crh2型动车组辅助电源系统故障研究

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1、CRH2型动车组辅助电源系统故障研究　　摘要：探讨了300km速度级CRH2C型动车组辅助电源系统的供电电压、工作原理以及内部构成。针对CRH2C型动车组辅助电源系统的常见故障，分析了故障发生的原因，并提出了有效的应急处理措施。关键词：CRH2C型动车组；辅助电源系统；应急处理；故障分析中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：2095-1302（2013）11-0043-030引言在现代高速动车组中，辅助供电系统作为重要组成部分之一，主要为除牵引动力之外的所有用电设备提供电力。它关系着动车组许多功能

2、模块的实现，是列车安全稳定运行、旅客乘坐舒适的重要保证。自CRH2C型动车组运行以来，辅助供电系统故障时有发生，运行中会出现辅助电源装置（APU）不能扩展供电、通风机停止、辅助负载跳闸断电等故障，这些故障直接影响旅客乘坐的舒适性和列车的正常运行，严重干扰铁路运行秩序。1辅助电源系统1.1CRH2C型动车组辅助电源系统概述CRH2C型动车组是3009km速度级动车组，全列车共8辆编组，6动（M）2拖（T），首尾1号车和8号车是拖车，2号车到7号车是动车。全列车共3台辅助电源装置（APU），APU1、APU2

3、安装在1号车和8号车车底，APU3安装在5号车车底。2号车、4号车、6号车车底下各悬挂一套控制用蓄电池装置。3号车、7号车车底下各悬挂一套应急通风用蓄电池装置。8号车设有列车无线用蓄电池。1.2供电原理CRH2C型动车组的辅助电源装置APU1/APU2从电路结构上分为两部分：辅助电源单元和辅助整流单元。从变压器辅助绕组提供电源，经APU1/APU2内部电能变换，共输出6类不同电压制式的电源系统，分别为非稳定单相AC400V系统、非稳定单相AC100V系统、稳定三相AC400V系统、稳定单相AC100V系统

4、、稳定单相AC220V系统和稳定DC100V系统。非稳定单相AC400V电源系统由牵引变压器辅助绕组提供，通过闭合交流电接触器ACK1给辅助电源提供AC400V不稳定电源系统，其配线是704、754线系统；APU1或者APU2内部的辅助变压器（ATr）将牵引变压器辅助绕组的单相不稳定AC400V电压直接降压至单相不稳定AC100V电源系统，向盥洗室热水器、保温回路等容许电压变动的负载供电，其配线是251线系统；APU1或者APU2内部的整流器和逆变器将非稳定单相AC400V系统变为稳定三相AC4009V系

5、统，为牵引系统相关的设备牵引变压器、牵引变流器、牵引电机用各送风机等以及主空压机、电开水炉等负载供电，其配线为771、781、791系统；从辅助电源单元的逆变器输出的三相稳定AC400V电源系统经辅助整流单元的隔离稳压变压器TR3、TR4分别输出稳定单相AC100V系统、稳定单相AC220V系统，其配线分别为202线系统和302线系统；辅助电源单元的逆变器输出的三相稳定AC400V电源系统经过辅助整流单元的整流器变为稳定DC100V系统，其配线为103线系统，向车辆的控制电源、车厢照明、蓄电池、给水卫生等

6、供电。APU1/APU2内部电路结构如图1所示。图1APU1/APU2内部电路结构构成APU3由单相整流器、三相逆变器等构成。APU3的输入电源是牵引变压器3次绕组输出的AC400V，通过单相整流器变换成为直流电。该直流电通过三相逆变器变换成为交流电，提供AC400V三相50Hz电源，供应4号车主变压器冷却风机，4号车、5号车的牵引变流器CI及牵引电机冷却风机用电。内部电路结构如图2所示。图2APU3内部电路结构构成1.3冗余性在动车组上安装3台牵引变压器，分别安装在2、4、6号车。2、6号车的牵引变压器

7、辅助绕组输出的AC4009V电压，通过控制交流电接触器ACK1分别供电给4节车厢。正常情况下，每台主变压器的辅助绕组输出的AC400V分别供电给4节车厢。当一台牵引变压器故障时，通过控制交流电接触器ACK2，另一台正常运转的牵引变压器能够通过辅助绕组向8节车厢供电。4号车的牵引变压器辅助绕组输出的AC400V单独给5号车的辅助电源装置APU3提供电源。1、8号车各安装1台辅助电源装置APU，一台辅助电源装置供给4节车厢所需辅助用电。当一台辅助电源装置发生故障时，通过控制扩展供电接触器BKK，另一台正常运转

8、的辅助电源装置能够向8节车厢供电。在5号车上另外安装了一台辅助电源装置APU3，APU3单独给4、5号车的牵引设备通风机供电。当APU3出现故障时，可由8号车的APU给APU3进行扩展供电。2辅助电源典型故障原因分析2.1APU1/APU2辅助整流单元故障2.1.1辅助电源装置ACVN1跳闸辅助电源装置交流电源断路器1跳闸的故障代码为146，出现这种故障的现象是AC100V稳压供电电路失电，导致无法进行空调控制、供水控制、显示