crh2型動車組輔助電源系統(tǒng)故障研究

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1、CRH2型動車組輔助電源系統(tǒng)故障研究　　摘要：探討了300km速度級CRH2C型動車組輔助電源系統(tǒng)的供電電壓、工作原理以及內部構成。針對CRH2C型動車組輔助電源系統(tǒng)的常見故障，分析了故障發(fā)生的原因，并提出了有效的應急處理措施。關鍵詞：CRH2C型動車組；輔助電源系統(tǒng)；應急處理；故障分析中圖分類號：TM712文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2013）11-0043-030引言在現(xiàn)代高速動車組中，輔助供電系統(tǒng)作為重要組成部分之一，主要為除牽引動力之外的所有用電設備提供電力。它關系著動車組許多功能

2、模塊的實現(xiàn)，是列車安全穩(wěn)定運行、旅客乘坐舒適的重要保證。自CRH2C型動車組運行以來，輔助供電系統(tǒng)故障時有發(fā)生，運行中會出現(xiàn)輔助電源裝置（APU）不能擴展供電、通風機停止、輔助負載跳閘斷電等故障，這些故障直接影響旅客乘坐的舒適性和列車的正常運行，嚴重干擾鐵路運行秩序。1輔助電源系統(tǒng)1.1CRH2C型動車組輔助電源系統(tǒng)概述CRH2C型動車組是3009km速度級動車組，全列車共8輛編組，6動（M）2拖（T），首尾1號車和8號車是拖車，2號車到7號車是動車。全列車共3臺輔助電源裝置（APU），APU1、APU2

3、安裝在1號車和8號車車底，APU3安裝在5號車車底。2號車、4號車、6號車車底下各懸掛一套控制用蓄電池裝置。3號車、7號車車底下各懸掛一套應急通風用蓄電池裝置。8號車設有列車無線用蓄電池。1.2供電原理CRH2C型動車組的輔助電源裝置APU1/APU2從電路結構上分為兩部分：輔助電源單元和輔助整流單元。從變壓器輔助繞組提供電源，經APU1/APU2內部電能變換，共輸出6類不同電壓制式的電源系統(tǒng)，分別為非穩(wěn)定單相AC400V系統(tǒng)、非穩(wěn)定單相AC100V系統(tǒng)、穩(wěn)定三相AC400V系統(tǒng)、穩(wěn)定單相AC100V系統(tǒng)

4、、穩(wěn)定單相AC220V系統(tǒng)和穩(wěn)定DC100V系統(tǒng)。非穩(wěn)定單相AC400V電源系統(tǒng)由牽引變壓器輔助繞組提供，通過閉合交流電接觸器ACK1給輔助電源提供AC400V不穩(wěn)定電源系統(tǒng)，其配線是704、754線系統(tǒng)；APU1或者APU2內部的輔助變壓器（ATr）將牽引變壓器輔助繞組的單相不穩(wěn)定AC400V電壓直接降壓至單相不穩(wěn)定AC100V電源系統(tǒng)，向盥洗室熱水器、保溫回路等容許電壓變動的負載供電，其配線是251線系統(tǒng)；APU1或者APU2內部的整流器和逆變器將非穩(wěn)定單相AC400V系統(tǒng)變?yōu)榉€(wěn)定三相AC4009V系

5、統(tǒng)，為牽引系統(tǒng)相關的設備牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機用各送風機等以及主空壓機、電開水爐等負載供電，其配線為771、781、791系統(tǒng)；從輔助電源單元的逆變器輸出的三相穩(wěn)定AC400V電源系統(tǒng)經輔助整流單元的隔離穩(wěn)壓變壓器TR3、TR4分別輸出穩(wěn)定單相AC100V系統(tǒng)、穩(wěn)定單相AC220V系統(tǒng)，其配線分別為202線系統(tǒng)和302線系統(tǒng)；輔助電源單元的逆變器輸出的三相穩(wěn)定AC400V電源系統(tǒng)經過輔助整流單元的整流器變?yōu)榉€(wěn)定DC100V系統(tǒng)，其配線為103線系統(tǒng)，向車輛的控制電源、車廂照明、蓄電池、給水衛(wèi)生等

6、供電。APU1/APU2內部電路結構如圖1所示。圖1APU1/APU2內部電路結構構成APU3由單相整流器、三相逆變器等構成。APU3的輸入電源是牽引變壓器3次繞組輸出的AC400V，通過單相整流器變換成為直流電。該直流電通過三相逆變器變換成為交流電，提供AC400V三相50Hz電源，供應4號車主變壓器冷卻風機，4號車、5號車的牽引變流器CI及牽引電機冷卻風機用電。內部電路結構如圖2所示。圖2APU3內部電路結構構成1.3冗余性在動車組上安裝3臺牽引變壓器，分別安裝在2、4、6號車。2、6號車的牽引變壓器

7、輔助繞組輸出的AC4009V電壓，通過控制交流電接觸器ACK1分別供電給4節(jié)車廂。正常情況下，每臺主變壓器的輔助繞組輸出的AC400V分別供電給4節(jié)車廂。當一臺牽引變壓器故障時，通過控制交流電接觸器ACK2，另一臺正常運轉的牽引變壓器能夠通過輔助繞組向8節(jié)車廂供電。4號車的牽引變壓器輔助繞組輸出的AC400V單獨給5號車的輔助電源裝置APU3提供電源。1、8號車各安裝1臺輔助電源裝置APU，一臺輔助電源裝置供給4節(jié)車廂所需輔助用電。當一臺輔助電源裝置發(fā)生故障時，通過控制擴展供電接觸器BKK，另一臺正常運轉

8、的輔助電源裝置能夠向8節(jié)車廂供電。在5號車上另外安裝了一臺輔助電源裝置APU3，APU3單獨給4、5號車的牽引設備通風機供電。當APU3出現(xiàn)故障時，可由8號車的APU給APU3進行擴展供電。2輔助電源典型故障原因分析2.1APU1/APU2輔助整流單元故障2.1.1輔助電源裝置ACVN1跳閘輔助電源裝置交流電源斷路器1跳閘的故障代碼為146，出現(xiàn)這種故障的現(xiàn)象是AC100V穩(wěn)壓供電電路失電，導致無法進行空調控制、供水控制、顯示