项目四 城轨车辆辅助供电系统【拓展任务】.pptx

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1、项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控控 制制机械工业出版社同名教材机械工业出版社同名教材配套配套电子电子课件课件制制 作作：华平华平 唐春林唐春林 常玉华常玉华 E-E-mailmail： 项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制 项项 目目 四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电系统辅助供电系统项目项目四四 城市轨道交通车辆城

2、市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制学学 习习 目目 标标1.学学 习习 任任 务务3.拓拓 展展 任任 务务4.任务任务1 车辆辅助系统设备车辆辅助系统设备 任务任务2 城轨交通车辆城轨交通车辆 辅助系统维护辅助系统维护 任务任务2 实例分析辅助电路工作实例分析辅助电路工作 任务任务1 静止逆变器的静止逆变器的控制控制 项项 目目 描描 述述2.任务任务3 城轨交通车辆城轨交通车辆 蓄电池应用与控制蓄电池应用与控制 项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车

3、车 辆辆 电电 气气 控制控制 学习目标学习目标：10:44:541掌握城轨车辆辅助供电系统的基本类型；掌握城轨车辆辅助供电系统的基本类型；2掌握城轨车辆辅助供电系统的结构组成；掌握城轨车辆辅助供电系统的结构组成；3掌握城轨车辆辅助供电系统的选用原则；掌握城轨车辆辅助供电系统的选用原则；4掌握城轨车辆中、低压供电电路的逻辑分析；掌握城轨车辆中、低压供电电路的逻辑分析；5会分析城轨车辆照明电路的工作原理与控制逻辑；会分析城轨车辆照明电路的工作原理与控制逻辑；6掌握城轨车辆应急供电的工作原理；掌握城轨车辆应急供电的工作原理；7会分析城轨车辆正常受流供电和车间供电的逻辑关系；会分析城轨车辆正常受流供

4、电和车间供电的逻辑关系；8了解城轨车辆静止逆变器的控制；了解城轨车辆静止逆变器的控制；9熟悉城轨车辆辅助系统的维护与保养；熟悉城轨车辆辅助系统的维护与保养；10.掌握蓄电池结构、功能及其应用；掌握蓄电池结构、功能及其应用；11.了解蓄电池充电器的结构、功能与原理。了解蓄电池充电器的结构、功能与原理。项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制以以上上海海地地铁铁车车辆辆西西门门子子静静止止逆逆变变器器为为例例分分析析图图4-28 静止逆变器原理框图静止逆变器原理框图知识拓展知识拓展项目项目四四 城市轨

5、道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析1静止逆变器的组成及原理静止逆变器的组成及原理组成组成：辅助逆变器主电路主要由线路滤波器、斩波器、中间电路（蓄能滤波部分）、三相逆变器四部分构成。工作原理：工作原理：DCl500V经 LC滤波器后由GTO斩波器进行斩波调压至DC775V，再经过中间滤波器送入14.3型六脉冲GTO逆变器，其输出经隔离变压器后成为AC380V，同时隔离变压器次侧一组抽头的交流电压经整流输出DC110V。拓展任务拓展任务1项

6、目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制2静止逆变器的主要技术参数静止逆变器的主要技术参数静止逆静止逆变器器逆变器额定输入电压动态电压保护晶闸管(过电压触发值35050V)输入入滤波器波器滤波器参数 ，C=460mF10斩波器波器工作频率500Hz+0.5控制方式脉宽调制(PWM)最小/最大导通时间l00s20s/1820s10s直流中直流中间电路路滤波器波器滤波器参数 ，C12mF10直流中间电压VD77535 V直流中间电压动态公差591 950 VVD10调整时间300ms拓展任务拓展任务1以

7、上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制三相交流逆三相交流逆变器器输出电压频率50Hz05三相逆变器输出电压总有效值632V5三相逆变器输出电压基波有效值600V5逆变器输出额定功率75kVA逆变器输出短时功率120kVA隔离隔离变压器器输出电压总有效值三相400V5基波电压有效值三相380V5峰值电压VS491V52静止逆变器的主要技术参数静止逆变器的主要技术参数以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析以上海地铁车辆西门子静

8、止逆变器为例分析项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制电源功能包电源功能包提供控制电源及斩波、逆变器的脉冲接口功能包接口功能包确定电参数所需值，监控逆变器电压、电流、温度、延时时间及工作过程通信功能包通信功能包传输逆变器及列车上的各种信号，寄存过程参数实际值快速保护快速保护和控制功和控制功能包能包控制逆变器工作过程，寄存过程参数中实际值的模拟量，逆变器快速保护 拓展任务拓展任务13静止逆变器的控制静止逆变器的控制以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析项目项目

