动车组的辅助供电系统.doc

北 京 交 通 大 学毕 业 设 计 （论文）题目：动车组的辅助供电系统 姓名 ： 牛永涛 专业： 铁道机车车辆工作单位： 吉林铁道职业技术学院职 务： 学 生 准考证号： 291711100665联系电话：13694324529设计(论文)指导教师： 陆嘉 发题日期：2012年4月20日完成日期：2012年6月28日毕 业 设 计（论文）评 议 意 见 书专 业铁道机车车辆姓 名牛永涛题 目动车组的辅助供电系统指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师：年 月 日答辩组意见答辩组负责人：年 月 日备注毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：动车组的辅助供电系统 一、 毕业设计论文内容 1、动车组辅助供电系统的特点 2、动车组辅助供电系统的构成 3、动车组辅助供电系统的功能 二、 基本要求必须从整列车考虑设计，控制母线和主电缆在全列车贯通。辅助逆变器和充电机向轻量化、小体积发展。近年均采用IGBT元件和高频电力电子技术，提高效率和可靠性。三、 重点研究问题1、CRH1型或CRH2型动车组的辅助供电系统的构造、工作原理、等等2、CRH1型或CRH2型动车组的辅助供电系统有关的关键部件例如IGBT元件的一些简要的介绍四、 主要技术指标 辅助电源装置(APU)的技术指标：输入额定值 ：额定电压：（）单相； 电压变动范围：（连续），（分钟）。 输出额定值 ：额定容量：； 负载程度：连续，输出秒，输出秒； 负载功率因数：（延迟）； 五、 其他需要说明的问题由于某些技术发展不完善和条件的限制等原因，文章可能对某些观点的阐述不准确，也可能因为本人水平的原因，对某些观点的阐述可能有错误。望给予批评指正。开题报告随着高速铁路技术在我国的迅速发展,动车组技术的消化吸收是我国铁路建设急需要解决的问题。而动车的辅助供电系统作为其重要组成部分,除了像传统机车那样担负牵引电机的辅助作用,还担负起了车内乘客安全和乘坐环境维持系统的用电,其作用更加重要。现代动车组辅助供电系统是列车运行不可缺少的部分，维护着列车辅助供电起着第二电源的作用，动车组的辅助供电系统采用干线供电方式,电源贯穿全列车.目前，我国铁路运营的动车组为“和谐号”各型高速动车组，其中，CRH3 型动车组速度达到350 km/h，为旅客提供了快捷、舒适的旅行环境。为了保证动车组能够长时间的正常运行，列车需要稳定、高效的辅助系统为众多辅助设备提供电源，这些设备包括空气压缩机、冷却通风机、油泵水泵电机、空气调节系统、采暖、照明、旅客信息系统等。辅助供电系统的优劣，能否正常运行，不仅仅关系到旅客乘坐的舒适性，更直接关系到动车组是否能正常行驶。 中文摘要 辅助电源系统的可靠性、可用性、列车安全是非常重要的,通过高速列车为依据,辅助供电系统应用中存在的火车和主要性能研究,将给予辅助电源列车技术的发展,提供一些借鉴安全、高速度、操作提供舒适的有效保障,具有重要的应用价值。辅助供电系统是重要的功能的许多必要。维护辅助供电系统的任务是训练负荷提供交流或直流电源,如空调、采暖、通风、照明、制动牵引系统、冷却风扇,控制单元,确保其安全运行的列车,为旅客提供舒适的旅游环境。由于分别是和不同国家与公司来进行引进，我国现有铁路线上的动车种类繁多，技术各异。在这种背景下，各种机车之间存在着大量的零配件不通用，今后我国铁路机车的维护，保养和继续生产就面临着巨大的挑战，维护保养的成本也将大大提高，阻碍我国铁路事业的继续发展。由于不同国家生产的各种动车所采用的技术各不相同，掌握和吸收起来也增加了难度。因此，迅速加快我国对动车组技术的引进吸收工作，吸取所引进列车的优点，扬其所长，避其所短，研发并制造出我国自主研发的动车，才能科学的制定统一的标准，迅速加快我国动车组发展的步伐。关键字： 辅助系统 可靠供电 铁路 目录第1章 CRH动车辅助供电系统概述11.1辅助供电系统的简单介绍11.2 CRH2简介21.3 CRH2型动车组的辅助供电系统的构造、工作原理4第2章 动车组辅助供电系统的结构与功能62.1辅助供电系统的定义62.2 动车组辅助供电系统和基本组成6第3章 蓄电池系统103.1蓄电池的用途与分类103.2 镉镍蓄电池的工作原理与使用153.3 CRH2紧急停电时蓄电池的运用203.4 动车蓄电池-维护21第4章：辅助电源装置(APU)的介绍224.1:辅助电源装置(APU)概述:224.2：牵引变压器辅助供电绕组：224.3：辅助电源装置(APU)的技术指标：234.4：辅助电源装置(APU)的工作原理:254.5:辅助电源装置(APU)的动作说明:264.6：DC100V系统工作原理：29参考文献33第1章 CRH动车辅助供电系统概述1.1 辅助供电系统的简单介绍辅助供电系统为动车组除牵引动力系统之外的所有用电设备提供电力的设备及其供电系统，高速列车都是电力牵引列车，电力均来自牵引供电电网，经受电弓进入列车变压器原边绕组，主变压器的次级绕组专设有辅助系统供电的辅助绕组。辅助供电系统的动力设备包括：牵引电机风机、空气压缩机、充电机及风机、空天机及各种电动阀门、车厢照明及各种服务性电气设备。