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南车青岛四方机车车辆股份有限公司Page2目录提要1系统概述2系统组成和布置4辅助电源系统试验3主要部件原理和功能5典型故障分析及处理Page31系统概述CRH380A/AL型动车组的辅助供电系统采用干线供电方式，电源系统贯穿全列车。辅助电路电源从搭载在动力单元车厢的牵引变压器MTr的3次绕组得到。牵引变压器的3次绕组电源AC400v/50Hz分别通过电磁接触器ACK1被连接到贯穿线704、754线系统。扩展供电用的电磁接触器ACK2平时断开，以防止来自不同动力单元分区的电源混接触。一旦某一个系统出现故障，另一个系统可以通过电磁接触器ACK2连接，实现扩展供电（见下图）。以下均以典型的CRH2A型动车组为原型进行讲解。Page4目录提要4辅助电源系统试验3主要部件原理和功能5典型故障分析及处理1系统概述2系统组成和布置Page52系统组成和布置Page62.1系统组成和布置辅助供电系统由辅助电源装置和辅助用电设备两部分组成。辅助电源装置由辅助电源箱（APUBox）和辅助整流器箱（ARfBox）两部分构成，由辅助电源装置输出的电压分为非稳压电源和稳压电源两大类：即非稳定单相ACl00V/50Hz电源；稳定单相ACl00V/50Hz电源、稳定单相AC220V/50Hz电源、稳定三相AC400V/50Hz电源、稳定DCl00V电源。下图1为辅助电源装置供电种类示意图。图1辅助电源装置供电种类示意图Page72系统组成和布置辅助电源装置向牵引变流器通风机、牵引电机通风机、牵引变压器通风机、牵引变压器电动油泵、空气压缩机等车上设备提供三相交流电源，给蓄电池、辅助电路、监视装置、制动装置、关门装置、牵引变流器控制等电力设备提供直流输出，给空调控制、显示器、水泵装置、辅助制动等电力装置提供单相交流输出。动车组车体侧面装有连接外部电源的插座（单相AC400V/50Hz），CRH2A型车（2号车及6号车）上各有一处。车辆检修基地设置有外部电源，可供辅助电路工作。Page82系统组成和布置Page92.2关键系统设备布置CRH2A型在动车组两辆头车1、8车底下各悬挂辅助电源装置1台，在2、4、6车底下各悬挂蓄电池1组，具体布置如下图所示。HornHorn辅助电源装置（APU）换气装置Bat（无线用）驾驶室空调装置室外机空调装置辅助整流装置（ARf）踏面清扫用电磁阀制动控制装置换气装置电源箱空调装置STM轨道信号接收装置STM轨道信号接收装置通信网络信号接收装置自动车钩自动车钩控制回路接线箱换气装置连接器辅助电动空气压缩机主电动机冷却用通风机电流传感器(CT1)电流传感器(CT3)空调装置外部电源用插座空调装置高压机器箱主变换装置（CI）接地电阻接触器箱主变压器（MTr）蓄电池箱主电动机连接器主电动机踏面清扫用电磁阀换气装置电源箱制动控制装置主电动机冷却用通风机自动车钩自动车钩控制回路接线箱控制回路接线箱(a)1、8号车车下悬挂设备概况（b）2、4、6号车车下悬挂设备概况Page102系统组成和布置Page112.3系统的供电回路电源系统电源电压车辆负荷704、754线牵引变压器3次单相400V,50Hz各车空调装置、换气装置各车辅助电源（APU）司机室空调771、781、791线T1c-1,T2c-8APU-SIV三相400V±10%、50Hz变压器油循环泵(MTOPM)变压器电动送风机(MTrBM)各车牵引变流器电动送风机牵引电动机电动送风机各车空气压缩机各车辅助整流器(ARf)各车开水器302线ARf单相220V,50Hz各车吧台设备各车厨房设备各车插座202线TAPU-ARf-CVT单相100V±10%、50Hz各车空调控制、显示设定器各车给水装置各车空气清净机各车收音机辅助制动251线APU-ATｒ单相100V+26,-41%、50Hz各车电热器Page122.3系统的供电回路电源系统电源电压车辆负荷102线M2-