電氣工程自動化畢業(yè)論文-10萬噸燒堿整流裝置設(shè)計

1、<p>　　哈爾濱理工大學(xué)成人(繼續(xù))教學(xué)院</p><p><b>　　畢　業(yè)　設(shè)　計</b></p><p>　　題　　目：　 10萬噸燒堿整流裝置設(shè)計</p><p>　　班　　級： 201級函授電氣工程及自動化專升本</p><p>　　姓　　名： 張龍龍</p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　系主任： </p><p><b>　　2015年11月</b></p><p>　　哈爾濱理工大學(xué)成人高等教育學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成

3、果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或結(jié)果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。</p><p>　　本人已知曉教育部第34號令，了解《學(xué)位論文作假行為處理辦法》的相關(guān)規(guī)定，本人已完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。</p><p>　　論文作者署名：張龍龍 日期： 2015年

4、 11月 3日</p><p>　　…………………………………………………………………</p><p>　　本人已知曉教育部第34號令，了解《學(xué)位論文作假行為處理辦法》的相關(guān)規(guī)定。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： 日期： 年 月 日</p><p>　　本部已對該生論文進(jìn)行了嚴(yán)格審查，對論

5、文的指導(dǎo)、答辯、成績評定等所有教學(xué)環(huán)節(jié)按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行了監(jiān)控。</p><p>　　系所函簽字（章）： 日期： 年 月 日</p><p>　　哈爾濱理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）評語</p><p>　　哈爾濱理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p><b>　　成教院制表</b><

6、;/p><p>　　10萬噸燒堿整流裝置設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著大功率晶管蒸餾技術(shù)的不斷進(jìn)步與完善，晶閘管整流裝置目前已經(jīng)在化工行業(yè)中得到普遍的應(yīng)用。晶閘管整流裝置具有操作簡便，反應(yīng)快捷，穩(wěn)流精度好，整流效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)。其輸出的直流電流調(diào)節(jié)依靠變壓器有載開關(guān)粗調(diào)，晶閘管移相細(xì)調(diào)，使系統(tǒng)能獲得高

7、穩(wěn)定度的直流電流，完全滿足化工電解工藝要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞 整流；可控硅；極化；技術(shù)；設(shè)計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要 …………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　第一章 基本條件 ……………………………………………1</p&

8、gt;<p>　　1.1環(huán)境條件 ……………………………………………… 1</p><p>　　1.2技術(shù) …………………………………………………… 1</p><p>　　第2章 整流系統(tǒng)整體方案概述 ……………………………5</p><p>　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) …………………………………………………5</p><p>　

9、　第3章 整流主柜的設(shè)計 ……………………………………6</p><p>　　3.1整流機(jī)組的計算條件 …………………………………… 6</p><p>　　3.2整流裝置主要參數(shù)計算 ………………………………… 6</p><p>　　3.3整流柜主要的元器件選擇及主要技術(shù)措施 ………… 13</p><p>　　第4章整流控制柜的設(shè)計

10、 …………………………………15</p><p>　　4.1就地控制柜的基本功能 ………………………………15</p><p>　　結(jié) 論 ……………………………………………………19</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………20</p><p><b>　　第一章 基本條件</b

11、></p><p><b>　　1.1環(huán)境條件</b></p><p>　　環(huán)境條件如下所列。設(shè)備應(yīng)能夠在最高40攝氏度溫度下正常工作。</p><p>　　1.1.1海拔高度…………………………………… <1000m</p><p><b>　　1.1.2環(huán)境溫度</b></p&

12、gt;<p>　　年平均氣溫………………………………………… 8℃</p><p>　　極端最高溫度……………………………………… 41℃</p><p>　　極端最低溫度……………………………………… -28℃</p><p>　　1.1.3年平均相對濕度…………………………… 51%</p><p><b&g

13、t;　　1.2技術(shù)條件</b></p><p>　　1.2.1整流設(shè)備的配置</p><p>　　蒸餾裝置一套用于供三萬噸離子膜試驗(yàn)電解。每套包括：</p><p>　　可控硅整流柜 2臺</p><p>　　整流控制柜 2臺</p><p>　　遠(yuǎn)控臺 1臺</p&

14、gt;<p>　　直流互感器 2臺</p><p>　　直流刀開關(guān) 4臺</p><p>　　純水冷卻裝置 1套</p><p>　　極化整流單元 2套</p><p><b>　　1.2.2技術(shù)規(guī)格</b></p><p>　　網(wǎng)側(cè)電壓：35kVAC

15、+5%/-5%,3PH,50Hz+1%-1%</p><p>　　直流輸出倆個系列，每個系列：</p><p>　　直流輸出電壓400V</p><p>　　直流輸出電流15kA</p><p>　　倆個系列單獨(dú)控制，不匯流。</p><p>　　機(jī)組負(fù)荷類型：二級，化工食鹽電解</p><p>

