CRH2型动车组电气控制线路的调试与检修 终稿可编辑.docx
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CRH2型动车组电气控制线路的调试与检修终稿可编辑
2012届毕业设计说明书
课题名称:
CRH2型动车组电气控制线路的调试与检修
专业系:
班级:
学生姓名:
指导老师:
完成日期:
2012届毕业设计任务书
一、课题名称:
CRH2型动车组电气控制线路的调试与检修
二、指导老师:
王玺珍
三、设计内容与要求
1、课题概述
中国铁路的高速发展,CRH型动车组通过引进、消化、吸收,现全面掌握了高速动车组系统集成、车体、转向架等关键核心技术,使我国的高速动车组自主创新取得重大技术成果。
通过《CRH2型动车组电气控制线路的调试与检修》课题,让学生学会CRH型动车组电气控制原理的分析,并初步学会CRH型动车组电气控制线路的调试与检修的方法。
2、设计内容与要求
1)牵引系统电气设备的调试与检修
(1)网侧高压系统电气设备
(2)牵引变压器
(3)牵引变流器
(4)牵引电动机
(5)受电弓
2)牵引主电路的电气线路调试与检修
(1)牵引电路
(2)制动电路
3)辅助供电系统的调试与检修
4)交流供电系统的调试与检修
5)直流供电系统的调试与检修
6)系统设计要求
1)编写出CHR2型动车组牵引系统高压设备的电气调试与检修方法。
2)编写出CRH2型动车组主电路的调试与检修方法。
3)编写出辅助供电系统的调试与检修
4)编写出交流供电系统的调试与检修
5)编写出直流供电系统的调试与检修
四、设计参考书目
1)《CRH系列动车组故障处理汇编》…………………………………………西南交通大学出版社
2)《CRH系列动车组实用技术教程》…………………………………………西南交通大学出版社
3)《动车组运用检修实作培训教材》…………………………………………西南交通大学出版社
4)《CRH2系列动车组司机手册》………………………………………………西南交通大学出版社
5)《高速动车组工作原理与结构特点》………………………………………西南交通大学出版社
6)《动车组传动与控制》………………………………………………………西南交通大学出版社
7)《动车组工程》………………………………………………………………西南交通大学出版社
8)《CRH2动车组》………………………………………………………………西南交通大学出版社
9)《动车组制造工艺》…………………………………………………………西南交通大学出版社
10)《动车组装备》………………………………………………………………西南交通大学出版社
11)《动车组牵引与制动》………………………………………………………西南交通大学出版社
五、设计说明书要求
1.封面
2.目录
3.内容摘要(200-400字左右,中英文)
4.引言
5.正文(设计方案比较与选择、设计方案原理、计算、分析、论证,设计结果的说明及特点)
6.结束语
7.附录(参考文献、图纸、材料清单等)
六、毕业设计进程安排
1.前3周学习CRH2型动车组电力牵引的电气控制原理。
2.4~7周系统编写进行CRH2型动车组电力牵引的电气控制原理的分析。
3.8周整理资料。
4.9周论文编写初稿完成。
5.10周完成设计任务书。
6.准备毕业设计答辩。
七、毕业设计答辩与论文要求
1.毕业设计答辩要求
答辩前三天,每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅,由指导老师写出审阅意见。
学生答辩对自述部分应写出书面提纲,内容包括课题的任务、目的和意义,采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
答辩小组质询课题的关键问题、质询与课题密切相关的基础理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法、鉴别学生独立工作能力、创新能力。
2.毕业设计论文要求
文字要求:
说明书要求打印(除图纸外),不能手写。
文字通顺,语言流畅,排版合理,无错别字,不允许抄袭。
图纸要求:
按工程制图标准制图,图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,文字注释必须使用工程字书写。
曲线图表要求:
所有曲线、图表、线路图。
程序框图、示意图等不准用徒手画,必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
辅助供电系统的调试与检修8.1概述
动车组的供电系统采用母线供电方式,为列车辅助供电系统如冷却通风机、空调装置、照明、网络控制系统、制动系统、旅客信息、列车无线等设备提供电源。
动车组的M2-2,M2-6均安装牵引变压器MTrMainTransformer。
正常情况下,M2-2,M2-6车的牵引变压器的辅助绕组(3次绕组)分别独立向前4辆和后4辆车厢提供单相AC400V/50HZ电源。
如果一台牵引变压器出现故障时,可采用故障供电方式,由另一台牵引变压器向整列车供电,这种方式称为扩展供电。
动车组的T1c-1,T2c-8号均安装有辅助电源装置。
正常情况下T1c-1、T2c-8号车的辅助电源装置分别独立向前4辆和后4辆车厢提供三相AC400V/50HZ电源。
如果一台辅助电源装置出现故障,另一台辅助电源装置可通过扩展供电向整列车供电
动车组设有3组容量为100A?
