整流所电气方案
并联多重12脉可控整流电路
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摘要
近些年来随着电力电子技术的快速发展，电力电子技术已广泛应用于各个领 域。直流整流器是以电力电子技术为基础发展起来的。它是利用电力电子技术的 基本特点以小信号输入控制很大的功率输出，放大倍数极高，这就是电力电子设 备成为强、弱电之间接口的基础。利用这一特点能获得节能、环保、高效、高可 靠性、安全良好的经济效益。
第 2 章 并联多重 12 脉整流电路设计................................3 2.1 并联多重 12 脉整流电路总体设计方案 .......................3 2.2 具体电路设计 ............................................4 2.2.1 主电路设计 ........................................4 2.2.1 触发电路设计 ......................................5 2.2.2 保护电路设计 ......................................6 2.3 元器件型号选择 ..........................................7 2.3.1 主电路参数选择 ....................................7 2.3.2 晶闸管参数选择 ....................................8 2.4 系统调试或仿真、数据分析 ................................9 2.4.1 MATLAB 仿真软件简介 ...............................9 2.4.2 并联 12 脉波整流电路建模 ...........................9 2.4.3 并联 12 脉波整流电路仿真波形及数据分析 ............10
220kV电解铝整流系统设计
昆明理工大学成人高等教育毕业设计（论文）某年产30万吨电解铝220kV整流系统初步设计*名：***学号： *************专业：电气工程及其自动化年级： 2013级学习形式：函授▇夜大□脱产□学习层次：高起本□专升本▇高起专□函授站：昆明站目录摘要 (I)前言 ....................................................................... I I 第一章电气一次主接线设计. (1)1.1 铝电解负荷对供电的技术要求 (1)1.2 主接线方案的初步比较 (2)1.3 一次主接线系统图 (3)1.4 220kV GIS开关站配置 (4)1.5 220kV GIS开关站保护装置 (4)第二章整流机组方案确定 (4)2.1 电解工艺条件 (4)2.2 整流机组应满足生产工艺的技术参数 (5)2.3 整流机组基本介绍 (5)2.4 整流机组相数的选择 (7)2.5整流机组调压方案的选择 (7)2.6 整流机组调压方法的选择 (8)2.7 整流机组的移相 (8)2.8 额定参数计算 (11)2.9 整流机组方案的最终确定 (13)第三章整流器 (13)3.1 整流器的主要结构及技术参数 (13)3.2 整流柜工作原理 (15)3.3 整流柜主电路联结 (18)3.4 整流装置保护 (21)3.5 整流器冷却系统 (23)第四章整流所辅助配置 (24)4.1 整流所交直流自用电 (24)4.2 功率因数补偿及谐波治理 (24)4.3 整流所区域防雷及接地 (24)4.4 变压器事故油池 (24)4.5 照明 (24)结论 (25)总结与体会 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录 (29)本论文为某年产30万吨电解铝的220kV整流变电站整流系统初步设计。
主要包括以下内容：在对各种电气主接线比较后确定本厂的电气主接线图，再根据电解铝的年产量及直流负荷计算出整流机组变压器组数及各项技术参数，画出主接线图，根据电解铝直流负荷及年产量计算出系列直流电压和系列直流电流。