16、;　　機(jī)組直流輸出的調(diào)壓范圍為0到100%連續(xù)可調(diào)，手動自動均能正常操作：調(diào)壓方式為有載調(diào)壓變壓器+晶閘管細(xì)調(diào)，有載開關(guān)調(diào)壓范圍為70%到105%。</p><p>　　機(jī)組在額定運(yùn)行工況下的運(yùn)行效率不低于97.5%（確定效率時應(yīng)該包括整流變壓器，整流柜及觸發(fā)信號系統(tǒng)的損耗，不包括裝置的損耗）。</p><p>　　機(jī)組在額定運(yùn)行工況下工作時，其功率因數(shù)要求達(dá)到0.9以上。</p&g

17、t;<p>　　自動穩(wěn)流精度+1%-1%</p><p>　　有自動穩(wěn)流和手動調(diào)節(jié)倆種方式，倆中控制方式均能在整流設(shè)備運(yùn)行時升降電流，并在 小于或者等于10%額定輸出電流情況下互相切換。</p><p>　　注入電網(wǎng)的的諧波電流不超過國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93。</p><p><b>　　1.2.3總體結(jié)構(gòu)</b>&

18、lt;/p><p>　　整流變壓器和整流柜采用緊湊型布置，整流柜布置在變壓器兩側(cè)，設(shè)置在12*12m2的房間內(nèi)。</p><p>　　裝置形式:戶內(nèi)安裝、單面維護(hù)，具有良好的防塵措施，柜表面噴塑，抗腐蝕能力強(qiáng)。</p><p>　　整流變壓器閥側(cè)出線應(yīng)與整流柜相對應(yīng)，不應(yīng)有交叉。</p><p>　　整流設(shè)備內(nèi)所有的電氣連接件均采用銅材。<

19、/p><p>　　1.2.4可控硅整流柜的技術(shù)要求</p><p>　　整流柜為戶內(nèi)安裝型式，防護(hù)等級為IP40.</p><p>　　單柜直流額定輸出：400V，15kA.</p><p><b>　　整流機(jī)組數(shù)：2組。</b></p><p>　　單機(jī)組脈沖數(shù)：12脈沖。</p>&

20、lt;p>　　等效脈沖數(shù)：24脈沖。</p><p>　　接線方式：三相全控橋同相逆并聯(lián)。</p><p>　　調(diào)壓方式：有載調(diào)壓變壓器+晶閘管細(xì)調(diào)。</p><p>　　交直流母線進(jìn)出線方式：閥側(cè)后進(jìn)線，直流側(cè)上出線。</p><p>　　整流器電流儲備系數(shù)≧3.</p><p>　　整流器電壓儲備系數(shù)≧3.&

21、lt;/p><p>　　整流器均流系數(shù)≧0.95.</p><p>　　冷卻方式：主回路冷卻方式為水冷卻。</p><p>　　各種保護(hù)齊全，具有可靠的內(nèi)部和外部過電壓吸收裝置及可指示順壞快熔位置的快熔順壞檢測電路。</p><p>　　1.2.5整流控制柜的技術(shù)方案</p><p>　　觸發(fā)控制系統(tǒng)采用兩路數(shù)字在線雙通道

22、控制回路，一路運(yùn)行，另一路熱備用，一路故障時自動切換至另一路運(yùn)行。</p><p>　　兩個控制信道各自有給定反饋系統(tǒng)，開環(huán)閉環(huán)運(yùn)行均能穩(wěn)定可靠、手動、自動選擇，就地、遠(yuǎn)控選擇。</p><p>　　控制柜采用PLC作為中央處理器，繼電回路采用高可靠、節(jié)能型器材。</p><p>　　觸發(fā)器部分采用新型數(shù)字觸發(fā)器，穩(wěn)定可靠、無溫漂、對稱度好，并具備缺相及缺脈沖保護(hù)功

23、能。 </p><p>　　電流調(diào)節(jié)儀采用高精度集成運(yùn)算放大器，穩(wěn)流精度高于+1%-1%。</p><p>　　自動升降調(diào)節(jié)變檔位，自動將控制角控制在5到25攝氏度之間。</p><p>　　給定系統(tǒng)采用數(shù)字式給定，光電隔離。</p><p>　　控制板及接插件應(yīng)可靠，方便，易于維護(hù)。</p><p>　　所有控制裝換

24、均可由PLC進(jìn)行控制，并可通過通訊接口有上位計算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。PLC可與中控室DCS接口。</p><p>　　各種保護(hù)齊全，如過載，過流，電流反饋丟失保護(hù)，水穩(wěn)過高，水壓過低，原件壞1,原件壞2，控制角越上限，控制角越下限，母溫線溫度過高，互感器反饋電流丟失苷流等。</p><p>　　1.2.6 遠(yuǎn)方控制臺</p><p>　　遠(yuǎn)控臺用于整流單元操作，測量以及保護(hù)