2,T2-4,M2-6蓄电池（Bat）,103线(BatK1,ON时)DC100V+20%-10%T1c-1,T2c-8运转控制(含受电弓升弓、VCB控制)各车辅助空气压缩机（小型压缩机）蓄电池103线T1c-1,T2c-8ARfDC100V±10%各车辅助电路、监控装置、制动装置、关车门装置各车牵引变流器控制各车ATP各车列车无线用专用蓄电池103B线102线(RrLpCgK,ON时)103线(RrLpCgK,OFF时)DC100V±10%各车广播、预备灯各车汚物処理装置各车自动广播各车标志灯、摘挂装置、刮雨器装置115线103线(BatK2ON时)DC100V±10%各车空调控制、自动门装置、客室照明、客室(空调)电动送风机118A线专用蓄电池103线DC100V±10%各车列车无线装置Page132.3系统的供电回路Page142.3系统的供电回路102线系统:首先由蓄电池直接供电，完成升弓和合VCB任务后，通过BatK1与103线连接，蓄电池通过辅助整流器（ARf）输出的DC100V电源充电。当蓄电池电压异常下降时，通过电压检测电路检测，BatK1变为OFF状态，(参照M2-2、T2-4及M2-6辅助电路)阻止蓄电池过放电。以[T1c-1、M2-2、M1-3]、[T2-4、T1k-5]、[M2-6、M1s-7、T2c-8]为单位进行贯穿，在整个编组没有贯穿。103线系统：整个编组贯穿，103线经由电磁接触器ARfK被加压。103B线系统：平时由103线供电（通过预备灯切换接触器RrLpCgK常闭点），当接触网停电时，RrLpCgK的常开点接通，103B线改由102线供电。以各车为单位，在整个编组没有贯穿。115线系统：103线经由ARfK被加压后，进而115线经由BatK2与103线连通而加压。与102线相同，以[T1c-1、M2-2、M1-3]、[T2-4、T1k-5]、[M2-6、M1s-7、T2c-8]为单位贯穿，在整个编组没有贯穿。118A线系统：平时以103线作为电源。当接触网停电时，预备灯切换接触器RrLpCgK和列车无线用蓄电池切换开关(TWEmCgS)接通，列车无线用蓄电池切换接触器(TWEmCgK)工作，118A线从103线切换成由列车无线用蓄电池(TWBat)供电。列车无线用蓄电池(TWBat)平时从103线得到浮充电。Page152系统组成和布置Page162.4系统容量计算ATM9型牵引变压器的额定容量如下表所示额定绕组容量(kVA)电压(V)电流(A)原边306025000122牵引25701500857×2辅助4904001225搭载在动车的牵引变压器MTr的3次绕组，将单相AC25000V/50Hz接触网电源降至单相AC400V/50Hz，分别通过电磁接触器ACK1连接到列车贯穿线704、754线系统，向辅助电源装置和空调与换气装置提供电能。系统容量计算（以2A型动车组的容量计算为例，仅仅进行设计理念的讲解，以供参考）Page172.4系统容量计算辅助电源1~4号车5~8号车合计额定（辅助电源装置）备注DC100V(ARf)23.522.345.858KW×2台=116KWAC100V(CVT)夏季3.43.56.912KVA1号车辅助电源停止时停止6.912KVA8号车辅助电源停止时6.9停止12KVAAC220V(CVT)夏季1.96.38.212KVA1号车辅助电源停止时停止8.212KVA8号车辅助电源停止时8.2停止12KVAAC100V(ATr)夏季2.92.4•22KVAAC100V(ATr)冬季12.211.722KVA三相AC400V(SIV)57.865.2123.0123KVA过载1号车辅助电源停止时停止123.0123.0123KVA8号车辅助电源停止时123.0停止123.0123KVA根据上表统计的各车负载容量，当1台辅助电源装置因故障停止时，通过扩展供电措施，用剩下完好的1台也具备向编组内所有负载提供电能的能力。