中職教育二年級全學(xué)期交通運(yùn)輸《整流機(jī)組的組成及原理》教學(xué)課件

整流機(jī)組的組成及原理目錄目錄一直流系統(tǒng)的作用1目錄二35KV整流變壓器2目錄三整流器3目錄四4一、直流系統(tǒng)的作用

城市軌道交通牽引直流系統(tǒng)是軌道交通供電系統(tǒng)的主體，對確保軌道交通供電系統(tǒng)的安全、可靠地運(yùn)行，具有舉足輕重的作用。在軌道交通牽引變電站內(nèi)，將城市電網(wǎng)或主變電站提供的35kV高壓交流電降壓至1180~1250V,再整流變成1500V（三軌）直流電，通過直流電纜輸送到接觸網(wǎng)上供電動列車使用。牽引直流供電系統(tǒng)主要供電設(shè)備的包括牽引整流機(jī)組、直流快速斷路器（控制和保護(hù)系統(tǒng)）以及直流電纜和接觸網(wǎng)等。其中，牽引整流機(jī)組和直流快速斷路器是直流牽引供電系統(tǒng)中至關(guān)重要的電氣設(shè)備之一。（一）牽引整流機(jī)組組成整流變壓器

整流機(jī)組整流機(jī)組（1）整流變壓器（2）整流機(jī)組二、35KV整流變壓器（一）35KV整流變壓器作用

整流變壓器，是一種特殊的變壓器，基本原理和一般的電力變壓器相似,只是在基本結(jié)構(gòu)和一、二次接線上為滿足整流器的整流線路需要而與一般的電力變壓器有所區(qū)別。在軌道交通供電系統(tǒng)中,35kV的牽引變壓器一般是采用環(huán)氧樹脂澆注工藝制成的干式變壓器。與油浸式變壓器相比較，干式變壓器具有重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，不易燃燒，維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。（二）整流變壓器結(jié)構(gòu)1、整流變壓器是軸向雙分裂式結(jié)構(gòu)。2、網(wǎng)側(cè)繞組：采用移相繞組分別移相±7.5°相位角。3、閥側(cè)繞組：采用d，y接法，兩個繞組同名端線電壓之間的相位移為30°（使用整流電路的脈波數(shù)提高一倍）。4、兩臺變壓器閥側(cè)繞組的線電壓相量互差15°相位，經(jīng)全波整流后并聯(lián)運(yùn)行，形成24脈波的整流變電系統(tǒng)。（三）整流變壓器主要功能1、將交流網(wǎng)側(cè)的電源電壓降低到滿足輸出直流電壓要求的交流閥側(cè)電壓。2、實(shí)現(xiàn)交流閥側(cè)與網(wǎng)側(cè)電氣隔離。3、將交流網(wǎng)側(cè)的三相交流電源轉(zhuǎn)換為交流閥側(cè)的多相交流電能，以降低交流網(wǎng)側(cè)的諧波含量及改直流電壓波形。三、整流器

在每座牽引變電站有兩臺整流器，通過整流變壓器原邊繞組外延±7.5°,這兩臺整流器直流側(cè)接于同一母線并聯(lián)運(yùn)行構(gòu)成等效二十四脈波整流。每臺整流器主要有主電路和保護(hù)控制回路等組成。

（一）整流機(jī)組原理圖

軸向雙分裂結(jié)構(gòu)的整流變壓器的二組電壓繞組之間相位差30°，引入整流器。整流器由二個三相橋式整流電路并聯(lián)組成12脈波整流。（二）整流機(jī)組原理圖

整流變壓器的網(wǎng)側(cè)繞組采用延長三角形，一臺整流變壓器移相＋7.5°，另一臺整流變壓器移相－7.5°，二臺整流器組成24脈波整流。（三）二次保護(hù)控制回路牽引用整流器其中的保護(hù)主要有過電壓保護(hù)，過電流保護(hù)和超溫保護(hù)。（1）過電壓保護(hù)交流側(cè)浪涌過電壓保護(hù)采用RC過電壓保護(hù)，其中有二組RC保護(hù)電路，每組以星形連接其中心點(diǎn)懸空不接地。交流側(cè)阻容吸收電壓有兼顧，換相過電壓吸收的功能。

（三）二次保護(hù)控制回路

直流側(cè)過電壓吸收，采用反向阻斷式RC電路，它有兼起交流側(cè)操作過電壓的抑制作用.同時在直流側(cè)另外還采用金屬氧化物壓敏電阻作為直流側(cè)剩余過電壓的能量吸收之用,總之過電壓保護(hù)主要針對交流側(cè)和直流側(cè)操作過電壓而設(shè)置的同時兼顧換相過電壓.直流側(cè)阻容吸收回路（三）二次保護(hù)控制回路（2）過流保護(hù)裝置中主要采用快速熔斷器，交流開關(guān)和直流開關(guān)作綜合過載，短路保護(hù)。當(dāng)內(nèi)部短路或者外部短路時通過快速熔斷器快速切斷短路電流保護(hù)整流管避免事故擴(kuò)大.因此,快速熔斷器是關(guān)鍵的元器件.在更換時,一定要按原有的參數(shù)進(jìn)行更換不能隨便更改.快速熔斷器（三）二次保護(hù)控制回路（3）超溫保護(hù)