h的蓄电池组,容量充足,可紧急时使用。
动车组可以通过外部电源插座从车下提供AC400V/50HZ电源。
8.1.1系统组成
辅助供电系统由牵引变压器辅助绕组、辅助电源装置、蓄电池、辅助及控制用电设备、地面电源等几部分组成。
辅助电源装置由辅助电源箱(AuxiliaryPowerUnit,简称APU)和辅助整流器箱(AuxiliaryRectifier简称ARF)俩部分组成。
其中辅助及控制用电设备包括各种交流及直流用电设备。
动车组的M2-2,M2-6号车分别安装有一台牵引变压器MTr。
T1c-1,T2c-8号车分别安装有一组辅助电源装置。
2,4,6号车分别安装有一组蓄电池组。
M2-2,M2-6号车车体侧面分别安装一个外部电源插座;所有车厢上安装有各种辅助及控制用电设备。
牵引变压器的辅助绕组输出单相AC400V/50HZ电源,可以直接给司机室空调、客室空调、换气装置、辅助电源装置提供电源。
辅助电源装置的辅助电源箱(APU)和辅助整流器箱(ARF)可以输出下述5种制式电源:
(1)非稳压单相AC100V系统
由辅助变压器ATrAuxiliaryTransformer将牵引变压器辅助绕组的AC400V电压直接降压至AC100V,向允许电压波动范围较大的负载供电,如电热水器等。
(2)稳压单相AC100V系统、稳压单相AC200V系统
该电源系统与辅助绕组AC400V电压实现电气隔离(由辅助整流器箱中的TR3、TR4变压器实现),并且实现降压与稳压。
(3)稳压单相AC400V系统
稳压单相AC400V电源给牵引系统相关的辅助设备(如牵引变压器、牵引变流器、牵引电动机用通风机等)供电。
(4)稳压DC100V系统
稳压DC100V系统向车辆的控制电源、车厢照明、蓄电池等供电。
8.1.2系统冗余
(1)牵引变压器辅助绕组扩展供电
动车组M2-2、M2-6号车分别安装一台牵引变压器。
正常情况下,每台牵引变压器的辅助绕组输出的单相AC400V/50HZ电源分别供给4辆车,2号车牵引变压器的辅助绕组供电给1,2,3,4号车,6号车牵引变压器的辅助绕组供电给5,6,7,8号车。
当一台牵引变压器故障时,另一台牵引变压器的辅助绕组能够通过电路的切换向整列车供电。
此时受牵引变压器容量的限制,空调装置功率减半运行。
(2)辅助电源装置扩展供电
动车组T1c-1,T2c-8号车上分别安装一台辅助电源装置。
正常情况下,每台辅助电源装置输出的三相AC400V/50HZ电源分别供电给4辆车,1号车的辅助电源装置供电给1,2,3,4号车,6号车的辅助电源装置供电给5,6,7,8号车。
当一台辅助电源装置发生故障时,另一台辅助电源装置能够通过电路的切换向整列车供电。
辅助电源装置的输出容量能够向整列车供电,当一台辅助电源装置故障时无需减少负载功率。
(3)系统布置
在动车组两辆先头车辆T1c-1、T2c-8车底下各悬挂辅助电源装置1台,在M2-2、T2-4、M2-6车底下各悬挂蓄电池1组,具体布置如图8.3所示。
(a)1号车车下悬挂设备概况
b8号车车下悬挂设备概况
8.1.3系统容量
8.1.3.1牵引变压器参数
牵引变压器型号为ATM9,其参数如表8.1所示。
表8.1ATM9型牵引变压器参数
容量(KV?
