CRH2型动车组辅助系统概述.docx

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CRH2型动车组辅助系统概述

CRH理动车组辅助系统概述

动车组的辅助供电系统采用母线供电方式，为列车辅助设备如冷却通风机、空调装置、照明、网络控制系统、制动装置、旅客信息、列车无线等设备提供电源。

动车组的M2-2，M2-6号车均安装有牵引变压器MTr（MainTransformer）。

正常情l况下，M2-2，M2-6车的牵引变压器的辅助绕组（3次绕组）分别独立向前4辆和后4辆车厢提供单相AC400V/50Hz电源。

如果一台牵引变压器出现故障时，可采用故障供电方式，由另一台牵引变压器向整列车供电，这种供电方式称为扩展供电。

动车组的Tlc-1，T2c-8号车均安装有辅助电源装置。

正常情况下，Tlc-1、T2c-8号车的辅助电源装置分别独立向前4辆和后4辆车厢提供三相AC400V/50Hz电源。

如果一台辅助电源装置出现故障，另一台辅助电源装置可通过扩展供电向整列车供电。

动车组设有3组容量为100A・h的蓄电池组，容量充足，可供紧急时使用。

动车组可以通过外部电源插座从车下提供单相AC400V/50HZ电源。

8.1.1系统组成辅助供电系统由牵引变压器辅助绕组、辅助电源装置、蓄电池、辅助及控制用电设备、地面电源等几部分组成。

辅助电源装置由辅助电源箱（AuxiliaryPowerUnit，简称APU）和辅助整流器箱（AuxiliaryRectifier简称ARf）两部分组成。

其中辅助及控制用电设备包括各种交流及直流用电设备。

动车组的M2-2，M2-6号车分别安装有一台牵引变压器MTr。

Tlc-1，T2c-8号车分别安装有一组辅助电源装置。

2，

4，6号车分别安装有一组蓄电池组。

M2-2，M2-6号车车体侧面分别安装一个外部电源插座；所有车厢上安装有各种辅助及控制用电设备。

辅助供电系统的原理框图见图8.1（见文末插页）。

牵引变压器的辅助绕组输出单相AC400V/50Hz电源，可

以直接给司机室空调、客室空调、换气装置、辅助电源装置提供电源。

辅助电源装置的辅助电源箱（APU）和辅助整流器箱（ARf）可以输出下述5种电压制式的电源：

⑴非稳压单相AC100V系统

由辅助变压器ATr（AuxiliaryTransformer）将牵引变压器辅助绕组的AC400V电压直接降压至AC100V向允许电压波动范围较大的负载供电，如电热水器等。

（2）稳压单相AC100V系统、稳压单相AC200V系统

该电源系统与辅助绕组AC400V电压实现电气隔离（由辅助整流器箱中的TR3TR4变压器实现），并且实现降压和稳

压。

（3）稳压三相AC400V系统

稳压三相AC400V电源给牵引系统相关的辅助设备（如牵引变压器、牵引变流器、牵引电动机用通风机等）供电。

（4）稳压DC100V系统

稳压DC100V系统向车辆的控制电源、车厢照明、蓄电

池等供电。

辅助电源装置的故障保护功能包括：

输入过流、变流器过流、输出过压、输出欠压、变流器过压、变流器过载、检测接地、输出短路等各项，在列车信息控制系统和辅助电源装置之间设有自诊断功能接口，由列车信息控制系统对其实施检测。

动车组设有蓄电池组，供紧急时使用。

应急用电量（含应急照明、列车无线系统、广播联络装置、标志灯）最少可维持2h。

运行过程中，蓄电池组可在线路上充电。

动车组车体侧面装有可以连接外部电源的插座（单相

AC400V/50Hz），2号车和6号车上各有一处。

车辆检修基地设外部电源，可向动车组辅助电路供电。

8.1.2系统冗余

（1）牵引变压器辅助绕组扩展供电

动车组M2-2，M2-6号车分别安装一台牵引变压器。

正常情况下，每台牵引变压器的辅助绕组输出的单相AC400V/50HZ电源分别供电给4辆车，2号车牵引变压器的辅助绕组供电给1,2,3,4号车，6号车牵引变压器的辅助绕组供电给5,6,7,8号车。