变压器输出整流详解方法
变压器输出整流详解方法一、引言变压器是电力系统中重要的电气设备之一，它能够将交流电压变换为所需的电压等级，以满足不同电器设备的需要。
然而，变压器输出的交流电通常不能直接供给直流负载使用，因此需要通过整流电路将其转换为直流电。
本文将详细介绍变压器输出整流的方法。
二、变压器输出整流的基本原理变压器输出整流的基本原理是利用半导体器件的单向导电性，将交流电转换为直流电。
目前常用的整流电路主要有单相半波整流、单相全波整流、单相桥式整流和三相桥式整流等。
这些电路的基本结构和工作原理将在下文进行详细阐述。
三、单相半波整流电路单相半波整流电路是最简单的整流电路之一，它由一个二极管和一个负载电阻组成。
当变压器输出的正弦交流电压正半周时，二极管导通，电流通过负载电阻；当电压负半周时，二极管截止，电流几乎为零。
这样，负载上得到的就是脉动直流电压。
四、单相全波整流电路单相全波整流电路采用了两个二极管，使得在一个周期内正负半周都有电流通过负载。
具体地说，当输入电压为正半周时，上面的二极管导通，下面的二极管截止；当输入电压为负半周时，下面的二极管导通，上面的二极管截止。
这样，负载上得到的就是脉动直流电压。
五、单相桥式整流电路单相桥式整流电路是一种常用的高效整流电路，它由四个二极管组成桥式结构。
当输入电压为正半周时，上面的两个二极管导通，下面的两个二极管截止；当输入电压为负半周时，下面的两个二极管导通，上面的两个二极管截止。
这样，负载上得到的就是脉动直流电压。
与单相全波整流电路相比，单相桥式整流电路的输出电压脉动小，纹波系数小，滤波效果更好。
六、三相桥式整流电路三相桥式整流电路是一种适用于三相交流电源的整流电路。
它由六个二极管组成桥式结构，可以充分利用三相电源的相位差来实现电流的连续导通。
具体地说，在任一时刻都有两个相邻的二极管导通，另外两个二极管截止。
这样，负载上得到的就是脉动较小的直流电压。
三相桥式整流电路的输出电压脉动更小，纹波系数更小，滤波效果更好。
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载)解读
1 单相桥式全控整流电路的功能要求及设计方案介绍1.1 单相桥式全控整流电路设计方案1.1.1 设计方案图1设计方案1.1.2 整流电路的设计主电路原理图及其工作波形图2 主电路原理图及工作波形主电路原理说明：（1）在u2正半波的（０～α）区间，晶闸管VT1、VT4承受正向电压，但无触发脉冲，晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0～α区间，4个晶闸管都不导通。
（2）在u2正半波的（α～π）区间，在ωｔ＝α时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
（3）在u2负半波的（π～π＋α）区间，在π～π＋α间，晶闸管VT2、VT3承受正向电压，因无触发脉冲而处于关断状态，晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
（4）在u2负半波的（π＋α～２π）区间，在ωｔ＝π＋α时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流，且波形相位相同。
2 触发电路的设计2.1 晶闸管触发电路触发电路在变流装置中所起的基本作用是向晶闸管提供门极电压和门极电流，使晶闸管在需要导通的时刻可靠导通。
根据控制要求决定晶闸管的导通时刻，对变流装置的输出功率进行控制。
触发电路是变流装置中的一个重要组成部分，变流装置是否能正常工作，与触发电路有直接关系，因此，正确合理地选择设计触发电路及其各项技术指标是保证晶闸管变流装置安全，可靠，经济运行的前提。
，开始启动A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。
2.1.1 晶闸管触发电路的要求晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。
触发电路对其产生的触发脉冲要求:(１)触发信号可为直流、交流或脉冲电压。
(２)触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。