9、四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制（1）逆变器的故障）逆变器的故障 逆变器在运行过程中由于某部件的损坏或外界因素原因会产逆变器在运行过程中由于某部件的损坏或外界因素原因会产生一系列故障，为减小故障范围，逆变器有快速保护功能，将整生一系列故障，为减小故障范围，逆变器有快速保护功能，将整个逆变器系统全面封锁，使逆变器损坏程度最低，逆变器系统在个逆变器系统全面封锁，使逆变器损坏程度最低，逆变器系统在设计过程中设定了五十多种故障代码，每个故障代码都表示一种设计过程中设定了五十多种故障代码，每个故障代码都表示

10、一种故障含义，维修人员在检查时可接入便携式计算机，读出并分析故障含义，维修人员在检查时可接入便携式计算机，读出并分析这些故障。这些故障。拓展任务拓展任务14静止逆变器的故障及测试方法静止逆变器的故障及测试方法以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制逆变器的故障分析实例逆变器的故障分析实例111故障故障 当逆变器出现此故障，说明连接电路电流超过最大值，由辅助当逆变器出现此故障，说明连接电路电流超过最大值，由辅助逆变器主电路电

11、流互感器测得。逆变器主电路电流互感器测得。原因：原因：一是三相逆变环节驱动板损坏或一是三相逆变环节驱动板损坏或GTO损坏，当逆变环节驱动损坏，当逆变环节驱动板损坏会导致无法关断脉冲或关断脉冲达不到指标要求值，板损坏会导致无法关断脉冲或关断脉冲达不到指标要求值，使某一使某一GTO元件导通后无法可靠关断，造成连接电路短路；元件导通后无法可靠关断，造成连接电路短路；二是负载系统有短路现象，在这种情况下排除故障较复杂，二是负载系统有短路现象，在这种情况下排除故障较复杂，特别是发生在特别是发生在A车逆变器上，需车逆变器上，需6节车辆逐节检查。节车辆逐节检查。区分：区分：只需要将三相负载切除，即可判断是那

12、一种因素导致故障。只需要将三相负载切除，即可判断是那一种因素导致故障。拓展任务拓展任务1以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制 （2）逆变器的测试）逆变器的测试 当逆变器系统发生故障时，为了判断故障的严重程度，当逆变器系统发生故障时，为了判断故障的严重程度，需要对电路进行有关测试，在部分线路板上设置了测试点，需要对电路进行有关测试，在部分线路板上设置了测试点，这些测试点按一定的比例可以读出高电压、大电流的工作电这些测试点

13、按一定的比例可以读出高电压、大电流的工作电压和电流，另外相关电压、电流极限值也在线路板上进行了压和电流，另外相关电压、电流极限值也在线路板上进行了设置，通过与测试点的读数比较，可以判断极限值设置的正设置，通过与测试点的读数比较，可以判断极限值设置的正确与否，极大地方便了维护人员，增加了操作的安全性。确与否，极大地方便了维护人员，增加了操作的安全性。拓展任务拓展任务1以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析以上海地铁车辆西门子静止逆变器为例分析项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制 城轨车辆辅逆变系

14、统故障在日常临修中较常见，高温季节较为突出。城轨车辆辅逆变系统故障在日常临修中较常见，高温季节较为突出。1.因空调故障引起的辅助逆变器故障因空调故障引起的辅助逆变器故障 对于因空调故障引起的辅助逆变器的故障，一般来说此时辅助逆变器对于因空调故障引起的辅助逆变器的故障，一般来说此时辅助逆变器的故障记录多为输出三相不平衡等内容。的故障记录多为输出三相不平衡等内容。判断方法：判断方法：将空调切除，如果辅助逆变器故障消失，那么该故障很有将空调切除，如果辅助逆变器故障消失，那么该故障很有可可 能是空调机组故障引起的。能是空调机组故障引起的。常见的空调故障有：常见的空调故障有：空调通风机故障、空调冷凝风机

15、故障、压缩机电空调通风机故障、空调冷凝风机故障、压缩机电机故障、空调机组与车体联接接插件接触不良。此外，辅助设备柜中与空机故障、空调机组与车体联接接插件接触不良。此外，辅助设备柜中与空调控制相关的接触器、空气开关接线松动、触点接触不良或损坏等在临修调控制相关的接触器、空气开关接线松动、触点接触不良或损坏等在临修的过程中需要特别地予以注意。的过程中需要特别地予以注意。项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制2.辅助逆变器自身故障辅助逆变器自身故障 故障检查处理流程故障检查处理流程原因分析原因分析辅助

16、逆变器故障辅助逆变器故障 系系统统工工作作时时受受到到频频繁繁振振动动，内内部部接接插插件件有有可可能能松松动动、脱脱落落，造造成成控控制制、监监控控信信号号无无法正确地传输，导致一系列故障。法正确地传输，导致一系列故障。1.查阅辅助逆变器的电路图与控制系统中的故障记录。查阅辅助逆变器的电路图与控制系统中的故障记录。2.检查相关的接插件是否有松动、脱落现象，若有则紧固，焊牢。检查相关的接插件是否有松动、脱落现象，若有则紧固，焊牢。3.若无松脱，则仪器、仪表与测试元件是否损坏，更换损坏件。若无松脱，则仪器、仪表与测试元件是否损坏，更换损坏件。故障检查处理故障检查处理拓展任务拓展任务2项目项目四四

