定输出功率 300KW，额定转速 4140rpm。

CRH2型动车组⾼压电器CRH2型动车组⾼压电器⾼压电器是指主电路中使⽤的电⽓设备，包括受电⼸、真空断路器、避雷器、⾼压电压互感器、⾼压电缆及⾼压连接器、保护接地开关EGS、⾼压隔离开关、⾼压电流互感器、接地电阻器等。

7.3.1DSA250型单臂受电⼸受电⼸是从接触线获得电能的部件，列车运⾏时压缩空⽓通过车的各阀进⼊受电⼸升⼸装置⽓囊，升起受电⼸，使受电⼸滑板与接触线接触；降⼸时，排出升⼸装置⽓囊内压缩空⽓，使受电⼸落下。

为了保证⾼速动车组⾼速运⾏时的可靠受流，⾼速动车组受电⼸还必须满⾜以下要求：(1)滑板的材料、形状、尺⼨适应⾼速要求，保证良好的接触状态以及更⾼的耐磨性能。

(2)保证滑板与接触⽹在规定的受电⼸⼯作⾼度范围内保持恒定、⼤⼩合适的接触压⼒，以实现⽐常规受电⼸更为可靠的连续电接触。

(3)结构设计上应尽量使作⽤在滑板上的空⽓阻⼒由其他部件承担，使受电⼸滑板在其垂直⼯作范围内始终保持⽔平，减少甚⾄消除空⽓阻⼒对滑板与接触线间接触压⼒的影响。

(4)除保证机械强度和刚度外，尽可能降低受电⼸运动部分的质量，减⼩运动惯性，保证与接触线可靠地电接触。

(5)升⼸时，动作开始要快，但接触导线时要求缓慢，以减少对接触导线的冲击；降⼸时，离开接触导线要快，避免产⽣拉弧，⽽到达落⼸位时要慢，减少对车顶冲击⼒。

动车组采⽤DSA250型单臂受电⼸，适⽤于250km/h的运⾏速度。

每列动车组在4、6号车设受电⼸及附属装置，车辆间采⽤⾼压电缆连接。

正常情况下，单⼸受流，另⼀台备⽤，处于折叠状态。

⼸⽹故障时，为避免⼸⽹事故的进⼀步扩⼤，受电⼸设置⾃动降⼸装置，主要功能如下：(1)受电⼸滑板断裂、拉⼤沟槽、磨耗到限等损坏或绝缘导管断裂时，实现快速降⼸。

(2)降⼸动作的同时，⾃动切断真空断路器，避免带负载降⼸产⽣拉弧⽕花⽽损坏受电⼸滑板和接触⽹导线。

(3)⾃动降⼸的同时，可实现声响和指⽰灯报警等功能，便于乘务员了解情况，及时采取措施。

CRH2型的辅助供电系统1、辅助电源装置（APU ）概述辅助供电系统采用干线供电方式，电源系统贯穿全车。

每列车设置2台辅助电源装置，安装在1、8号车体彻底下，分别向4辆车提供辅助电源。

当一台辅助电源装置发生故障时，可以通过另一台辅助电源向全列车提供辅助电源。

动车组在2，4，6号车上分别设有一个蓄电池箱，外部车体侧面装有连接外部电源的插座（AC400V 、单相、50HZ ），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，可共辅助电路工作。

辅助电源装置有APU 输入辅助整流器、PWM 三相输出逆变器、逆变器输出变压器、CVCF 输出变压器、辅助变压器等组成。

CRH2动车组辅助供电系统由牵引变压器3次辅助绕组提供电源，采用干线供电方式，按各电源系统贯穿全列车。

和牵引变压器3次线圈直接连接的系统中，连接有空调装置，换气装置以及ATP 主控电源。

辅助电源装置向以下5个系统提供电源：非稳压单相AC 100V 系统；稳压单相AC 220V 系统；稳压三相AC 400系统；稳压DC100V 系统。

辅助供电系统包括：非稳压单相AC 100V 系统；稳压单相AC 100V 系统；稳压单相AC 220V 系统；稳压三相AC 400V 系统；稳压DC 100V 系统。

非稳压单相单相稳压单相稳压三相稳压空调、显示器等供暖装置广播、ATPCRH2动车组辅助供电系统工作原理图非稳压单相AC 100V 系统，有辅助变压器（A Tr ）仅将牵引变压器辅助绕组AC 400V 电压直接降压至AC 100V ，向热水器等容许电压变动的符合供电。

稳压AC 100V 、AC 220V 、和稳压DC 100V 需要使用辅助电源装置与AC 400V 隔离，并进行降压和稳压。

稳压三相AC 400V 与牵引系统相关的辅助设备（通风机，牵引变流器等）连接。

DC 100V 系统向机车的控制电源，车厢照明、蓄电池等供电。

2、工作原理APU 的输入电源是牵引变压器三次辅助绕组输出的AC 400V ，通过可控硅混合电桥变换成直流电，该直流电通过PWM 三相逆变器变成交流电，通过逆变器输出变压器提供AC 400V 三相50HZ 电源。