动车组的辅助供电系统报告资料Word下载.docx

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毕业设计（论文）评议意见书

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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报告

一、毕业设计论文内容

本文通过系统的介绍动车组辅助供电系统的特点、动车组辅助供电系统的构成和动车组辅助供电系统的功能，让我们进一步认识动车组辅助工作系统.

二、基本要求

在动车组的整体设计方面，控制母线和主电缆在全列车贯通。

动车组的辅助逆变器和充电机要向轻量化、小体积方面发展。

三、重点研究问题

本文重点研究的是CRH2型动车组的辅助供电系统的构造、工作原理和相关的关键部件。

四、主要技术指标

动车组上辅助电源装置的技术指标：

输入额定值：

额定电压：

ＡＣ４００Ｖ（５０Ｈｚ）单相；

电压变动范围：

＋２４％～－３１％（连续），－３７％（１０分钟）。

输出额定值：

额定容量：

２２７ｋＶＡ；

负载程度：

１００％连续，ＡＣ输出１８０％１０秒，ＤＣ输出１２０％２０秒；

负载功率因数：

８５％。

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”各型动车组，其中，CRH3型动车组速度达到350km/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

动车组的辅助电源系统的可靠性、安全性是非常重要的,加强辅助供电系统主要性能的研究,将有助于深化我国动车组高速度、高性能的发展趋势。

辅助供电系统是是动车组高效运行的必要条件，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。

由于我国各种型号的动车组是在引进消化吸收国外技术的基础上生产出来，各种动车种类繁多，技术各异。

在这种背景下，各种动车之间存在着大量的零配件不通用，我国铁路动车组的维护、保养和继续生产也就面临着巨大的挑战，维护保养的成本也将会大大提高，间接阻碍我国铁路动车组事业的继续发展。

由于不同国家生产的各种动车所采用的技术各不相同，掌握和吸收起来就会增加一定的难度。

因此，迅速加快我国对动车组技术的引进吸收工作，吸取所引进动车组的各项优点，研发并制造出我国自主研发的动车组，才能科学地制定统一的标准，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

1.1辅助供电系统的简单介绍

在动车组上其辅助供电系统是为动车组所有用电设备提供电力的设备及其供电系统。

但是前提是除牵引动力系统之外的用电设备。

目前中国运行的高速列车都是电力牵引列车，动车组运行的电力均来自牵引供电电网，经受电弓进入列车主变压器原边绕组，主变压器的次级绕组专设有辅助系统供电的辅助绕组。

动车组上辅助供电系统的动力设备主要包括：

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。

以为列车的可靠运行提供必须的电力支持。

动力车的辅助系统供电是独立的辅助电机。

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。

动车组上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、经过消化吸收后，组织各部门攻关人员，联合设计生产的一系列CRH动车组车辆均命名为“和谐号”。

1.2CRH2简介

　　随着中国经济的迅猛发展，高速、高效已成为新时代铁路发展的必然要求。

为适应这一中华民族复兴的目标，中华人民共和国铁道部决定第六次提速，随后向日本川崎重工及南车四方机车车辆股份有限公司订购了CRH系列动车组。

这是继台湾高铁的700T型电联车后，第二款日本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。

　　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：

330km/h

　　最高试验速度：

375.3km/h

　　轨距：

1435mm（标准轨）

　　适应站台高度：

1200mm

　　传动方式：

交直交

　　牵引功率：

4800kW

　　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：

25700mm

中间车辆长度：

25000mm

　　车辆宽度：

3380mm

　　车辆高度：

3700mm

　　空调系统：

准集中式

　　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：

≤14t

　　转向架轮径：

860/790mm

　　转向架固定轴距：

2500mm

　　受流电压：

交流25kV，50Hz

　　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AC100VAC220V、AC400V

　　现有CRH2A8辆编成　250KM/H

　　CRH2B16辆编成　250KM/H

　　CRH2C8辆编成　350KM/H

　　CRH2E16辆编成（卧铺）　250KM/H

1.3CRH2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。

　　我国动车组的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。

动车组上的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。

图1-3辅助电源装置与牵引变压器的介绍：

图1-3动车组

　　动车组的辅助电源装置:

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所有用电设备提供电是动车组技术的重要组成部分。

前提是除牵引动力系统之外的的用电设备，牵引供电系统是主要的主要供电系统，为动车组的启动、调速、加速、制动减速提供动力，辅助供电系统是重要的供电系统。

国内外各型动车组的辅助供电系统各有特色。

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，一般和牵引变流器安装在一个机箱中。

辅助供电系统为空气压缩机、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、控制、广播、列车无线等设备提供电源。

上述负载要求辅助供电系统具有包括三相AC380V母线、AC220V母线DC110母线等输出。

2.2动车组辅助供电系统和基本组成

　　一般来讲，动车组的辅助供电系统主要包括辅助电源系统、电源分配系统、辅助用电设备。

2.2.1辅助电源系统

　　动车组的辅助电源系统由电源供给设备、电源转换设备组成，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。

　　动车组的辅助变流器的各个组成部分在运行中是相辅相成的。

输入斩波器:

输入滤波器是“变频器输入端专用型滤波器”的简称。

输入滤波器一般安装在电源与变频器输入电源线之间，主要用于抑制变频器产生的传导干扰和辐射干扰，同时具备共模和差模抑制能力。

输入滤波器主要用于对电磁环境要求较高的场合，防止变频器工作时，变频器输入端对电网和其它设备产生的干扰。

　　直流斩波器:

直流斩波器乃利用功率组件对固定电压之电源做适当之切割以达成负载端电