整流器采用溫度繼電器作為超溫保護(hù).由于整流管是半導(dǎo)體材料組成,因此,對溫度是很敏感的,所以超溫保護(hù)作為整流器的保護(hù)是很重要的一個環(huán)節(jié).當(dāng)母排溫度超過80℃或整流管散熱器的溫度超過140℃時，溫度繼電器觸點(diǎn)閉合，接通報(bào)警回路；當(dāng)母排溫度超過90℃或整流管散熱器溫度超過150℃時，溫度繼電器觸點(diǎn)閉合，接通跳閘回路，交流開關(guān)跳閘。（四）運(yùn)行操作程序1.合上控制電源的空開，關(guān)上整流柜前后門，交流斷路器合閘，在空載情況下整流柜門上的電壓表指示在1650V左右。2.整流器應(yīng)盡量避免在空載情況下斷開交流開關(guān)，停止運(yùn)行時，應(yīng)先斷開交流開關(guān)，后斷開直流隔離開關(guān)。（五）維護(hù)和檢修

1.開始維護(hù)和檢修整流器前，必須斷開交流開關(guān)、直流開關(guān)，然后才能打開柜門。過電壓抑制電路的安裝板可以轉(zhuǎn)動放下，維修很方便。2.整流器應(yīng)保持清潔，每月應(yīng)清除整流管外殼和絕緣子上的積灰。使用壓縮空氣、柔軟抹布清除積灰，不能使用回絲、棕刷，因?yàn)闅埩艋亟z、棕絲積灰后,會引發(fā)短路。每年應(yīng)復(fù)測整流管的反向重復(fù)峰值電壓，反向重復(fù)峰值電壓低于3800V的整流管應(yīng)予更換。每次投入運(yùn)行前，應(yīng)清除蜘蛛網(wǎng)等異物，以防短路。散熱器交流進(jìn)線電纜（五）維護(hù)和檢修

3.當(dāng)整流器故障時，操作人員應(yīng)排除故障后才能合閘，否則可能將擴(kuò)大事故范圍，造成更大損失。4.當(dāng)快速熔斷器熔斷時，應(yīng)檢查整流管的反向重復(fù)峰值電壓。當(dāng)壓敏電阻的監(jiān)控電路報(bào)警時，壓敏電阻應(yīng)予更換。電容器的壽命為100000小時，接近壽命期時，應(yīng)更換所有的電容器。5.更換快速熔斷器之前將快速熔斷器上的微動開關(guān)撥出，快速熔斷器更換后，在將微動開關(guān)卡在熔斷器上。

快速熔斷器及其輔助開關(guān)（五）維護(hù)和檢修

6.在更換整流管時，應(yīng)選其正向峰值壓降與并聯(lián)的整流管的正向峰值壓降之差小于0.05V的管子。用干凈的布清潔散熱器的支撐面和整流管的接觸面。用硅脂均勻涂在散熱器支撐及整流管接觸面上，放置好整流管與散熱器安裝位置。用23Nm的力矩扳手緊固螺母。（六）技術(shù)指標(biāo)及要求

1.額定輸出直流電壓1500V，2.額定輸出直流電流2200A,3.絕緣強(qiáng)度符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中提出要求.4.過載能力符合負(fù)載等級Ⅵ的要求，即100%額定輸出電流連續(xù)；150%額定輸出電流2h；300%額定輸出電流1min。

5.在額定直流電流1.5倍時,整流器同一橋臂中并聯(lián)整流管穩(wěn)態(tài)電流均衡度應(yīng)大于0.9.6.當(dāng)一個整流管損壞時,與整流管串聯(lián)快熔應(yīng)正確熔斷,并發(fā)出報(bào)警信號.當(dāng)二個整流管損壞時,與整流管串聯(lián)快熔應(yīng)正確熔斷,并發(fā)出跳閘信號.（七）試驗(yàn)項(xiàng)目和方法

（一）功能試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱蓑?yàn)證電氣線路的所有部分以及控制系統(tǒng)的連接是否正確,低壓電器元件能否與主電路一起正常工作.設(shè)備的電氣特性是否能滿足規(guī)定要求.1、一個整流管損壞時,快熔熔斷并發(fā)出報(bào)警信號.2、當(dāng)二個整流管損壞時,快熔熔斷并發(fā)出跳閘信號.3、壓敏電阻回路熔斷器熔斷,并發(fā)出跳閘信號.4、當(dāng)整流器測試點(diǎn)溫度超過設(shè)定值90

C或150

C時,發(fā)出報(bào)警或跳閘信