25、，應(yīng)具有電流設(shè)定儀等操作元件，所有的檢測信號，報警信號以及電能測量表計算。</p><p>　　型式：戶內(nèi)安裝臺式結(jié)構(gòu)，設(shè)置在裝置主控室。</p><p>　　配置：倆套整流單元共用一臺遠(yuǎn)控臺。</p><p><b>　　遠(yuǎn)控臺安裝下列原件</b></p><p><b>　　1）控制開關(guān)機(jī)提示</b&

26、gt;</p><p>　　a）變壓器一次側(cè)斷路器（至高壓開關(guān)柜）控制機(jī)體是一組，每組包括：</p><p>　　允許合閘提示 XD5 DC 220V 紅色 1個</p><p>　　控制裝換開關(guān) LW5-15B0011/1 DC 220V 1個</p><p>　　合閘提示 XD5 DC 22

27、0V 紅色 1個</p><p>　　跳閘提示 XD5 DC 220V 綠色 1個</p><p>　　緊急停車按鈕 LA18-22J DC 220V 1個</p><p>　　b）有載開關(guān)（至有載調(diào)壓開關(guān)）控制及指示一組，每組包括：</p><p>　　手動自動轉(zhuǎn)化把開關(guān)

28、 1個</p><p>　　檔位顯示器（含檔位控制按鈕以及提示） 1個</p><p>　　c）電流設(shè)定儀 2個</p><p>　　d）直流刀開關(guān)（至動力電箱）控制及指示倆組，每組包括：</p><p>　　開關(guān)閉合按鈕 AC220V

29、 綠色 1個</p><p>　　開斷開合按鈕 AC220V 綠色 1個</p><p>　　開關(guān)閉合提示 AC220V 紅色 1個</p><p>　　開關(guān)閉合指示 AC220V 紅色 1個</p><p>　　測量裝

30、置倆組，每組包括：</p><p>　　數(shù)字式DC電流表（DDA）</p><p>　　顯示：4位十進(jìn)制數(shù)碼</p><p>　　測量范圍：00.00到20.00kA</p><p>　　輸入電壓：供貨商標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　精度：+-.01%</b></p><p

31、>　　數(shù)字式DC電壓表（DDV）</p><p>　　顯示：3位十進(jìn)制數(shù)碼</p><p>　　測量范圍：000到500V</p><p>　　輸入電壓：供貨商標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　精度：+-.01%</b></p><p><b>　　3)報警單元</b>

32、</p><p>　　音箱單元1（包括電鈴，蜂鳴器，復(fù)位按鈕，輔助繼電器等）</p><p><b>　　系統(tǒng)故障報警提示</b></p><p><b>　　系統(tǒng)脈沖封鎖提示</b></p><p>　　變壓器一次側(cè)斷路器跳閘提示</p><p><b>　　其中

33、音箱單元共用</b></p><p>　　1.2.7極化整流器</p><p><b>　　型式： 戶內(nèi)安裝</b></p><p><b>　　數(shù)量： 2套</b></p><p>　　供電電壓 AC380V+5%3相 50HZ+-1.5HZ</p><p

34、>　　額定直流輸出電流： 30A</p><p>　　額定直流輸出電壓： 280V</p><p>　　額定輸出 100%連續(xù)</p><p>　　波紋 小于額定電壓5%</p><p>　　整流原件： 可控硅</p><p

35、>　　冷卻方式 自然冷卻</p><p>　　防護(hù)等級： IP40</p><p>　　控制系統(tǒng)：設(shè)備應(yīng)具有恒定電流和電壓控制系統(tǒng)，在5到100%額定輸出電流，10到100%額定輸出電壓工況下，自動電流電壓控制系統(tǒng)應(yīng)保證直流電流恒定在+1.0%-1.0%。</p><p>　　自動開停系統(tǒng)：設(shè)備應(yīng)具有手動，自動操

36、作功能，在自動操作狀態(tài)下，當(dāng)主整流器的輸出減少或增加到3.0KA時，計劃整流柜應(yīng)能通過來自整流器的觸點(diǎn)信號開關(guān)自動開，停。</p><p>　　輸出：極化電流（4到20mA），極化電壓，狀態(tài)信號，故障信號。</p><p>　　輸入：自動開關(guān)接點(diǎn)一個。</p><p>　　保護(hù)：整流柜應(yīng)具有保護(hù)功能，以防止來自電解槽或整流柜的逆向電流。系統(tǒng)應(yīng)包括所有必需的接觸器，變

37、壓器，開關(guān)，測量儀等。每一個極化單元均來自DSC的電壓，電流信號自動控制。</p><p>　　第二章 整流系統(tǒng)整體方案概述</p><p><b>　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1、整流系統(tǒng)2套（2臺）整流機(jī)組構(gòu)成，每套整流機(jī)組采用整流變壓器一臺ZES-20KA/340V整流器的結(jié)構(gòu)形式，整流柜的主電路采用三相橋式同相逆并