Page182.4系统容量计算MTr3次电源夏季额定490KVA2号车MTr•6号车MTr备注都运行时448.5461.21号车APU停止时353.2556.58号车APU停止时557.2352.62号车MTr停止时停止532.6空调减半6号车MTr停止时532.6停止空调减半2号车MTr停止、1号车APU停止时停止532.6空调减半2号车MTr停止、8号车APU停止时停止532.6空调减半6号车MTr停止、1号车APU停止时532.6停止空调减半6号车MTr停止、8号车APU停止时532.6停止空调减半注：空调额定负荷时：34KVA，减半时：13KVA根据上表统计的MTr辅助绕组输出负荷结果，发生故障时，虽然超过了辅助绕组的额定输出值，但通过扩展供电和空调减半等措施，仍能使牵引变压器在允许的范围内工作。设有容量充足的蓄电池组，供紧急时使用。应急用电量（含应急照明、列车无线装置、广播装置、尾灯）最少可持续两小时。在运行中，蓄电池组通过辅助电源装置输出的DC100V电源充电。蓄电池容量计算说明见后。Page192系统组成和布置Page202.5辅助供电系统特点1．冗余设计在动车组上安装7台牵引变压器，其辅助绕组输出至7台辅助电源装置的AC400V电压分别供电给1-3；4-5；6-7；8-9；10-11；12-13；14-16车厢。正常情况下，每台牵引变压器的辅助绕组输出至辅助电源装置的AC400V电压分别供电给各自的单元车厢。当一台牵引变压器故障时，另一台正常运转的牵引变压器能够通过辅助绕组向相邻单元供电（设置了用于切换的扩展供电回路）。此时，应使空调装置半功率运行。在动车组上安装7台辅助电源装置，一台辅助电源装置供给各自单元车厢所需辅助用电。当一台辅助电源装置发生故障时，另一台正常运转的辅助电源装置能够向相邻单元供电（设置了用于切换的扩展供电回路）。辅助电源装置的输出容量的设计能够在故障时用一台正常运转的辅助电源装置向本单元和相邻单元供电。因此，当一台辅助电源装置故障时无需减少负荷。2．多电源制式辅助电源装置输出的稳压电源和不稳压电源适合不同负载使用，输出多种电源适合各种负载使用。3．小型、轻量、低噪音辅助电源装置中辅助变流器采用可高速开关的IGBT，通过高频PWM控制，实现了装置的小型、轻量、低噪音化。4．智能化在列车信息控制系统和辅助电源装置之间设置自诊断功能接口，实现故障在线检测和诊断，通过列车信息显示装置显示，便于司机采取正确的应急处理方法；通过故障记录和IC卡控制装置输出，便于故障检修和提高维修效率。Page21目录提要1系统概述2系统组成和布置4辅助电源系统试验3主要部件原理和功能Page22目录提要4辅助电源系统试验5典型故障分析及处理1系统概述2系统组成和布置3主要部件原理和功能Page233系统组成和布置Page243.1辅助电源装置辅助电源装置主要由三相变压器（TR2，400V/78V）和三相二极管整流模块、单相变压器（TR3）、单相变压器（TR4）组成。辅助整流器(ARf)的输入电源由辅助电源(APU)输出的三相稳压电源提供。由TR2和三相二极管整流模块输出稳定DCl00V电源，TR3输出稳定单相ACl00V/50Hz电源，TR4输出稳定单相AC220V/50Hz电源。在辅助整流器(ARf)中的可调电阻R12（阻值0.005Ω）使直流输出电压具有下垂特性。辅助整流器箱的外形图Page253.1辅助电源装置3.1.1特点和技术参数辅助电源装置的构成框图、辅助电源电路及控制Page263.1辅助电源装置3.1.1特点和技术参数（1）冗余性。在1台发生故障的情况下，使用相邻的1台能够提供2各单元全部负载容量。辅助整流器（ARf）也同样在1台发生故障的情况下，使用余下1台能够提供编组全部负载容量。（2）采用单相脉冲整流器+中间直流环节+2点式脉冲逆变器。（3）整流采用IGBT高频单相脉冲整流器，实现了绝缘变压器的小型、轻量、低噪音化。（4）通过瞬时波形控制方式，实现了AC输出的低畸变率，对输入波动和负荷的变化也实现了极其迅