辅助供电系统还须为列车控制系统提供不间断安全电源。动力车和拖车的辅助系统供电是相互独立的辅助电机和电器供电。每个拖车的辅助供电由动力车提供的单向交流电源AC1000经独立的交-直-交变换产生的三相交流电为自身的空调机、辅助电气设备及照明供电。拖车的交流电源也可集中由动力车上的整流装置提供的直流500V电源，再经各自的辅助逆变器向辅助设备供电。动力分散型动车组一般都安列车每个单元组成一个辅助系统，而各种辅助电力设备都普遍采用单相交流电机，供电十分简单，但对电机要求较高。动车组的辅助供电系统还具有以下两个特点：必须从整列车考虑设计，控制母线和主电缆在全列车贯通。辅助逆变器和充电机向轻量化、小体积发展。近年均采用IGBT元件和高频电力电子技术，提高效率和可靠性。中国铁路开行的CRH动车组已知有CRH1，CRH2，CRH3，CRH5，CRH380A，CRH380B，CRH6。中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的CRH动车组车辆均命名为“和谐号”。1.2 CRH2简介中华人民共和国铁道部为第六次提速调图，向日本川崎重工及南车四方机车车辆股份有限公司订购的CRH系列动车组。是继台湾高铁的700T型电联车后，第二款出口国外的新干线列车。 CRH2型电动车组以日本新干线的E2-1000型电动车组为基础，是继台湾的700T型电联车后，第二款出口国外的新干线列车。供中国使用的CRH2型虽使用与E2-1000相同的电动机，由于其编组方式是4节动车配4节拖车，动力比日本的6M2T编组E2系小，因此在营运速度方面会比日本本土的E2系有所下调，最高营运时速为200公里。列车编组：每组CRH2A均为8节车编组，其编组方式如下： ZE20XX01-ZE20XX02-ZE20XX03-ZE20XX04-ZEC20XX05-ZE20XX06-ZY20XX07-ZE20XX08 0XX列车编号：001-060，ZY：一等座车，ZE：二等座车，ZEC：二等座车/餐车。 编号01和08的车厢拥有驾驶室，车外写有CRH2-0XXA；编号04和06的车厢拥有受电弓。 技术数据：编组型式：Bo'Bo'+2'2'+Bo'Bo'+2'2'+Bo'Bo'+2'2'+Bo'Bo'+2'2' (4M4T)，或者(2M+6T)可两编组连挂运行 车种：一等座车、二等座车、餐车 编组定员：610人 客室布置：一等车2+2、二等车2+3 最高运营速度：330 km/h 最高试验速度：375.3 km/h 轨距：1435 mm (标准轨) 适应站台高度：1200 mm 传动方式：交直交 牵引功率：4800 kW 编组重量及长度：201.4m，345t 车体型式：大型中空型材铝合金车体 气密性：车内压力从4kPa降到1kPa时间大于50s 头车车辆长度：25700 mm 中间车辆长度：25000 mm 车辆宽度：3380 mm 车辆高度：3700 mm 空调系统：准集中式 转向架类型：DT206/TR7004B无摇枕转向架 转向架一系悬挂：单组钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器 转向架二系悬挂：空气弹簧+橡胶堆 转向架轴重：14 t 转向架轮径：860/790 mm 转向架固定轴距：2500 mm 受流电压：交流 25 kV，50 Hz 牵引变流器：IGBT水冷VVVF 牵引电动机：300kW 启动加速度（m/s2）：0.406 制动方式：直通式电空制动 紧急制动距离（m）（制动初速度200km/h）：1800 补助电源：DC100V，三相AC100V AC220V、AC400V 现有 CRH2A 8辆编成250KM/H CRH2B 16辆编成250KM/H CRH2C 8辆编成350KM/H CRH2E 16辆编成（卧铺）250KM/H1.3 CRH2型动车组的辅助供电系统的构造、工作原理CRH2的构成大致上面都介绍过了,辅助供电系统的结构根据负载需要的电源规模来决定，动车组的辅助供电系统一般由辅助变流器、蓄电池、充电机等组成。辅助供电系统采用干线供电方式，为动车组上除牵引动力系统之外的所有用电设备供电。辅助变流器由输入滤波器、斩波器、逆变器、输出滤波器和控制单元组成，一般和牵引变流器安装在一个机箱中。蓄电池和充电机提供不停电的应急电源。挑选辅助电源装置与牵引变压器介绍一下如图所示：图1-3 动车组辅助电源装置:动车组在1号、8号车分别设置一套辅助电源装置（APU），为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源；在2、4、6号车上分别设有一个蓄电池箱。牵引变压器: 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（APU）的输入为400V，该设备作为电源向以下五个系统提供电源：非稳定单相AC100V系统；稳定单相AC100V系统；稳定单相AC220V系统；稳定三相AC400V系统；稳定DC100V系统。第2章 动车组辅助供电系统的结构与功能2.1辅助供电系统的定义 辅助供电系统为动车组除牵引动力系统之外的所有用电设备提供电是动车组技