38、聯(lián)式，單柜12脈沖，配合變壓器網(wǎng)側(cè)移相倆套整流及構(gòu)成24脈沖。每臺整流器個獨(dú)立向一個系列電解槽供電，要求能獨(dú)立工作。</p><p>　　2、每臺整流機(jī)器配置一臺就地控制柜，與鎮(zhèn)流器一起就地并排安裝。每臺控制柜安裝機(jī)組就地控制PLC。其功能為整流柜和輔機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，本控制柜的所有就地手控功能均可由機(jī)組PLC傳送至上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方機(jī)控。</p><p>　　控制柜的穩(wěn)流調(diào)節(jié)控制觸發(fā)系統(tǒng)采

39、用單片機(jī)數(shù)字雙通數(shù)字控制觸發(fā)，倆個通道互為熱備用，倆個通道能夠分別獨(dú)立運(yùn)行并具備自動診斷功能，可更據(jù)運(yùn)行情況方便的進(jìn)行在線無擾動切換。觸發(fā)系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，確保觸發(fā)脈沖的穩(wěn)定可靠。正常運(yùn)行是線控角控制在5到25度之間。當(dāng)電流反饋因故障掉線后，控制系統(tǒng)能自動識別確保電流不會發(fā)生突然大幅度的上升或下降。 </p><p>　　3、在中央控制室配置一臺總控制臺，對應(yīng)倆套機(jī)組的遠(yuǎn)方操作，安裝遠(yuǎn)方手控功能鍵，包括遠(yuǎn)方系列

40、電流手動調(diào)節(jié)，有載開關(guān)操作，系列電流，電壓顯示等。</p><p>　　第3章整流主柜的設(shè)計</p><p>　　3.1整流機(jī)組的計算條件</p><p>　　3.1.1額定直流輸出</p><p><b>　　單機(jī)額定直流電壓：</b></p><p>　　單機(jī)額定直流電壓:Idn=15KA&l

41、t;/p><p><b>　　3.1.2連接形式</b></p><p>　　整流電路采用三相橋同相逆并聯(lián)，晶閘管整流，單柜12脈波，2柜輸出24脈波。</p><p>　　3.2整流裝置主要參數(shù)計算</p><p>　　本計算以每臺整流變壓器的短路電壓百分值ex=10％，控制角ɑ=200為計算依據(jù)。</p>

42、<p>　　3.2.1每臂并聯(lián)原件數(shù)的確定</p><p>　　按負(fù)載電流確定并立案與案件數(shù)</p><p><b>　　為整流臂平均電流</b></p><p><b>　　為串聯(lián)換相組數(shù)</b></p><p><b>　　為電流過載系數(shù)</b></p>

43、;<p><b>　　為并聯(lián)原件均流系數(shù)</b></p><p>　　分別為：環(huán)境溫度系數(shù)</p><p><b>　　海拔高度系數(shù)</b></p><p><b>　　風(fēng)速系數(shù)</b></p><p><b>　　溫度分布不均勻系數(shù)</b>

44、</p><p><b>　　整流線路系數(shù)</b></p><p><b>　　整流臂個數(shù)12</b></p><p><b>　　硅元件正向平均電流</b></p><p>　　硅元件安全電流裕度3.0倍</p><p>　　使用KP--3000(A)

45、元件時（A）</p><p><b>　　=1.4只取倆只</b></p><p>　　3.2.2元件耐壓確定</p><p><b>　　變壓器空載電壓</b></p><p><b>　　原件倆端峰值為</b></p><p>　　取3.5倍的耐壓余

46、量，則最大反峰壓</p><p><b>　　取</b></p><p>　　因此，每臂選用倆只KP-3000A/1800V晶管閘并聯(lián)</p><p>　　3.2.3快速熔斷器選取參數(shù)計算</p><p><b>　　A快熔額定電流</b></p><p>　　考慮均流系數(shù)為

47、0.9及一只快熔熔斷試運(yùn)行方式：</p><p>　　式中：------臂平均電流</p><p>　　-------波形系數(shù)</p><p>　　--------快熔選擇系數(shù)（1.25~1.5）</p><p>　　-------并聯(lián)元件數(shù)</p><p>　　X----------每臂元件損壞數(shù)</p>

48、<p>　　---------均流系數(shù)</p><p>　　整流元件的均方根值為：</p><p>　　快速熔斷器的選用原則：</p><p>　　快速熔斷器的額定電流應(yīng)滿足：</p><p><b>　　即</b></p><p><b>　　B,快熔耐壓</b&g

49、t;</p><p>　　取快熔為RSG--3600A/500V</p><p>　　3.2.4整流裝置的損耗和整流效率計算</p><p><b>　　整流柜效率</b></p><p>　　任何整流裝置的整流效率可用其功率轉(zhuǎn)換效率來表示，即：</p><p>　　式中， ......整流柜直

50、流額定輸出功率，等于額定直流電壓和直流電流的乘積，即：</p><p>　　整流柜本身的各項(xiàng)損耗之和（不包括外部附屬設(shè)備），包括整流元件損耗，快熔損耗，快熔和元件母排損耗，匯流母排損耗，連接排損耗,吸收和保護(hù)器件損耗等。下面的計算以每臺整流柜的額定運(yùn)行狀態(tài)為計算依據(jù)。</p><p><b>　　直流輸出功率</b></p><p><b

