動(dòng)車動(dòng)車組高壓系統(tǒng)[知識(shí)課件]

1、CRH380BLCRH380BL動(dòng)車組高壓系統(tǒng)動(dòng)車組高壓系統(tǒng) 中國(guó)北車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司 目 錄 一一. . 概述概述 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 三三. . 變壓器變壓器 四四. . 高壓設(shè)備管理高壓設(shè)備管理 一一. . 概述概述 CRH380型動(dòng)車組的高壓系統(tǒng)是基于25kV供電條 件而設(shè)計(jì)的。動(dòng)車組為16輛編組，1-8車與9-16車分 別構(gòu)成兩個(gè)完全相同且互相獨(dú)立的高壓?jiǎn)卧Ｃ總€(gè) 高壓?jiǎn)卧獮?個(gè)完全相同的牽引單元提供列車牽引及 輔助供電電源。 一一. . 概述概述 一一. . 概述概述 單個(gè)牽引單元的構(gòu)成單個(gè)牽引單元的構(gòu)成 一一. . 概述概述 車頂設(shè)備布置 二二. . 主要設(shè)備主

2、要設(shè)備 1. 受電弓受電弓 CRH380型動(dòng)車組采用法維萊公司的CX型主動(dòng)控 制的單臂受電弓。該產(chǎn)品符合EN50206-1標(biāo)準(zhǔn)，弓頭 為單滑板受電。氣動(dòng)控制閥板及受電弓控制器 （PCU），安裝在車內(nèi)。受電弓控制器的電氣接口為 DC110V，通過MVB總線與本車終端單元進(jìn)行通信。 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 1. 受電弓受電弓 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 1. 受電弓受電弓 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 1. 受電弓受電弓 標(biāo)稱供電電壓25KV 最大持續(xù)電壓29KV 供電頻率50Hz 1 Hz 額定電流1000A 短路電流16KA（持續(xù)時(shí)間1S） 滑板材料碳 壓縮空氣要求5bar 0.5ba

3、r 壓縮空氣流量 最大30l/min 降弓時(shí)間小于6s 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 2. 避雷器避雷器 避雷器安裝在每個(gè)受電弓的右后方用于保護(hù) 列 車以及后段的電氣系統(tǒng)防止過壓通過接觸線進(jìn)入列 車（如：閃電過壓）。 位于變壓器原邊前段的避雷器用于吸收主變壓 器中不能承受的開關(guān)產(chǎn)生的電壓。 避雷器符合 EN 60099-4 要求。 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 2. 避雷器避雷器 項(xiàng)目參數(shù)備注 額定電壓37kV 最大持續(xù)電壓30kV31kV持續(xù)5min 標(biāo)稱放電電流峰值10kA 壓力放電40kA 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 2. 避雷器避雷器 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 3. 電壓互感器電

4、壓互感器 TC車的車頂安裝有電壓互感器，位于受電弓與 主斷路器之間。其主要作用是檢測(cè)接觸網(wǎng)電壓，將 檢測(cè)的信號(hào)提供給列車的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及相應(yīng)的牽 引變流器，以便相應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行控制與保護(hù)。 電壓互感器符合 EN 60044-2(Ref.16)和EN 60044-2/A1(Ref.17) 要求。 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 3. 電壓互感器電壓互感器 項(xiàng)目參數(shù)備注 額定電壓25kV 供電頻率50Hz 最大持續(xù)電壓29kV31kV持續(xù)5min 二次繞組數(shù)量1 二次側(cè)額定電壓100V變比：25kV/100V 二次側(cè)容量20VA 精度0.5 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 3. 電壓互感器電壓互感器 二二

5、. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 4. 主斷路器主斷路器 CRH380型動(dòng)車組采用賽雪龍（Scheron）公司 的BVAC N99型主斷路器。 主斷路器設(shè)計(jì)成單極真空主斷路器，內(nèi)置有彈 簧式壓縮空氣作動(dòng)器以及真空電弧放電室。主斷路 器通過電磁閥線圈得電，壓縮空氣推動(dòng)作動(dòng)器后關(guān) 閉，主觸點(diǎn)閉合同時(shí)，開啟彈簧被鎖住。開啟過程 通過電磁觸發(fā)（通過切斷保持電流）。主斷路器從 總風(fēng)管獲得壓縮空氣。在列車整備時(shí)，可以從輔助 空氣壓縮機(jī)獲取壓縮空氣。 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 4. 主斷路器主斷路器 標(biāo)稱供電電壓25KV 最大持續(xù)電壓29KV 供電頻率50Hz 1 Hz 額定電流1000A 短路電流20kA（持