当一台牵引变压器故障时，另一台牵引变压器的辅助绕组能够通过电路的切换向整列车供电。

此时，受牵引电压器辅助绕组容量的限制，空调装置功率减半运行。

（2）辅助电源装置扩展供电

动车组Tlc-1,T2c-8号车上分别安装一台辅助电源装置。

正常情况下，每台辅助电源装置输出的三相AC400V/50HZ

电源分别供电给4辆车，1号车的辅助电源装置供电给1,2,

3,4号车，6号车的辅助电源装置供电给5,6,7,8号车。

当一台辅助电源装置发生故障时，另一台辅助电源装置能够通过电路的切换向整列车供电。

辅助电源装置的输出容量能够向整列车供电，当一台辅助电源装置故障时无需减少负载功率。

8.1.3系统容量

8.131牵引变压器参数

牵引变压器型号为ATM9其参数如表8.1所示。

表8.1ATM9型牵引变压器参数

额定参数

绕组

容量（kVA）

电压（V）

电流（A）

原边

3060

25000

122

牵引

2570

1500

857>2

辅助

490

400

1225

8.132牵引变压器辅助绕组负载容量

牵引变压器辅助绕组的负载容量如表8.2所示

表8.2MTr辅助绕组负载容量（夏季）

MTr辅助绕组额定容量490kVA

2号车MTr（kVA）

6号车MTr（kVA）

备注

负载都运行时

448.5

461.2

1号车APU停止时

353.2

556.5

3号车APU停止时

557.2

352.6

2号车MTr停止时

停止

532.6

空调功率减半

6号车MTr停止时

532.6

停止

空调功率减半

2号车MTr停止、1号车APU停止

时

停止

532.6

空调功率减半

2号车MTr停止、8号车APU停止

时

停止

532.6

空调功率减半

6号车MTr停止、1号车APU停止

时

532.6

停止

空调功率减半

6号车MTr停止、8号车APU停止

时

532.6

停止

空调功率减半

根据表8.2所示，单台牵引变压器辅助绕组给4辆车供

电时，没有超过牵引变压器辅助绕组的额定容量490kV•A。

当一台牵引变压器发生故障进行扩展供电时，虽然超过了辅

助绕组的额定容量，但通过使空调功率减半运行，仍能使牵

引变压器辅助绕组的负载维持在允许的范围内。

8.133辅

助电源装置负载

辅助电源装置负载容量如表8.3所示。

表8.3辅助电源装置负载容量

辅助电源

1〜4号车

（kVA）

5〜8号车

（kVA）

合计

（kVA）

辅助电源装置额定

容量

备注

DCIOOV（ARf）

23.5

22.3

45.8

58kWX2台=

116kW

AC100V（CVT）（夏季）

3.4

3.5

6.9

12kVA

号车辅助电源停业时

停止

6.9

12kVA

3号车辅助电源停止时

6,9

停止

12kVA

AC200V（CVT）（夏季）

1.9

6.3

8.2

12kVA

号车辅助电源停止时

停止

&2

12kVA

8号车辅助电源停止时

8.2

停止

12kVA

AC100V（ATr）（夏季）

2.9

2.4

22kVA

AC100V（ATr）（冬季）

12.2

11.7

22kVA

三相AC400V（SIV）

57.8

65.2

123.0

123kVA

过载

1号车辅助电源停止时

停止

123.O

123.O

123kVA

8号车辅助电源停止时

123.O

停止

123.0

123kVA

注：

CVT为稳压变压器，SIV为静止变流器。

根据表8.3所示，单台辅助电源装置，无论在给4辆车供电时，还是在扩展供电的情况下给整列车供电时，都不超

过辅助电源装置的额定容量。

8.134蓄电池容量

蓄电池容量满足以下要求：

30min

（1）在停电时，具备能够使辅助设备等持续供电以上的容量。