51、>　　整流元件損耗</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　=120</b></p><p>　　整流元件在各周期內(nèi)的導(dǎo)通角，三相橋式整流電路中 </p><p>　　N 每臺整流柜內(nèi)安裝元件總數(shù)</p><p>

52、<b>　　快速熔斷器損耗</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　流過快速熔斷器的均方根電流</p><p><b>　　快速熔斷器等效電阻</b></p><p>　　在直流輸出15000A/400V時，每只快熔通過電流的均方根值為：<

53、/p><p><b>　　元件臂母排損耗</b></p><p>　　元件臂母排采用一次冷拉或成形的無氧紫銅雙孔母排，規(guī)格為130X30X3000，孔徑為</p><p><b>　　雙孔母線的電阻</b></p><p><b>　　式中： </b></p>&l

54、t;p>　　電阻系數(shù)，銅在20℃時為0.0175（Ωmm2/m ）</p><p>　　ɑ 電阻溫度系數(shù)，銅為0.0043</p><p>　　雙孔母線溫升，取△tbD=15℃</p><p>　　集膚效應(yīng)系數(shù)，1.05~1.1，取</p><p><b>　　鄰近系數(shù)，近似取</b></p>&l

55、t;p><b>　　雙排母排長度，</b></p><p>　　雙孔母排截面，=3900mm2 </p><p><b>　　則</b></p><p>　　RbD=0.0175X(1+0.0043X15)X(3.0/3900)X1.05=1.5X10</p><p>　　按對稱分布而安裝元

56、件的雙孔母線，其等效電阻為：</p><p><b>　　快熔臂母排損耗</b></p><p>　　快熔臂選用120X12X600無氧紫銅雙孔母排，孔徑為 ，按上式同樣方法計算，其等效電阻為：</p><p>　　=0.0175X(1+0.0043X15)X(0.6/1440)X1.05X1=1.1X10</p><p&g

57、t;　　=(0.577X15000/4)X1.14X10X12=0.9(KW)</p><p>　　7)保護(hù)和吸收電路損耗</p><p>　　該部分損耗可忽略不計。</p><p>　　整流柜的總損耗 </p><p><b>　　整流效率</b></p><p>　　3.2.5熱和冷

58、卻計算</p><p>　　鎮(zhèn)流器在額定負(fù)荷下運(yùn)行時有損耗號產(chǎn)生的熱量</p><p>　　該熱量有冷卻水和空氣帶走，假定空氣帶走的熱量忽略不計，則熱量全部由冷卻水帶走，其流量為：</p><p><b>　　式中: </b></p><p>　　冷卻水質(zhì)浸出溫度差取 </p><p>

59、　　C 冷卻介質(zhì)比熱水為</p><p>　　冷卻介質(zhì)密度，水為1000kg/</p><p>　　一臺整流硅需要的冷卻水流量為5.5/H 則選用一臺流量LSS--100B純水冷卻器。</p><p>　　3.3整流柜主要的元器件選擇及主要技術(shù)措施</p><p>　　采用鐵道部株洲電力機(jī)車研究所半導(dǎo)體廠生產(chǎn)的3英寸打工了低損耗晶閘管，有

60、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備保證其性能指標(biāo)的優(yōu)越性。</p><p>　　全部采用丹麥TOPSIL高阻硅單晶片，高溫閉管充氬氣擴(kuò)散工藝保證了芯片的擴(kuò)散均勻性，1000級的潔凈廠房及嚴(yán)格的清洗工藝保證了芯片的高少子壽命之，不同于普通觸發(fā)級的邊緣觸發(fā)芯片，確保了元件的高di/dt 。極大地提高了可靠性和使用壽命。</p><p>　　高溫閉關(guān)沖氬氣擴(kuò)散工藝，新型的芯片結(jié)構(gòu)，進(jìn)口保護(hù)材料臺面鈍

61、化工藝，高均勻性，高精度的電子輻射減少壽命控制到合理的范圍，確保與案件的最低真相壓降，降低元件的損耗。</p><p>　　硅元件的并聯(lián)數(shù)的選取</p><p>　　選用KP-3000A/1800V3英寸晶閘管每臂倆只并聯(lián)，通過元件參數(shù)的低分散性和臂元件的合理配置，使裝置具有較高的電流裕度和電壓裕度，完全滿足設(shè)備長期安全運(yùn)行要求。</p><p>　　4）整流裝置的

62、技術(shù)，工藝保證措施</p><p>　　A整流裝置除硅元件芯片按1800V耐壓選取措施外，其此刻表面也是特殊設(shè)計，這是制造高電壓裝置的關(guān)鍵措施之一...</p><p>　　B同樣逆并聯(lián)支路同排異環(huán)氧玻璃布板整體隔開，中間無任和連接件，既避免了怕電機(jī)電器擊穿故障，又縮小了裝置的體積，減少了機(jī)殼由交變磁場產(chǎn)生的渦流損耗。根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及電氣均與按規(guī)范要求，對于整流硅絕緣支撐件等非防污染型絕

