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1、某某理工大学成人（继续）教学院毕业设计题 目：10万吨烧碱整流装置设计班 级：201级函授电气工程与自动化专升本姓 名：X龙龙指导教师：系主任：2015 年11 月某某理工大学成人高等教育学位论文原创性声明本人X重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下,独立进展研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内 容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的作品或结果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人晓教育部第34号令，了解学位论文作假行为处理 方法的相关规定，本人已完全意识到本声明的法律结果由 本人承当。论文作者署名：X龙龙日期：2015年 1
2、1月 3日本人晓教育部第34号令，了解学位论文作假行为处理 方法的相关规定。指导教师签字：日期：年 月 日本部已对该生论文进展了严格审查，对论文的指导、辩 论、成绩评定等所有教学环节按相关规X进展了监控。系所函签字章：日期：年 月 日某某理工大学毕业设计论文评语某某理工大学毕业设计论文任务书学生某某：X龙龙学号：学院：成人教育学院班级：校本部业余任务起止时间：毕业设计论文题目：10万吨烧碱整流装置设计毕业设计工作内容：资料：指导教师意见：签名：年 月日系主任意见：签名：年月日成教院制表10 万吨烧碱整流装置设计摘要随着大功率晶管蒸馏技术的不断进步与完善，晶闸管整流装置目 前已经在化工行业中得到
3、普遍的应用。晶闸管整流装置具有操作简便 反响快捷，稳流精度好，整流效率高等显著优点。其输出的直流电流 调节依靠变压器有载开关粗调，晶闸管移相细调，使系统能获得高稳 定度的直流电流，完全满足化工电解工艺要求。关键词 整流；可控硅；极化；技术；设计目录摘要I第一章 根本条件 1 环境条件 11.2技术 1 第 2 章 整流系统整体方案概述 5 2.1系统结构 5 第 3 章 整流主柜的设计 6 3.1整流机组的计算条件 6 3.2整流装置主要参数计算 6 3.3整流柜主要的元器件选择与主要技术措施 13 第 4 章整流控制柜的设计 15 4.1就地控制柜的根本功能 15 结论19 参考文献20第一
4、章 根本条件环境条件如下所列。设备应能够在最高40摄氏度温度下 正常工作。1000m年平均气温8C极端最高温度41C极端最低温度 -28C51%蒸馏装置一套用于供三万吨离子膜试验电解。每套包括：可控硅整流柜2台整流控制柜2台远控台1台直流互感器2台直流刀开关4台纯水冷却装置1套极化整流单元2套网侧电压：35kVAC+5%/-5%,3PH,50Hz+1%-1% 直流输出俩个系列，每个系列：直流输出电压400V 直流输出电流15kA 俩个系列单独控制，不汇流。机组负荷类型：二级，化工食盐电解机组直流输出的调压 X 围为0 到100%连续可调，手动自 动均能正常操作：调压方式为有载调压变压器+晶闸管
5、细调， 有载开关调压 X 围为70%到 105%。机组在额定运行工况下的运行效率不低于 97.5%确定效 率时应该包括整流变压器，整流柜与触发信号系统的损耗，不 包括装置的损耗。机组在额定运行工况下工作时，其功率因数要求达到 0.9 以上。自动稳流精度+1%-1%有自动稳流和手动调节俩种方式，俩中控制方式均能在整 流设备运行时升降电流，并在 小于或者等于 10%额定输出 电流情况下互相切换。注入电网的的谐波电流不超过国家标准 GB/T14549-93。整流变压器和整流柜采用紧凑型布置，整流柜布置在变压器两侧，设置在12* 12m2的房间内。装置形式:户内安装、单面维护，具有良好的防尘措施， 柜
6、外表喷塑，抗腐蚀能力强。整流变压器阀侧出线应与整流柜相对应，不应有交叉。 整流设备内所有的电气连接件均采用铜材。整流柜为户内安装型式，防护等级为 IP40.单柜直流额定输出：400V, 15kA.整流机组数：2 组。单机组脉冲数：12脉冲。等效脉冲数：24 脉冲。 接线方式：三相全控桥同相逆并联。 调压方式：有载调压变压器+晶闸管细调。 交直流母线进出线方式：阀侧后进线，直流侧上出线。整流器电流储藏系数三3.整流器电压储藏系数三3.整流器均流系数2 0.95.冷却方式：主回路冷却方式为水冷却。word各种保护齐全，具有可靠的内部和外部过电压吸收装置与可指示顺坏快熔位置的快熔顺坏检测电路。触发控
7、制系统采用两路数字在线双通道控制回路，一路运 行，另一路热备用，一路故障时自动切换至另一路运行。两个控制信道各自有给定反响系统，开环闭环运行均能稳 定可靠、手动、自动选择，就地、远控选择。控制柜采用PLC作为中央处理器，继电回路采用高可靠、 节能型器材。触发器局部采用新型数字触发器，稳定可靠、无温漂、对 称度好，并具备缺相与缺脉冲保护功能。电流调节仪采用高精度集成运算放大器，稳流精度高于 +1%-1%。自动升降调节变档位，自动将控制角控制在5到25摄氏 度之间。给定系统采用数字式给定，光电隔离。 控制板与接插件应可靠，方便，易于维护。所有控制装换均可由PLC进展控制，并可通过通讯接口有 上位计