6、續(xù)時(shí)間1S） 短路峰值電流50kA 輔助電壓DC110V 輔助觸點(diǎn)開關(guān)電流 最大：0.8A 最?。?mA 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 4. 主斷路器主斷路器 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 4. 主斷路器主斷路器 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 4. 主斷路器主斷路器 閉合過程 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 4. 主斷路器主斷路器 斷開過程 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 5. 接地開關(guān)接地開關(guān) 主斷路器旁安裝有接地開關(guān)，其主要作用是在 檢修維護(hù)時(shí)可以保證車輛的安全接地。接地開關(guān)型 號(hào)BTE25040L1A1B12，特別與BVAC系列主斷路器配合 使用。 接地開關(guān)帶有接地聯(lián)鎖鑰匙，只有按高壓接地

7、規(guī)程操作才能操作接地開關(guān)接地。 電壓互感器符合 EN 60044-2(Ref.16)和EN 60044-2/A1(Ref.17) 要求。 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 5. 接地開關(guān)接地開關(guān) 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 5. 接地開關(guān)接地開關(guān) 項(xiàng)目參數(shù)備注 額定電壓25kV 供電頻率50Hz 短路承受電流16kA(rms) 短路承受電流40kA(peak) 操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)操作 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 5. 接地開關(guān)接地開關(guān) 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 6. 電流互感器電流互感器 TC車的車頂安裝有干線電流互感器，變壓器輸 入電流互感器，在變壓器上安裝有回流電流互感器。 電流互感器的作用

8、主要是將檢測(cè)的信號(hào)提供給列車 的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，以便對(duì)列車進(jìn)行控制與保護(hù)。 電流互感器符合 EN 60044-1(Ref.18)和EN 60044-1/A1(Ref.19) 要求。 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 6. 電流互感器電流互感器 干線及變壓器輸入電流互感器 項(xiàng)目參數(shù)備注 額定電壓25kV 供電頻率50Hz 一次側(cè)額定電流600A 二次側(cè)額定電流5A 二次側(cè)容量8VA 精度0.5 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 6. 電流互感器電流互感器 干線電流互感器參數(shù) 項(xiàng)目參數(shù)備注 額定電壓25kV 供電頻率50Hz 一次側(cè)額定電流300A 二次側(cè)額定電流5A 二次側(cè)容量8VA 精度0.5 二二.

9、. 主要設(shè)備主要設(shè)備 6. 電流互感器電流互感器 變壓器輸入電流互感器參數(shù) 項(xiàng)目參數(shù)備注 額定電壓25kV 供電頻率50Hz 一次側(cè)額定電流300A 二次側(cè)額定電流5A 二次側(cè)容量2.5VA 精度1 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 6. 電流互感器電流互感器 回流電流互感器參數(shù) 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 7. 車頂隔離開關(guān)車頂隔離開關(guān) TC車的車頂安裝有車頂隔離開關(guān)，主要作用是 在牽引單元或者車頂高壓電纜出現(xiàn)故障時(shí)，隔離相 應(yīng)的牽引單元。 正常狀態(tài)下隔離開關(guān)處于閉合狀態(tài)。隔離開關(guān) 的斷開與閉合由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)。 電流互感器符合 EN 60077-1(Ref.11)和EN 60077-2(Ref

10、.14) 要求。 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 7. 車頂隔離開關(guān)車頂隔離開關(guān) 二二. . 主要設(shè)備主要設(shè)備 7. 車頂隔離開關(guān)車頂隔離開關(guān) 項(xiàng)目參數(shù)備注 額定電壓25kV 供電頻率50Hz 額定電流500A 短路承受電流16kA(rms) 短路承受電流40kA(peak) 操作機(jī)構(gòu)氣動(dòng)操作 三三. . 變壓器變壓器 1. 概述概述 TC車的車下安裝有牽引變壓器，主要作用是接 觸網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為相對(duì)較低的等級(jí)，提供給列車牽引 及輔助系統(tǒng)，進(jìn)行列車牽引及中低壓負(fù)載的供電。 牽引變壓器符合 IEC 60310及IEC 61373標(biāo)準(zhǔn)要 求。 三三. . 變壓器變壓器 2. 主要參數(shù)主要參數(shù) 變壓器容量

11、kVA 6134 一次側(cè)額定電流 A245 一次側(cè)額定電壓 V25,000 二次側(cè)額定電流 A41484 二次側(cè)額定電壓 V41850 絕緣等級(jí) F 變壓器油 Ester油 負(fù)載損耗kW 85150 190228.6 空載損耗kW 25kV25kV 2.52.5 諧波損耗kW 85150 2521 附加損耗kW 85150 55 總損耗kW 85150 222.5257.1 效率96.40%96% 三三. . 變壓器變壓器 2. 主要參數(shù)主要參數(shù) 線圈有兩柱，每柱有2段繞組； 線圈為層式結(jié)構(gòu)，絕緣等級(jí)為F級(jí)； 每段繞組都由高壓繞組和牽引繞組組成； 繞組從里到外布置順序?yàn)闋恳@組、高壓繞組； 每