（2）当来自车辆外部的供电停止时或紧急状态如救援工况时，至少持续向应急照明、列车无线系统、广播联络装置、标志灯车等设备供电2h。

8.1.4系统供电原理

辅助系统供电原理框图见图8.1（见书末）。

8.1.4.1交流供电回路

表8.4为交流电源系统中各种车载电源及用电设备的汇

表8.4交流电源系统中各种车载电源及用电设备的汇总表

电源系统

电源

电压

车辆

负载

704,754线

牵引变压器

辅助绕组

单相

AC400V/50HZ

各车

空调装置、换

气装置

T1c-1,T2c-8

辅助电源装置

（APU）

司机室空调

771,781,791线

Tlc-1，T2c-8

三相AC400X（1±

M2-2,M2-6

变压器油循环

APU-SIV

10%）V,50Hz

泵（MTf0PM）

变压器电动通

风机（MTrBM）

M2-2,M1-3,

M2-6,

M1s-7

牵引变流器电

动通风机牵引电动机电

动通风机

Ml-3,T1k-5,

M1ls-7

空气压缩机

T1c-l,T2c-8

辅助整流器

（ARf）

M2-2,TZ-4,

M2-6,

T2c-8

热水器

302线

T1c-1.T2c-8

APU-CVT

单相AC220X（1±

10%）V,50Hz

M2-2,T2-4,

M2-6,

:

T2c-8

热水器控制

M1-3

自动售货机

Tlk-5

小卖部设备

各车

插座

202线

Tlc-1,T2c-8

APU-ARf-CVT

单相AC100X（1±

10%）V,50Hz

各车

空调控制、显

示设疋器

Tlc-1,

M1-3.Tlk-5,

Mls-7

给水装置

M1-3,M2-6

空气清净机

Mls-7

收音机装置

Tlc-1,T2c-8

辅助制动

251线

Tlc-1,T2c-8

APU-ATr

单相AC100>

1（+26%,-41%）V,

50HZ

各车

电加热

704,754电源母线（单相AC400V/50HZ）为牵引变压器辅

助绕组输出电源。

正常情况下，M2-2号车牵引变压器输出的704，754电源母线与M2-6号车牵引变压器输出的704，754电源母线通过T2-4号车的扩展供电接触器ACK2隔离。

当一

个牵引变压器故障时，可在司机室内列车信息显示器上控制ACK2接触器闭合，使列车的704，754电源母线连在一起。

771，781，791电源母线（三相AC400V/50Hz）为辅助电

源装置APU的输出电源。

正常情况下，Tlc-1号车APU输出

的771，781，791电源母线，与T2c-8号车APU输出的771，781，791电源母线，通过T2-4号车的扩展供电接触器BKK使其隔离（参见图8.1）o当一个APU故障时，可在司机室列车信息显示器上控制BKK接触器闭合，使整列车的77l,781,791电源母线连接在一起。

302线是辅助整流器箱输出的单相AC200V/50Hz电源母

线，以[Tic-1,M2-2,M1-3]、[T2-4,T1k-5]、[M2-6,Mis-7,T2c-8]为供电单元进行贯通，没有在整个动车组中贯通，只是向各供电插座供电或向5号车小卖部电气设备供电。

202线是辅助整流器箱输出的单相稳定的AC100V/50Hz电源母线，以[Tlc-1,M2-2,M1-3]、[T2-4,Tlk-5]、[M2-6,M1s-7，T2c-8]为供电单元进行贯通，没有在整个动车组中贯通，只是向空调控制装置、辅助制动装置等设备提供控制电源。

25l线是辅助电源箱输出的单相不稳压的AC100V/50Hz电源母线，也是以[Tlc-1，M2-2，M1-3]、[T2-4，Tlk-5]、[M2-6，Mls-7，T2c-8]为供电单元进行贯穿，没有在整个动车组中贯通，只是向整列车的电加热设备提供控制电源。