A)电压(V)电流(A)
原边306025000122
牵引25701500857×2
辅助4904001225
8.1.3.2牵引变压器辅助绕组负载容量
牵引变压器辅助绕组的负载容量如表8.2所示。
表8.2MTr辅助绕组负载容量
MTr辅助绕组额定容量490kv?
A2号车MTr(kv?
A)6号车MTr(kv?
A)备注
负载都运行时448.5461.2
1号车APU停止时353.2352.6
8号车APU停止时557.2352.6
2号车MTr停止时停止532.6空调功率减半
6号车MTr停止时532.6停止空调功率减半
2号车MTr停止,1号车APU停止时停止532.6空调功率减半
2号车MTr停止,8号车APU停止时停止532.6空调功率减半
6号车MTr停止,1号车APU停止时532.6停止空调功率减半
6号车MTr停止,8号车APU停止时532.6停止空调功率减半
根据表8.2所示,单台牵引变压器辅助绕组给4辆车供电时,没有超过牵引变压器辅助绕组的额定容量490KV?
A。
当一台牵引变压器发生故障进行扩展供电时,虽然超过了辅助绕组的额定容量,但通过使空调功率减半运行,仍能使牵引变压器辅助绕组的负载维持在允许的范围内。
辅助电源装置负载
单台辅助电源装置,无论在给4辆车供电时,还是在扩展供电的情况下给整列车供电时,都不超过辅助电源装置的额定容量。
蓄电池容量
在停电时,具备能够使辅助设备等持续供电30min以上的容量。
当来自车辆外部的供电停止时或紧急状态如救援工况时,至少持续向应急照明。
列车无线系统、广播联络装置、标志灯车等设备供电2h。
8.2辅助电源装置
8.2.1辅助电源装置概述
辅助电源装置分成两个单元,即辅助电源箱(APU)和辅助整流器箱(ARF)。
8.2.1.1辅助电源箱APU
APU由辅助变压器(TR1,400V/470V)、输入滤波电容器(ACFC)、输入铝箔电抗器(ACL1)、辅助变流器(由单向脉冲整流器,中间直流环节,二点式PWM逆变器三个电路环节构成)、输出铝箔电抗器(ACL2)、输出滤波电容器(ACC)、辅助变压器(ATr)等构成。
由辅助变流器输出稳定三相AC400V/50HZ电源(恒压恒频),由辅助变压器(ATr)输出不稳定的单相AC100V/50HZ电源。
APU各环节及主要作用:
输入滤波回路:
输入滤波回路降低从电网输入到脉冲整流器及逆变器的高频电流分量。
IGBT脉冲整流器:
脉冲整流器将牵引变压器输入的单相交流电压变换成稳压的直流电压。
控制方式采用脉冲宽度调制方式。
DC中间回路:
滤波电容器将稳定的直流电压供给后端的逆变器。
APU停止时,滤波电容的放电由DCHK和DCHKR(放电接触器和放电电阻)完成。
IGBT逆变器:
逆变器将直流电压变换成为恒压恒频(CVCF)的三相交流电压。
输出LC滤波电路:
LC滤波电路降低逆变器输出电压中由于功率器件的通断所产生的高频电压分量,使其输出畸变较小的正弦波电压。
输出接触器
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