浅谈北京地铁14号线辅助供电系统

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1、浅谈北京地铁14号线辅助供电系统刘恩朋（南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266000）0　引言辅助供电系统是列车上至关重要的功能系统。它用作车辆空调、电热采暖、照明、空气压缩机、各系统控制电路及列车监视系统、车载信号和通信设备等的电源，是列车系统不可缺少的一部分，下面介绍一下北京打铁14号线辅助供电系统。辅助供电系统组成：北京地铁14号线辅助供电系统包括：隔离开关和熔断器（位于PH箱高压部分）、不采用高速断路器（使用ACM熔断器和线路接触器实现保护）、LC输入滤波器、辅助逆变器模块（ACM）、控制单元DCU/A、三相交流滤波器、输出变压器

2、、DC110V整流装置（位于辅助充电机AB箱内）、DC110V/DC24V电源变换器、蓄电池组、紧急通风用逆变器。辅助逆变器的功率元件采用大功率电力电子器件IGBT，其控制采用微机控制并有自诊断功能。辅助逆变器工作电压：额定电压：DC1500V，电压波动范围：DC1000V～DC1800V，当列车处于再生制动时其输入电压可达DC1980V。6辆编组列车的静止逆变器总容量为4*117kVA=468kVA。1　容量及输出能力为保证辅助电源系统最大可用性，每列车安装4组独立的辅助电源装置即静止逆变器(SIV)和2组蓄电池组，这保证即使一台辅助逆变器故障列

3、车也无任何降级，辅助电源装置采用分散布置,其输出能力将满足6辆编组列车各种负载工况的用电要求。交流输出：三相AC380V，50Hz，三相四线制（含单相220V）容量：每台117kVA；四台逆变器总容量4×117kVA=468kVA负载：空调或电热采暖装置、幅流风机、空气压缩机组、客室及司机室照明、DC110V整流装置和DC110V/DC24V电源变换器等。负载功率因数：＞0.85(感性负载)电压精度：380V±5％频率精度：50Hz±1Hz波形畸变因数：＜5％（适用于无源负载和转动负载，不适用于逆变器负载，因为逆变器负载将畸变电源的电流和电压）瞬间

4、电压变化范围：±20％以内(负载突变从100％到70％额定值或从70％到100％额定值，输入电压突变DC±300V/20ms)瞬间电压变化调整时间：＜0.1秒。直流输出：DC110V：总容量：每台25k中的控制单元控制。直流输出：DC24V总容量：每台持续功率2080故障，其它正常工作的每个ACM需要承担421.8kVA/3=140.6kVA的负载以实现全冗余，剩余的每个ACM可以提供150kVA（冷却风扇全速）的功率，三台ACM可提供450kVA，大于整列车交流负载394.7kVA，即：完全冗余的辅助系统，负载不需要减载运行。AC/DC蓄电池充电

5、机由共用的交流母线供电，因此蓄电池充电机没有任何影响。两个辅助变流器故障情况：如果两个辅助变流器故障，剩余的两台ACM可以承担300kVA（冷却风扇全速）的负载。在这种状态下：夏季：每辆车有一个空调机单元正常工作，另一个空调单元的通风仍能正常工作列车所有负载的容量仅为256.7kVA，小于可以两台ACM可以承担的300kVA容量，满足运用需求。冬季：由于空调机组仅处于通风状态，全列车正常工作的辅助负载容量共有243.22kVA，小于可以两台ACM可以承担的300kVA容量，满足运用需求。一个蓄电池充电机故障：如果一台AC/DC蓄电池充电机故障，另一

6、台蓄电池充电机需要提供23.93kW（含DC24V负载）的功率以实现全冗余，剩余的一台蓄电池充电机可以提供25kW的输出容量给整列车的DC110V负载（含DC24V负载）供电，即为全冗余的低压电源供给系统。3　结束语车辆相关各系统与辅助电源系统电气接口配合的好坏直接关系到列车是否能够维持正常运营和为乘客提供优良、舒适的乘车环境。辅助电源容量大小直接关系到各负载设备特别是空调机组和空气压缩机能否正常工作，需要根据车辆的配置和以往项目的经验保证全车各用电设备的正常工作，并考虑到辅助电源故障的情况及空调机组和空气压缩机瞬间启动电流对辅助电源的冲击。因此，

7、辅助电源的容量计算至关重要，体现了车辆供货商的集成能力。..