8.1.4.2直流供电回路

表8.5是直流电源系统中各种车载电源及用电设备的汇总表。

各电源系统的说明如下：

（1）102线系统

102线最初由蓄电池直接提供DC90V的电压。

当完成受

电弓升弓、闭合VCB及启动APU等工作后，通过蓄电池供电接触器BatKl将102线与103线连接，蓄电池通过辅助整流器（ARf）输出的DC100V电压充电。

当蓄电池电压异常下降时

（低于DC77V）,通过电压检测电路完成检测，并控制BatKI

接触器断开，蓄电池停止向负载供电。

102线以［Tlc-1,M2-2,

M1-3］、［T2-4，Tlk-5］、［M2-6，MIs-7，T2c-8］为供电单位进行贯通，没有在整个动车组中贯通。

表8.5直流电源系统中各种车载电源及用电设备的汇总表

电源系统

电源

电压

车辆

负载

102线

M2-2，T2-4，M2-6

蓄电池（Bat），

103线

（BatKI接触器置ON

时）

DCIOO0（+20%,

-10%）V

T1c-1,T2c-8

运转控制（含受

电弓升弓、VCB

控制）

M2-2,T2-4,

M2-6

辅助空气压缩

机畜电池

103线

F1c-1，T2c-8，ARf

DC100X（1±10%）V

各车

辅助电路、监控装置、制动装置、控制车门装置

M2-2,M1-3,

M2-6,Mls-7

牵引变流器控

制

T1c-1,T2c-8

ATP

T2c-8

列车无线用专

用蓄电池

103B线

102线

RrLpCgK接触器置

DC100X（1±0%）V

各车

广播、预备灯

Tlc-l,M1-3,

污物处理装置

0N时）

103线

T1k-5,Mls-7

Mls-7

自动广播

:

RfLpCgK接触器置

OFF时）

Tlc-1,T2c-8

标志灯、联解装

置、刮雨器装置

103线

空调控制、自动

115线

（BatK2接触器置ON

DC100X（1±0%）V

各车

门装置、客室照

时）

明、

118A线

专用蓄电池

103线

DC100X（1±10%）V

Tlc-1,T2c-8

列车无线装置

⑵103线系统

103线整个动车组中贯通。

动车组最初上电时，受电弓没有升弓，APU没有启动，未输出DC100电压时，通过蓄电池供电接触器BatKI的闭合将102线与103线连接，103线由蓄电池通过102线提供DC90V的供电电压。

当完成受电弓升弓、闭合VCB及启动APU等工作后，辅助整流器（ARf）通过接触器ArfK向103线提供DC100V勺电压。

（3）103B线系统

在辅助整流器（ARf）向103线提供DC100V电压时，103B线过应急灯切换接触器RrLpCgK的常闭点由103线供电

DC100V当接触网停电时，RrLpCgK的常开点接通，103B线改由102线供电DC90V即由蓄电池供电。

103B母线各车独立，没有在整个动车组中贯通。

（4）115线系统

当103线通过ArflV接触器由辅助整流器（ARf）提供DC100V电源后，115线通过BatK2与103线连通，从而也得到了IX:

100V电源。

与102线相同，115线也是以［T1c-1，M2-2，M1-3］、［T2-4，T1k-5］、［M2-6，M1s-7，T2c-8］为供电单元进行贯通，没有在整个动车组中贯通。

（5）118A线系统

正常情况下，118A线也通过103线得到DC100V电源，当接触网停电时，应急灯切换接触器RrLpcgK和列车无线用蓄电池切换开关（TWEmCgS闭合，列车无线用蓄电池切换接触器TWEmCg工作，118A线从103线切换成由列车无线用蓄电池（TWBat）供电。

平时列车无线用蓄电池（TWBat）从103线

得到浮充电电压进行充电。