地鐵整流系統(tǒng)的設(shè)計電氣畢業(yè)論文-預覽頁
【正文】 多于一個熔絲熔斷時，發(fā)跳閘信號，熔絲熔斷后，熔斷指示器應(yīng)可靠動作。對于直流側(cè)過電壓保護回路，它不僅對直流側(cè)起保護作用，同時它對交流側(cè)過電壓也有吸收作用，這是由于主回路的形式所決定的，直流側(cè)的過電壓保護主要是針對直流側(cè)開關(guān)操作過電壓。在整流器中另外還有兩個溫度保護裝置，一個是用來防止母線超溫；另一個是用來防止晶閘管元件超溫。140℃時，發(fā)出報警信號；散熱器溫度179。（2）整流晶閘管故障跳閘控制回路整流器柜內(nèi)同一整流橋的兩個整流晶閘管故障時，能發(fā)出跳閘信號，當?shù)睾瓦h方顯示故障信號。 整流器狀態(tài)數(shù)據(jù)采集（1）整流器各種報警及跳閘信息，變電所綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能對其進行實時監(jiān)測。 整流器工作原理（1）地鐵整流器的兩個整流裝置各相輸入電壓之間的相位角差30176。這樣的兩組晶閘管整流裝置并聯(lián)成了24脈波整流。當整流管反向擊穿引起內(nèi)部短路時，快速熔斷器熔斷以防止事故擴大。當整流橋中任意兩只快速熔斷器熔斷時，發(fā)出跳閘信號。（3）制作結(jié)構(gòu)用的鋼材必須是熱浸電鍍產(chǎn)品。5) 不允許用石棉板做絕緣材料。并且保證每個時刻均需兩個晶閘管同時導通，其中一個是共陰極組的，一個是共陽極組的，且不能為同一相的晶閘管，從而形成向負載供電的回路。同一相的上下兩個橋臂，脈沖相差180176。的雙繞組整流變壓器與兩臺三相橋式整流器構(gòu)成的等效十二脈波整流電路用一臺三繞組或四繞組整流變壓器，閥側(cè)電壓相位差同樣為30度，與一臺雙三相橋式整流器構(gòu)成一套十二脈波整流機組。圖31 主電路原理圖 主電路器件選型 主電路采用雙橋并聯(lián),每個橋臂并聯(lián)兩個整流管,快速熔斷器上的微動開關(guān)接入PLC中，作為邏輯保護。（2）快速熔斷器的選型 在每個晶閘管支路都上串聯(lián)一個快速熔斷器，其作用是當整流器的晶閘管發(fā)生短路故障的情況時，快速熔斷器能夠有效的隔離短路的晶閘管，因為單個晶閘管的短路而使得整機的毀壞。 整流器輸出功率為3600kW，快熔計算在一個晶閘管損壞時，依據(jù)設(shè)計設(shè)定需額定輸出，此時流過快速熔斷器的電流為最大：IdN＝2400A。我們選用快速熔斷器額定電流為900A, 所以，我們選用熔斷器為Bussmann公司熔斷器,其額定電流為900A，額定電壓1500V。另外，在整流器的直流輸出端還并聯(lián)起穩(wěn)壓作用的電阻R2，用于限制整流器的空載電壓[7]。（3）整流器柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置必要的除濕裝置，電源電壓為DC 220V。 額定工作時的結(jié)溫IdN＝2400(A)時，橋臂電流為2400/6＝400(A)即流過整流晶閘管的電流為IF(AV)=400(A)又IF(RMS)＝400(A)=692（A）(通態(tài)均方根電流)，折合為正弦半波180176。C，滿足設(shè)計要求。 IdN＝32400＝7200（A） 橋臂電流7200／6＝1200（A）通過整流管的平均電流為：IF(AV)3＝1200（A）IF(RMS)3＝1200＝2076（A）折合為正弦半波180℃導通角的電流：IF(AV)3=2076/＝1322（A）PF(AV)3＝VFMIF(AV)3＋VTOIF(AV)3 ＝1322＋1322 ＝2098（W）Tj3＝Ta＋PF(AV)2R總＋（PF(AV)3－PF(AV)2）Rth（60） ＝124＋（2098－1049）＝137℃式中Rth（60）＝℃／W，查整流管瞬態(tài)熱阻抗曲線得到。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。(2) 當一個橋中二個快速熔斷器熔斷時，發(fā)出跳閘信號。(5) 當母排溫度超過90176。(7) 當整流管散熱器溫度超過150176。與印制版設(shè)計軟件配合使用，還可實現(xiàn)電子設(shè)計自動化。圖41 電源部分模型 圖42 電源輸出電壓波形 觸發(fā)脈沖部分 三相全橋整流電路的觸發(fā)脈沖順序為時段123456共陰極組中導通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6在pspice中沒有合適的能直接運用在三相全橋整流電路上的脈沖觸發(fā)裝置，因此我采用直流脈沖電源產(chǎn)生的脈沖信號來作為晶閘管的觸發(fā)脈沖信號。通過整流單個的三相橋式全控整流電路輸出的為六脈波波形，如圖46所示。圖51 地鐵整流系統(tǒng)閉環(huán)控制原理圖 地鐵整流器的額定輸出電壓為1500V，對于那么大的電壓很難進行采樣，因此需要采用分壓法對電壓進行采樣，如圖52所示圖52 閉環(huán)系統(tǒng)的電壓采樣圖圖中的R14：R13=9:1，R14與R13的電壓比也為9:1。1. 整流器的保護電路：本文所設(shè)計的新型地鐵整流器采用三相全橋整流電路，并使用晶閘管作為主要的整流元件，每個晶閘管上都串聯(lián)一個快速熔斷器，當整流器發(fā)生內(nèi)部短路故障時，有選擇地隔離故障整流晶閘管，避免故障整流晶閘管內(nèi)部因過熱而暴裂。的雙繞組整流變壓器與兩臺三相橋式整流器構(gòu)成的等效十二脈波整流電路，再通過兩套機組的整流變壓器網(wǎng)側(cè)繞組分別移相+7．50176。3. PLC在整流器中的運用在地鐵整流系統(tǒng)中PLC的主要作用是判斷整流設(shè)備是否出現(xiàn)故障，PLC與溫度傳感器及快速熔斷器相結(jié)合，當有一個晶閘管出現(xiàn)故障能夠及時的報警，有兩個或者兩個以上的晶閘管出現(xiàn)故障時會及時的切斷電路，從而保障整流器的安全運行。這對于地鐵在早晚高峰時段的運行時的安全穩(wěn)定的運行有著重要的意義。 謝辭在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。我還要感謝同組的各位同學以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝！在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們! 參考文獻[] ，2012年[2] ，2008年[3] 傅銘 ，2005年 [4] ，2011年[5] 胡哲民 [6] ，2010年[7] 周傳璘 ，2008年[8] ，2012年[9] ，2006年 附錄A 附錄B 第 39頁 共 39頁
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