DC600V客车电气系统工作原理.doc

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1、DC600V客车电气系统工作原理DC600V供电制式的空调客运列车，在电气化区段运行时，采用电力机车集中供电（DC600V）、客车分散变流供电方式。在非电气化区段运行时，DF11G客运大功率内燃机车本身带有辅助发电机，可将发电机组输出整流以DC600V方式向客车供电。DC600V供电系统工作原理框图见图1。电气综合控制柜2#机车电源DC600V400KW机车电源DC600V400KW集中控制器电气综合控制柜1#DC110V逆变器35KW充电器8KW空调伴热采暖照明逆变器35KW充电器8KW空调伴热采暖照明DC600V供电系统原理框图DC110V集控电源DC110V母线＋110V1.D

2、C600V供电装置原理简介我国电力机车供电的空调列车采用机车DC600V集中供电、客车分散变流的方式。电力机车主变压器的副边，有两个给客车供电的辅助供电绕组，提供单相AC860V电压，经相控整流、滤波后供给客车DC600V。DF11内燃机车则两头分别有一个专门的辅助发电机，输出三相AC380V电压，分两路供给客车AC380V。电力机车电源设有接地保护电路、输出稳压及限流环节、过流及短路保护、过压及欠压保护等。每路输出功率为400KW。DF11内燃机车的辅助发电机组与发电车集中供电相似，只是缺少一个备用机组。基本工作原理上图为电力机车DC600V电源装置的主电路原理图。这是一个非常典型

3、的单相相控整流电路，不同的是该电路的受控元件SCR在同一桥臂上，而另一个桥臂的两个二极管既可整流，又起到续流的作用。电力机车向客车供电的辅助绕组输出额定电压为1AC870V，额定电流600A，额定功率522kVA，阻抗电压8%。之所以采用870V是考虑接触网电压波动的影响，电力牵引网的网压受多种因素的影响，波动范围为17KV—31KV，在网压为25KV时，输出对应空载870V，而在低网压17.5KV(-30%)时，输出电压约为1AC610V,全波整流电压接近与550V,基本能够保证客车的正常供电。但是，870V的交流输入电压带来的问题是使电源装置的功率因数降低，系统参数匹配（尤其是电

4、感L）困难。电路中，KM作为电源交流输入的投切开关，机车司机台上设有供电钥匙，由司机转换该钥匙来控制交流真空接触器KM的闭合与分断。V1、V2为大功率整流二极管，SCR1、SCR2为晶闸管，由V1、V2、SCR1、SCR2四只大功率半导体器件构成了单相半控全波整流的主电路。单相电源的正半周经过V1、SCR2，负半周经过SCR1和V2构成回路。输出滤波电路由电感L和电容C组成，使输出电流脉动率小于30%。直流输出侧安装了电流传感器I/V，既作为限流控制又作为过流检测的元件；设有单刀隔离开关，当其中一路供电故障时，可人为使用该刀开关切除整流装置直流输出与连接器的连接。R是并联在输出端的‘

5、死’负载，既是停止输出时滤波电容的放电电阻，又是整流器空载工作的负载。U/V是电压传感器，输出恒压控制由电压传感器提供电压信号。机车电源输出侧电流保护采用基于传感器信号的电子式保护。2.电源装置的保护2.1.过流保护：当交流侧出现过流时，过流继电器与电流互感器构成检测回路，当达到整定值时，过流中间继电器动作，其常闭联锁分断使KM失电。2.2.当直流侧出现过流时，电流传感器I/V检测电流信号，达到过流整定值时，微机送信号使中间继电器得电，分断KM，同时微机柜封锁供电整流桥触发脉冲。2.3.任一路交流侧、直流侧的过流保护都是独立控制。3.接地保护两路供电装置各用一个接地保护系统，可同时保

6、护直流、交流侧，使两路交流接触器分别分断。接地继电器动作后，使KM断开，若出现故障后，将钥匙开关断开，故障排除可继续合接触器，系统重新工作。2.电气化区段系统运行方式电气化区段，电力机车的列车辅助供电装置将受电弓接受的25KV单相高压交流电降压、整流、滤波成600V直流电。机车上安装了两套DC600V电源装置，两套装置分两路通过KC20D连接器向空调客车供电。空调客车通过电气综合控制柜自动(按车厢号分奇偶选择)将其中一路600V直流电送入逆变器及DC110V充电器。空调逆变电源将600V直流电逆变成三相50Hz交流电，向空调装置、电开水炉（部分车改为DC600V供电）等三相交流用电负

7、载供电。DC110V充电器将DC600V直流电变换成DC110V直流电，给蓄电池组充电的同时向照明、供电控制等负载供电。25G型客车的空调机组根据车种不同分为1T1、1T2型，均采用35KW逆变器供电，其中：25G型硬座、餐车由于单车负载容量较大，均配置2×35KW逆变器供电，其中一个主要给空调机组供电，另一个给开水炉等交流负载供电，正常情况下，两个逆变器相互独立，互为热备份。但当其中一个发生故障时，另一个自动切换继续向负载供电，只是部分受控负载要减载运行