17、 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制3.雷击过电压引起的辅助逆变器故障雷击过电压引起的辅助逆变器故障雷击有两种情况雷击有两种情况：a.雷电击中接触网，然后传递到受电弓上，这种情况在正雷电击中接触网，然后传递到受电弓上，这种情况在正线运行中比较常见；线运行中比较常见；b.雷电直接击中受电弓。雷电直接击中受电弓。处理：处理：对于遭雷击而出现辅逆变故障的车辆，通常对于遭雷击而出现辅逆变故障的车辆，通常先先进行收车作业，等进行收车作业，等 待待一段时间后重新启动列车，辅助逆变器能够重新启动并恢复正常；一段时间后重

18、新启动列车，辅助逆变器能够重新启动并恢复正常；如果辅逆变仍不能启动，则可进行应急启动；如果辅逆变仍不能启动，则可进行应急启动；如果应急启动同样失败，则有可能是辅逆变或车间电源内部的相关如果应急启动同样失败，则有可能是辅逆变或车间电源内部的相关元件损坏，这时需仔细检查发生故障的辅逆变与车间电源各电气部件。元件损坏，这时需仔细检查发生故障的辅逆变与车间电源各电气部件。必要时使用兆欧表对辅逆变进行绝缘等级测定，判定是否有其他元件必要时使用兆欧表对辅逆变进行绝缘等级测定，判定是否有其他元件被击穿，以保证逆变器完好。被击穿，以保证逆变器完好。拓展任务拓展任务1项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车

19、辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制4.再生制动电压反馈异常引起的辅助逆变器故障再生制动电压反馈异常引起的辅助逆变器故障故障原因：故障原因：列车再生制动时，若与牵引变电站配合存在问题，接触网（或接列车再生制动时，若与牵引变电站配合存在问题，接触网（或接触轨）电压将升高，造成辅逆变过压保护。触轨）电压将升高，造成辅逆变过压保护。故障恢复：故障恢复：通常通常10s左右，辅助逆变器可以恢复正常工作，期间列车将进入紧左右，辅助逆变器可以恢复正常工作，期间列车将进入紧急照明、通风等工况，列车控制系统将记录类似辅助逆变器负载急照明、通风等工况，列车

20、控制系统将记录类似辅助逆变器负载等相关信息。等相关信息。严重故障：严重故障：若网压上升迅速，列车辅助电路瞬间电流很大，辅助电路熔断器若网压上升迅速，列车辅助电路瞬间电流很大，辅助电路熔断器将熔断，甚至高压隔离二极管击穿，造成列车辅助电路失电，辅将熔断，甚至高压隔离二极管击穿，造成列车辅助电路失电，辅逆变无法正常工作，进而造成设备通风丧失，引起车辆救援。逆变无法正常工作，进而造成设备通风丧失，引起车辆救援。操纵注意：操纵注意：司机在操纵再生制动时，一定要严密监视网压，一旦出现异常应司机在操纵再生制动时，一定要严密监视网压，一旦出现异常应立即切除再生制动，避免造成故障扩大，影响行车。立即切除再生制

21、动，避免造成故障扩大，影响行车。拓展任务拓展任务2项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制5.车载蓄电池故障车载蓄电池故障电池材质：电池材质：镍镉碱性蓄电池镍镉碱性蓄电池检修作业：检修作业：查看蓄电池电解液的液面，如果液面有所下降，则需查看蓄电池电解液的液面，如果液面有所下降，则需要及时地进行补液，或采取相应的维护措施。要及时地进行补液，或采取相应的维护措施。故障原因及后果：故障原因及后果：蓄电池在充电过程中要大量发热，电解液有所蓄电池在充电过程中要大量发热，电解液有所蒸发，甚至发生电解液缺乏。如

22、果蓄电池缺液蒸发，甚至发生电解液缺乏。如果蓄电池缺液严重，会造成蓄电池报废，甚至发生爆炸，造严重，会造成蓄电池报废，甚至发生爆炸，造成严重的后果。成严重的后果。拓展任务拓展任务2项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制拓展任务小结拓展任务小结1.1.静止逆变器的控制静止逆变器的控制 原理、控制过程原理、控制过程2.2.辅助逆变器系统的维护检修辅助逆变器系统的维护检修 故障检查流程、常见故障及其处理故障检查流程、常见故障及其处理拓展任务拓展任务2项目项目四四 城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆辅助供电辅助供电系统系统城城 市市 轨轨 道道 交交 通通 车车 辆辆 电电 气气 控制控制10:44:56Thank You!欢迎欢迎交流交流沟通！沟通！制制 作作：华平华平 唐春林唐春林 常玉华常玉华 E-E-mailmail：