城市轨道第七章详解.ppt

辅助供电系统作用： 为城轨列车辅助设备提供电源，即直流电、三相交流电、单相交流电。 早期: 城轨车辆辅助设备:主要有辅助控制系统、照明、广播系统等。 辅助电源:电动发电机组。 发展： 城轨车辆辅助设备:功能日益增加，相比于早期增加了：ATP系统、空调制冷系统、采暖系统、信息显示系统等。 辅助电源:采用静止逆变器。 附： ATP（Automatic Train Protection） 列车自动保护装置（地铁控制系统 ） 主要功能：防止列车相撞。 正常情况下，列车以一定的间隔时间与间隔距离追踪运行的。ATP子系统采用自动闭塞方式，也就是将轨道线路划分成若干个小区间，称为闭塞分区。每个闭塞分区都装有轨道电路，轨道电路内有列车检测信号的发送和接受装置，以及机车信号的发送装置。 工作原理：自动检测列车实际运行位置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护；自动监测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔。 另：列车自动运行系统（ATO），作用：代替司机来自动驾驶，包括平滑加速、调速和车站程序定点停车。 §7.1 电动发电机组辅助供电系统 一、基本原理 §7.1 电动发电机组辅助供电系统 说明： ①同步交流发电机：将电网DC750V电源→三相AC83V电源； ②稳频稳压装置：控制电动发电机组输出交流电压、频率稳定； ③输出变压器：三相AC19V 三相四线制AC220V； ④整流屏：将三相AC19V→DC24V 将三相AC83V→DC110V ⑤负载：AC220V→给车辆通风机、照明供电 DC110V→给有触点控制器、蓄电池供电 DC24V→给信号电路、蓄电池供电 §7.1 电动发电机组辅助供电系统 1、电动发电机组 辅助电源的容量由车辆辅助负载的大小来决定。 北京地铁DK20车辆电动发电机组主要参数见下表： §7.1 电动发电机组辅助供电系统 2、稳频稳压装置 作用：稳压、稳频 组成：闭环调节控制装置，由检测比较、移相脉冲形成、单相半控桥整流环节等组成。 网压波动、负载变化扰动→发电机U、f偏离整定值，则： 稳压：调交流同步发电机励磁电流，使发电机输出交流电压幅值维持在整定值附近； 稳频：调直流电动机励磁电流，使转速维持在整定值附近，从而使发电机输出交流电的频率基本恒定。 3、输出变压器和整流屏 北京地铁车DK20型 变压器： 原边：△接，输入三相AC83V工频，容量5kVA。 §7.1 电动发电机组辅助供电系统 次边：绕组一， Y接，输出三相四线制220V，容量4.5kVA； 绕组二， Y接，输出三相19V，容量为0.5 kVA。 整流屏：AC83V→ DC110V AC19V→DC24V。 4、蓄电池系统 一般有一组或两组： DC110V组：由76只GN-50型碱性镉镍ABS塑料外壳蓄电池串联组成，用于启动电动发电机组的控制电源、作网压故障时控制电路、 DC110V辅助电路的紧急备用电源。 DC24V组：由18只蓄电池（同上）串联组成，作DC24V辅助电路、信号电路等的紧急备用电源。 §7.1 电动发电机组辅助供电系统 5、系统特点 （a）旋转电机，不可避免有噪声和振动，影响乘客舒适性； （b）机组效率低、容量低，每辆车都需配一台，维护量大、困难； （c）很难增加新的负载； （d）某机组故障或车辆过断电区时，机组停止工作，影响客室通风和照明。 注意，随着新技术的发展和人们对乘车环境要求的提高，电动发电机组式的应用已越来越少。 §7.2 静止逆变辅助电源系统 目前国内广泛采用静止逆变电源的辅助电源系统，如北京复-八线地铁、北京城轨13号线、天津滨海快速、武汉轻轨等交流传动的地铁车辆都是采用的静止逆变电源。 静止逆变辅助电源框图 §7.2 静止逆变辅助电源系统 一、静止辅助电源系统 1、辅助电源装置的要求 （1）电压稳定 城轨电牵由接触网或第三轨供电，电源电压波动可达额定电压的-33％～+20％，甚至在“跳弓”瞬时断电情况下，辅助电源仍应能保持电压稳定。 （2）变换功率电流 DC/DC变换、DC/AC逆变，将高压直流电变换成车内所需的低压直流电、低压单相或三相交流电。 （3）电路隔离 低压与高压电路间电气隔离。 §7.2 静止逆变辅助电源系统 2、辅助电源系统的组成 §7.2 静止逆变辅助电源系统 辅助电源：编组中，每节车辆均有一台静止逆变器，将直流→逆变50Hz