63、緣體，交直流之間及支流正負(fù)之間及就直流對地之間的絕緣爬電距離確保大于80毫米，這是制造高電壓整流裝置的關(guān)鍵措施之一。</p><p>　　C蒸餾裝置的二次回路所采用的是導(dǎo)線為耐壓500V絕緣軟導(dǎo)線，相關(guān)外引接線采用德國WAGO公司的優(yōu)質(zhì)端子，直接測回路采用電壓隔離器引出，以確保控制測量回路的可靠性。</p><p>　　5）元件臂均流的保證措施</p><p>　　

64、所有桂圓漸漸通過本場熱老化和電老化篩選，基本工藝是：將數(shù)十只原件之于老化箱內(nèi)加熱子元件結(jié)溫120攝氏度，后施加額定的直流反向電壓，24小時不失效則為合格。老化試驗(yàn)后作元件正向峰值電壓測試，測試后的元件按峰值電壓誤差不大于0.05V進(jìn)行每臂元件的分組配對，這是確保高均流系數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。</p><p>　　整流原件裝夾由優(yōu)質(zhì)汽車板簧制成在高溫高壓力情況下，壓力穩(wěn)定不變，對三英寸元件而言，硅元件中壓力約為五噸，保

65、證可靠和均衡的壓力，這是確保高均流系數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之二。</p><p>　　本整流裝置為了獲得較好的均流，減少渦流損耗，主電路采用同相逆并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并聯(lián)支路的整流元件按照圓周作軸對稱分布，始每條支路都完全對稱，所有導(dǎo)電接觸面均采用銑床進(jìn)行精細(xì)加工，光潔度未6以上，全部采用壓接結(jié)構(gòu)，壓力變化范圍小接觸電阻低，均勻度好這是保證均流系數(shù)的關(guān)機(jī)技術(shù)之三。</p><p>　　并聯(lián)器件的溫度特性一致性

66、好，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，整流器件的出廠測試值輸出給室溫和結(jié)溫的參數(shù)。由于本整流裝置在運(yùn)行過程中，實(shí)際流過器件的電流將出現(xiàn)較大的變化，這樣，在壓力一定的情況下，整流器件的工作電流和結(jié)溫將隨整流柜輸出電流的不同而變化，為了使并聯(lián)器件的電流分配均衡，必須分析和研究上述的影響并予以解決。我廠外購的天津整流器廠的元件，通過其進(jìn)口美國IR公司的生產(chǎn)測試設(shè)備，根據(jù)整流裝置運(yùn)行的工藝參數(shù)的不同，分別在不同電流（1000A,2000A,3000A)和不同的溫

67、度（75,125）加測三點(diǎn)通仿（正向）峰值壓降，和常規(guī)出廠測試參數(shù)進(jìn)行對比，將溫度一致的器件，按通態(tài)（正向）峰值壓降進(jìn)行優(yōu)化分布后直接并聯(lián)，這是確保元件高均流系數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之四。</p><p>　　采用低損耗的強(qiáng)迫均流電抗器，使得元件之間均流系數(shù)確保 ，且一致要求不高，這是一種一勞永逸的一攬子均流解決方案，這是確保元件高均流系數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之五。</p><p><b>　　

68、元件排的選用方法、</b></p><p>　　元件排使用130X30無氧紫銅雙孔水冷母排，既可保證電流截面要求，又可以達(dá)到壓緊所需要的強(qiáng)度要求。該銅排所有導(dǎo)電接觸面均采用銑床進(jìn)行精加工，表面光潔度為 以上，銅排進(jìn)行全長錫 亮錫處理。該銅排通水孔為齒輪形，通水孔徑為 16，較圓孔增加百分之三十散熱面積，散熱效果良好，可有效提高元件硅片的使用壽命。</p><p>　

69、　循環(huán)冷卻水路的技術(shù),工藝措施</p><p>　　A.冷卻水的進(jìn)出水管為不銹鋼管。</p><p>　　B.選用日本進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)抗老化,耐腐蝕的透明膠管連接冷卻水路，質(zhì)量保證20年。</p><p>　　C,采用一次性澆注的元件水套，確保水路不漏水。</p><p><b>　　柜體結(jié)構(gòu)</b></p>&

70、lt;p>　　整流柜為戶內(nèi)式結(jié)構(gòu)?？刂乒衽c整流柜并排安裝，控制柜為型材結(jié)構(gòu)，美觀大方。</p><p>　　第4章 整流控制柜的設(shè)計</p><p>　　4.1就地控制柜的基本功能</p><p><b>　　4.1.1控制</b></p><p>　　每套整流機(jī)組配置一臺就地控制柜，每臺控制柜安裝單柜機(jī)組就地控