12、個(gè)繞組帶有軸向的油道，這些油道用于繞組的冷卻； 為滿足高阻抗的要求，線圈采用四分裂式結(jié)構(gòu)。 鐵心磁路為芯式結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)芯柱旁軛及 兩個(gè)矩形鐵軛組成； 磁片采用冷軋晶粒取向硅鋼片疊積而成， 片間有耐熱絕緣涂層； 芯柱采用多級(jí)近似圓形截面，使用綁帶綁 扎，使增加剛性。 三三. . 變壓器變壓器 3. 主要部件主要部件 三三. . 變壓器變壓器 3. 主要部件主要部件 冷卻系統(tǒng)由四部分組成，分別為： 冷卻器 風(fēng)機(jī)組 金屬框架 蝶閥及Harting接線盒 三三. . 變壓器變壓器 4. 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 項(xiàng)目設(shè)計(jì)值項(xiàng)目設(shè)計(jì)值 油側(cè)空氣側(cè) 散熱功率300kW風(fēng)扇個(gè)數(shù)2 堵塞面積10%風(fēng)量5.5m3/s

13、油流量50m3/min進(jìn)氣溫度40 進(jìn)口溫度105空氣阻力1550Pa 出口溫度94.7海拔高度600m 壓力損失1.25bar 工作壓力1.55bar 三三. . 變壓器變壓器 4. 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 1. 概述概述 高壓系統(tǒng)的管理由TCMS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)責(zé)。主要分 為以下幾個(gè)部分： 1.受電弓管理 2.主斷路器（VCB）管理 3.車頂隔離開關(guān)（LDS）管理 4.變壓器管理 列車正常運(yùn)營(yíng)時(shí)每個(gè)高壓?jiǎn)卧獌H升起一個(gè)受電 弓，且不允許中間及兩端的受電弓同時(shí)升起。 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 2. 受電弓受電弓 受電弓的硬線電路設(shè)有

14、升前弓、升后弓、降弓、 ADD降弓、緊急斷電環(huán)路等列車線。 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 2. 受電弓受電弓 TCMS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)受電弓的管理主要有以下幾個(gè) 方面: 受電弓切除 受電弓選擇 受電弓降弓控制 受電弓升弓控制 受電弓互鎖功能 緊急驅(qū)動(dòng)模式 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 2. 受電弓受電弓 列車運(yùn)行時(shí)，僅受電弓升起的TC車的主斷路器 閉合。 主斷路器的管理主要有以下內(nèi)容： 主斷路器切除 主斷路器閉合 主斷路器斷開 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 主斷路器主斷路器 主斷路器的閉合需要滿足以下條件： 司機(jī)臺(tái)占用 牽引手柄“0”

15、位 受電弓已升起； 供風(fēng)壓力正常； 無斷開主斷指令； 主斷環(huán)路正常； 高壓供電系統(tǒng)正常； 牽引變壓器無故障； 牽引供電隔離開關(guān)及預(yù)充電電路斷開； 網(wǎng)絡(luò)接口模塊正常； 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 主斷路器主斷路器 斷開主斷路器的一般條件： 網(wǎng)壓不在正常范圍內(nèi) 變壓器故障保護(hù) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障保護(hù) 無占用司機(jī)室且不在換端模式 牽引變流器發(fā)出的斷主斷信號(hào) 網(wǎng)側(cè)過電流保護(hù) 供風(fēng)壓力不足 緊急斷電環(huán)路斷開 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 主斷路器主斷路器 列車正常運(yùn)行時(shí)，所有車頂隔離開關(guān)均處于閉 合狀態(tài)。 車頂隔離開關(guān)的管理主要有以下內(nèi)容： 車頂隔離開關(guān)切除 車頂隔離開關(guān)閉合 車頂隔離開關(guān)斷開 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 車頂隔離開關(guān)車頂隔離開關(guān) 車頂隔離開關(guān)斷開的一般條件： 變壓器故障 本地主斷斷開故障 LDS閉合故障 緊急模式 無受電弓升起 四四. . 高壓系統(tǒng)控制與管理高壓系統(tǒng)控制與管理 4.車頂隔離開關(guān)車頂隔離開關(guān) 車頂隔離開關(guān)閉合的一般條件： 無斷開車頂隔離開關(guān)指令 無受電弓升起 車頂隔離開關(guān)斷開的一般條件： 網(wǎng)壓不