BSP客车DC600V供电系统.docx
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BSP客车DC600V供电系统
BSP客车DC600V供电系统
1系统概述系统概述系统概述系统概述
1.1功能功能功能功能
本电源变换器专为青藏铁路客车设计,能够在高海拔(5100米)及低温(-40℃)环境下工作。
每节车厢配有一套辅助电源系统,由以下元件(模块)组成:
8kW蓄电池充电机,输出电压:
120…125V(可调)
3.5kVA单相逆变器;
50kVACVCF(变频变压)逆变器1;
50kVACVCF(变频变压)逆变器2;
15kVA变压器(普通车);25KVA(餐车);
两台50KVACVCF三相逆变器分别为车上的制氧机、空调等三相电器设备提供电源。
充电机为应急蓄电池充电,同时也为车上照明、控制柜、塞拉们、集便器等直流用电设备提供电源。
单相逆变器为紧急通风设备、影视系统、便利插座等提供电源。
1.2车下设备箱车下设备箱车下设备箱车下设备箱
电源变换器的所有模块和其它部件全部安装在一个箱体内,吊挂在车体下。
车下设备箱正面有两扇门并由门锁锁紧,逆变器和充电机模块由车下设备箱的正面(车厢的侧面)沿箱体内的滑槽推进箱体,模块的后部和箱体的后部通过橡胶条进行密封。
车下设备箱的两端有两排接线端子,输入输出电缆通过箱体侧面的进线管连接在端子排上。
箱体的两个侧面分别有一个维修门板可以打开。
车下设备箱门板的背面贴有简要的原理图,箱体两侧维修门板的背面贴有端子排的布置图。
车底电器箱体布置简图
1.3电气接口
1.4安全须知安全须知安全须知安全须知
必须在断电5分钟后方可打开门板或维修盖板。
要注意隔离变压器、滤波电感等发热器件可能会有较高的温度。
2逆变器DRNH55-06
2.1主要功能
2.1.1逆变器互联
逆变器1与逆变器2故障转换过程的逻辑时序图,电压频率曲线图
假设逆变器2故障了,当逆变器1检测到逆变器2故障信号5秒后,逆变器1停机,并于7秒后发出逆变器减载信号,同时切断逆变器2的启动信号并吸合互联接触器KM1,等待20秒后逆变器1的输出接触器吸合,并于5秒后开始软启动,10秒后启动到380V/50HZ。
0秒时开始检测到逆变器2故障,0-5秒表示逆变器1还在运行,兰色表示逆变器1检测到逆变器2持续5秒的故障后的停机(在第12秒的时候有减载信号发出),红色表示逆变器1的输出接触器吸合并准备软启动,最后的斜线表示软启动过程到380V/50HZ。
下图表示电压频率曲线图
MEE600辅助系统结构简图
2.1.2与制氧机的联锁
为配合制氧机启动,增加了与制氧机相互联锁的2条DC110V信号线421(制氧机启动请求信号)、422(允许制氧机启动信号)。
保证逆变器以软启动方式加载制氧机,从而减小制氧机启动电流。
2.1.3降频降压输出
当逆变器输入电压在500--540VDC时,逆变器将按照特定的V/F曲线降频降压输出。
2.2逆变器面板对外接口见下图:
主控板数码管显示含义
LED发光二极管显示说明:
数码管显示代码含义说明:
2.3设备保护
设备有以下保护功能:
•输入过压保护
•输入欠压保护
•输出过压保护
•输出过流保护
•功率元件过流保护
•散热片过热保护
•短路保护
•断路保护
•控制电源故障保护
2.4逆变器技术参数
2.4.1总体技术参数
尺寸:
596x626x433(宽x深x高[mm])包括散热器
重量:
<105kg
环境温度:
工作温度:
-40℃≤Vamb≤40℃
海拔:
<5,100m地平面以上
湿度:
<95%(箱体外部,根据EN50155)
噪音:
<70dB
冲击:
垂直:
30m/S250ms,水平:
50m/S250ms,纵向:
30m/S250ms
冷却:
强迫风冷
效率:
额定负载、额定电压时,>93%
MTBF:
≥60,000h(平均无故障时间,见表1)
EMI:
所有对外接口处符合ENV50121-3-2要求
寿命:
20年
2.4.2输入参数
额定输入电压:
600VDC
输入电压范围:
500V…660VDC恒定
内部预充电:
有
内部DC干线熔断器:
有,保护值为160A
从DC干线上分离:
有,串联二极管
控制电源:
蓄电池供电,电压范围:
70V…135V
2.4.3输出参数
额定输出电压:
VDCRated>540V时,3x380VAC(+/-5%,稳定状态)
VDCRated>500V及<540V时,按照特定的V/F曲线降频降压输出。
额定输出频率:
50Hz(+/-0.5%)
输出电压纹波:
<20V(峰峰值)
THD:
<7.5%
输出正弦波滤波器:
有,在电阻性负载、额定功率时du/dt<100V/µs
额定输出功率:
50kVA
最大过载:
100kVA可达60秒
2.5故障分析与处理
目前DRN系列逆变器只有9种不同的故障。
故障代码见下表:
故障代码含义见下表:
2.6诊断与通讯
每台逆变器有2个用于系统诊断和设备诊断的RS485和RS232接口,与车辆连接的Lonworks网关装在充电机中。
图2:
SMA-net与LonWorks网关网络连接图
所有外部控制信号能够在蓄电池电压范围内(77V至132VDC)运行。
蓄电池充电机和逆变器有2个用于系统诊断和设备诊断的RS485和RS232接口。
MEE控制诊断工具是系统的一部分,显示所有重要系统信息。
以下是系统诊断可能的连接类型:
笔记本电脑通过外部转换器(RS232/RS485)连接到充电机通讯口。
通过RS232(只对模块进行诊断),笔记本电脑直接与一个模块连接。
与车辆连接的Lonworks网关装在充电机中。
Lonworks网关需要的24VDC/3w电源由充电机提供。
附图150KVA逆变器主电路图
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