71、制PLC。其功能為整流柜和輔機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,泵控制柜的所有就地手控功能均可由機(jī)組PLC傳送至上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方機(jī)控。</p><p>　　4.1.2就地控制柜的主要功能</p><p>　　整流柜輸出電壓及電流指示</p><p>　　遠(yuǎn)控與近控,手動與自動切換裝置</p><p>　　按總控臺給定電流進(jìn)行閉環(huán)控制</p>&l

72、t;p>　　移相控制角a超過設(shè)計允許值時，自動聯(lián)調(diào)有載調(diào)壓開關(guān)</p><p>　　移相控制角a實(shí)時顯示</p><p>　　輸出電流的設(shè)定與控制</p><p><b>　　電流超差預(yù)告信號</b></p><p><b>　　元件臂過熱信號</b></p><p>

73、<b>　　快速熔斷器熔斷信號</b></p><p><b>　　過壓保護(hù)故障信號</b></p><p><b>　　絕緣降低故障信號</b></p><p>　　冷卻水壓過低,水溫過高故障信號</p><p>　　去離子冷卻水水位過低</p><p&g

74、t;　　4.1.3整流柜的穩(wěn)流調(diào)節(jié)控制觸發(fā)系統(tǒng)</p><p>　　1、整流柜的穩(wěn)流調(diào)節(jié)控制觸發(fā)系統(tǒng)采用單片機(jī)數(shù)字控制和數(shù)字觸發(fā)。兩個通道互為熱備用，一旦運(yùn)行中的一路出現(xiàn)故障，處于熱備狀態(tài)狀態(tài)的另一路在100ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)在線無擾動切換，并在控制線是倆路的工作狀態(tài)，已提示工作人員安排換板檢修倆個通道能夠獨(dú)立分別運(yùn)行并且具有自動診斷功能，可根據(jù)運(yùn)行情況方便的在線無擾動切換。</p><p>　　

75、2、觸發(fā)控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，確保觸發(fā)脈沖的穩(wěn)定，可靠，正常運(yùn)行時相控角限制在五到二十五度之間當(dāng)電流反饋因故障掉線后，控制系統(tǒng)能自動識別確。</p><p>　　3、當(dāng)控制角超出設(shè)計值時：</p><p>　　A電流正常情況，控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)有載開關(guān)”降”（該功能可選擇）直至電流進(jìn)入穩(wěn)定范圍</p><p>　　B電流負(fù)超情況，控制系統(tǒng)給出聲光報警信號。</

76、p><p>　　C控制室及機(jī)旁控制柜上要有 角盤式儀表。</p><p>　　4、具有零啟動功能，開車時觸發(fā)電路調(diào)節(jié)電位器不在零上，系統(tǒng)拒絕運(yùn)行。</p><p>　　5、閉環(huán)控制中電流的反饋信號斷線，系統(tǒng)將自動鎖定原值，同時給定信號成為開關(guān)控制，并以聲光信號提醒工作人員，手動轉(zhuǎn)換自交流信號時，超調(diào)量不超過當(dāng)前值得5%，恢復(fù)時間小于3秒。</p><

77、;p>　　6、觸發(fā)單元的同步信號取自于35KW側(cè)的PT100V，考慮瞬時掉線保護(hù)。</p><p>　　7、穩(wěn)流控制系統(tǒng)的具備以下功能，</p><p><b>　　手動自動無擾動切換</b></p><p><b>　　近控遠(yuǎn)控?zé)o擾動切換</b></p><p><b>　　交直流

78、反饋可選</b></p><p>　　直流電流過載報警保護(hù)</p><p>　　元件電流過高過低報警</p><p>　　封鎖脈沖：并輸出與接點(diǎn)信號</p><p><b>　　電流線性軟啟動</b></p><p><b>　　最大電流限制</b></p&

79、gt;<p><b>　　控制角顯示</b></p><p><b>　　自動控制降檔</b></p><p><b>　　失同步報警保護(hù)</b></p><p><b>　　脈沖缺相報警保</b></p><p>　　8、強(qiáng)觸發(fā)時按原可獨(dú)立

80、關(guān)斷</p><p>　　我廠機(jī)組溫流控制系統(tǒng)采用晶閘管數(shù)字觸發(fā)器，該控制系統(tǒng)采用CPU并行處理方式，具有功能強(qiáng)大，應(yīng)用靈活，可靠性高，控制性能強(qiáng)，系統(tǒng)調(diào)試時間短，維護(hù)方便等特點(diǎn)，具有以下特點(diǎn)</p><p>　　1）多重備用保障措施：</p><p><b>　　A同步信號雙備份</b></p><p>　　同時處理倆

81、路同步信號，任何一路丟失都能維持長期可靠觸發(fā)。</p><p><b>　　B反對信號雙備份，</b></p><p>　　能夠同時采集處理倆路反饋信號，可以同時處理交直流反饋信號，做到可靠，準(zhǔn)確。</p><p>　　C實(shí)現(xiàn)雙板在線熱備用</p><p>　　控制柜中能夠同時安裝多塊調(diào)整版。本調(diào)控板在備用過程中，實(shí)時檢