8、算机进展监控。PLC可与中控室DCS接口。各种保护齐全，如过载，过流，电流反响丢失保护，水稳 过高，水压过低，原件坏1,原件坏2，控制角越上限，控制角 越下限，母温线温度过高，互感器反响电流丢失苷流等。1.2.6 远方控制台远控台用于整流单元操作，测量以与保护，应具有电流设 定仪等操作元件，所有的检测信号，报警信号以与电能测量表 计算。型式：户内安装台式结构，设置在装置主控室。 配置：俩套整流单元共用一台远控台。 远控台安装如下原件1控制开关机提示a变压器一次侧断路器至高压开关柜控制机体是一组，每组包括：允许合闸提示 XD5 DC 220V 红色1个控制装换开关LW5-15B0011/1DC
9、220V 1个合闸提示XD5 DC220V红色1个跳闸提示XD5 DC220V绿色1个紧急停车按钮LA18-22JDC220V1个b有载开关至有载调压开关控制与指示一组，每组 包括：手动自动转化把开关1个档位显示器含档位控制按钮以与提示1个c电流设定仪2个d直流刀开关至动力电箱控制与指示俩组，每组包 括：开关闭合按钮AC220V绿色1个开断开合按钮AC220V绿色1个开关闭合提示AC220V红色1个开关闭合指示 AC220V 红色1个2）测量装置俩组，每组包括：数字式DC电流表DDA显示：4位十进制数码输入电压：供货商标准 精度：+-.01% 数字式DC电压表DDV 显示：3位十进制数码 测量
10、X围：000到500V 输入电压：供货商标准 精度：+-.01% 3）报警单元 音箱单元1 包括电铃，蜂鸣器，复位按钮，辅助继电器 等系统故障报警提示系统脉冲封锁提示 变压器一次侧断路器跳闸提示 其中音箱单元共用型式： 户内安装数量： 2套额定直流输出电流 额定直流输出电压 额定输出 波纹 整流原件冷却方式防护等级30A280V100%连续 小于额定电压5% 可控硅 自然冷却IP40控制系统：设备应具有恒定电流和电压控制系统，在5 到100%额定输出电流，10到100%额定输出电压工况下，自动 电流电压控制系统应保证直流电流恒定在+1.0%-1.0%。自动开停系统：设备应具有手动，自动操作功能
11、，在自动 操作状态下，当主整流器的输出减少或增加到3.0KA时，计划 整流柜应能通过来自整流器的触点信号开关自动开，停。输出：极化电流4到20mA，极化电压，状态信号，故 障信号。输入：自动开关接点一个。 保护：整流柜应具有保护功能，以防止来自电解槽或整流 柜的逆向电流。系统应包括所有必需的接触器，变压器，开关， 测量仪等。每一个极化单元均来自DSC的电压，电流信号自动 控制。第二章 整流系统整体方案概述2.1 系统结构1、整流系统2套2台整流机组构成，每套整流机组 采用整流变压器一台ZES-20KA/340V整流器的结构形式，整流 柜的主电路采用三相桥式同相逆并联式，单柜12脉冲，配合 变压
12、器网侧移相俩套整流与构成24脉冲。每台整流器个独立 向一个系列电解槽供电，要求能独立工作。2、每台整流机器配置一台就地控制柜，与镇流器一起就 地并排安装。每台控制柜安装机组就地控制PLC。其功能为整 流柜和辅机系统的数据采集，本控制柜的所有就地手控功能均 可由机组 PLC 传送至上位机，实现远方机控。控制柜的稳流调节控制触发系统采用单片机数字双通数 字控制触发，俩个通道互为热备用，俩个通道能够分别独立运 行并具备自动诊断功能，可更据运行情况方便的进展在线无扰 动切换。触发系统采用单片机控制，确保触发脉冲的稳定可靠。 正常运行是线控角控制在 5 到25 度之间。当电流反响因故障 掉线后，控制系统
13、能自动识别确保电流不会发生突然大幅度的 上升或下降。3、在中央控制室配置一台总控制台，对应俩套机组的远 方操作，安装远方手控功能键，包括远方系列电流手动调节， 有载开关操作，系列电流，电压显示等。第 3 章整流主柜的设计单机额定直流电压：Udn 400V 单机额定直流电压:Idn=15KA整流电路采用三相桥同相逆并联，晶闸管整流，单柜 12 脉波，2 柜输出 24 脉波。本计算以每台整流变压器的短路电压百分值 e =10，控x制角a=20o为计算依据。按负载电流确定并立案与案件数nbyIbp.Kgz厂 Kjl Kht Khb Kfs Kxl KhqF/ SII = CDbp nbS 为整流臂平
14、均电流cK 为串联换相组数 gzK 为电流过载系数jLKht为并联原件均流系数KKnbKfsKjtXLnIbKfhQ 分别为：环境温度系数 海拔高度系数 风速系数 温度分布不均匀系数 整流线路系数 整流臂个数 12 硅元件正向平均电流使用Kp300O(A)元件时1 二15000二 1250 A12501.02 x 3.0I = xby 3000 0.95x1x0.95x1x1x1.0U =( + U +AU 十 100)+ 2 x 0.7 + 3dio k变压器空载电压二 400 x(1 + 0.10 + 0.06)+ 2 x 0.7 + 3二 470原件俩端峰值为 U 二 470 x 0.43 x 1.732 x 1.414y取3.5倍的耐压余量，如此最大反峰压U = 490 x 3.5 = 1720 vfm取U二1800vFM因此，每臂选用俩只