82、測當(dāng)前觸發(fā)脈沖電角度，啟動后能力及跟蹤，實(shí)現(xiàn)微擾動或無擾動過度，系列電流無沖擊。</p><p>　　2）智能災(zāi)難適應(yīng)措施：</p><p><b>　　A反饋掉線處理</b></p><p>　　工作過程中如果反饋信號突然全部消失，調(diào)控板維持導(dǎo)通角不變，同時給定信號成為開環(huán)控制，供給事故處理。</p><p><

83、b>　　B同步掉線處理</b></p><p>　　工作過程中如果同步信號全無，本條孔板將依靠科學(xué)數(shù)字鎖相環(huán)維持正常觸發(fā)，倆秒內(nèi)有人以正常同步到來，工作既能夠繼續(xù)。</p><p>　　3）良好的觸發(fā)性能:</p><p><b>　　A數(shù)字調(diào)節(jié)參數(shù)記憶</b></p><p>　　泵控制版應(yīng)用新型的鐵

84、電存儲器，記錄重要的運(yùn)行參數(shù)。調(diào)試完成后，直接調(diào)用，不存在時間誤差，有很好的可重復(fù)性。</p><p>　　B精確自適應(yīng)出發(fā)時序</p><p>　　新數(shù)字版的六脈沖波時由處理器運(yùn)算完成，并且加入智能平衡處理，保證輸出波形的對稱性，最大限度的減少非特性諧波。同時360度的超范圍初相調(diào)節(jié)，線性限幅控制極大地簡化了調(diào)試工作。</p><p><b>　　C良好

85、的觸發(fā)輸出 </b></p><p>　　觸發(fā)脈沖調(diào)制輸出，調(diào)制頻率約為5KHz，占空比0.38：波形參數(shù)誤差不超過0.1%：穩(wěn)定輸出階段，脈沖間隔誤差絕對值小于4uS。處理程序精確控制每一個觸發(fā)脈沖，保證橋臂觸發(fā)充分，不會因電流上升率而受損。</p><p>　　4）快速穩(wěn)定的調(diào)節(jié)設(shè)計：</p><p>　　新數(shù)字板采用平均數(shù)字調(diào)節(jié)對輸出進(jìn)行閉環(huán)控制。

86、因而能最大限度的提高響應(yīng)性能。反饋處理程序?qū)崟r跟蹤交直流反饋的波形，取得準(zhǔn)確及時地反饋參數(shù)，并且從中分離大量的有用信息，進(jìn)行智能控制。</p><p>　　新數(shù)字伴有高響應(yīng)速度和抗干擾性能，對輸出變化響應(yīng)時間為3.33mS（約60度），反饋采樣頻率1.5.KhZ,均值運(yùn)算周期10mS（108度）系統(tǒng)等效比例為1/20，等效時間常數(shù)10mS，為準(zhǔn)線性調(diào)節(jié)。</p><p>　　A該裝置使用A

87、C220V電源，無需外加穩(wěn)壓電源，同步信號使用高壓PT100V電壓信號，接線簡單，維護(hù)方便。</p><p>　　B脈沖輸出采用六路0到120度高頻調(diào)制寬脈沖，對同步信號的要求較嚴(yán)格。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本文通過對對10萬噸燒堿生產(chǎn)的需求設(shè)計，能夠滿足我廠實(shí)際生產(chǎn)的需求。</p>

88、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 耿慶魯，江政輝 - 氯堿整流技術(shù)研討會 - 2009 </p><p>　　2 郭昆仁 - 《氯堿工業(yè)》 - 1987 </p><p>　　3 王忠賢，田彬 -&

89、#160;《氯堿工業(yè)》 - 2000 </p><p>　　4 廖秀華 - 中國電工技術(shù)學(xué)會電化學(xué)整流電源新技術(shù)研討會 - 1997</p><p>　　5 趙殿甲，可控硅電路（修訂版），北京：冶金工業(yè)出版社，1980 </p><p>　　6 潘永雄，新編單片機(jī)原理與應(yīng)用，西安：西安電子科技大學(xué)

90、出版社，2007</p><p>　　7 胡虔生，胡敏強(qiáng)，電機(jī)學(xué)，北京：中國電力出版社，2005 </p><p>　　8 康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分），北京：高等教育出版社，1999 </p><p>　　9 戴梅萼，史嘉權(quán)，微型計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社，2003 </p><p>　　10 譚立新，劉覺民，基于TC78

91、7的三相全控橋式整流電路設(shè)計-期刊論文-湖南文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版) </p><p>　　11、孫俊喜，LCD驅(qū)動電路、驅(qū)動程序設(shè)計及典型應(yīng)用，北京：人民郵電出版社，2009 </p><p>　　12 譚建成，電機(jī)控制專用集成電路，機(jī)械工業(yè)出版社，1997年8月</p><p>　　13 趙保金，中國集成電路大全，北京：國防工業(yè)出版社，1993 </p