(３)触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
电解铝整流装置的电气分析和谐波仿真
分析 的正确 性 关 键词 ：变压 器
中 图分 类号 ：Ｔ ２ Ｍ４ ２
Ｅｌ ｃｒｃＡｎ ｌ ｓｓａ ｄ Ｓ ｍ ｕ ｉ ｋ ｏ ｒ ｎ ｃ ｎ Ｅｌ ｃ ｒ ｌ ｔｃＡｌ ｍｉ ｕ ｅ ｔｉ ａ ｙ ｉ ｎ ｉ ｌｎ ｆＨａ ｍｏ ｉ ｓｏ ｅ ｔｏ ｙ ｉ ｕ ｎ ｍ
位 所示。
３ 电气 原理 分析
３１ 调 压 变 压 器 部 分 ， ．
调 压 变压 器 其 本 身是 一 个 双 绕 组 变 压 器 （ 结 构 图如 图 ２所 示 ）通 过 抽 头 后 等 效 一 个 三 绕 组 变 ， 压 器 ，通 过采 用 延边 三 角 形 的联 接 方 式 达 到 调 压 移 相 目的 。 设 变 压 器 的 一 次 和 二 次 绕 组 分 别 为 Ｎ１ ２ 、Ｎ ，则 变 比 ｎ Ｎ１ ，设 二 次 侧 的 基 本 绕 组 ＝ ／ Ｎ２
３ ８
图 １ 主接线 图
整 流机 组 由三 部 分组 成 ： ） １ 调压 变 压 器 部 分 ，
船 电技术 ｆ 技术 控制
一
次 侧 电压 ２ ０ｋ ２ Ｖ，二 次 侧 电压 ６ ２ ７Ｖ。２ ２ ８ ）整
压 器 位 于 １ ２档 ，根 据 阻 抗值 表 此 时 阻抗 值 如 上 ０
（ Ａ２ Ａ３ ）为 （ 一 ） ，移 相 绕 组 （ １ Ｎ２ ＡｍＡ３ 为 ｋ ， ） Ｎ２
表 相 应 的 １ ２档 的 阻 抗 。 ０
流变 压 器 部 分 ，二 次 侧 输 出 电压 １０ １０ Ｖ。３ 整 ）
流器部分 。
整流电源方案
0684-11ATDT1823/01高频开关电源方案目录前言 (3)第一部分：技术文件 (4)第一章：生箔机电源设计总则 (5)1.1设计标准与规范 (5)1.2设计使用条件 (5)1.3设计遵循原则 (5)第二章：HISFB-50KA/6.5V生箔机详细设计方案 (7)2.1型号说明 (7)2.2基本性能指标 (7)2.3产品优势特点 (7)2.4主要技术参数 (9)2.5主要技术特点 (10)2.6生箔整流电源方案 (11)2.7主体结构 (12)2.8控制系统 (13)2.10冷却系统 (15)2.11主要材料 (16)第三章：生箔机电源网络控制系统 (22)3.1生箔机电源网络控制系统概述 (22)3.2生箔机电源网络控制系统设计目标、设计原则及依据 (22)3.2.1 设计目标 (22)3.2.2 设计原则 (23)3.2.3 设计依据 (24)3.3 生箔机电源网络控制系统详细设计方案 (24)3.3.1 网络控制系统总体框架 (24)3.3.2网络控制系统结构示意图 (26)3.3.3 网络控制系统人机界面 (28)3.3.4 LY-生箔机整流电源控制系统方案优势分析 (31)3.4生箔机电源网络控制系统主要硬件介绍 (32)3.4.1西门子S7-200 系列PLC (32)3.4.2 西门子TP277-6 触摸屏 (34)3.4.3力源RS232/RS485通讯卡 (34)3.4.4力源双通道数字电脑板 (41)第四章：产品的设计、制造及试验 (46)4.1概述 (46)4.2整流器设计、制造及试验引用标准 (46)4.3产品的设计控制程序 (46)4.4整流装置的制造工艺 (48)4.5质量保证措施 (50)4.6整流器的检测 (54)4.7实验项目报告表 (56)第五章：安装调试及使用说明 (57)5.1 收到设备后的检查 (57)5.2 检查配套措施、环境是否完善及合理 (57)5.3 整流器的安装及调试 (57)5.4 使用材料的注意事项和维护要求 (58)第六章：高频开关电源与可控硅整流器的比较优势 (59)6.1工作原理比较 (59)6.2技术性能比较 (59)6.2.1体积小、重量轻 (59)6.2.2控制精度高 (60)6.2.3输出波形好 (60)6.2.4节能省电 (60)6.2.5功率因数高、谐波含量低 (60)6.2.6隔离性强 (61)6.2.7抗干扰能力强 (61)6.2.8模块化结构可热维护 (62)6.2.9参数性能比较列表 (62)第二部分：附件 (63)附件一：生箔机高频开关电源对角放置分布图 (64)附件二：生箔机高频开关电源图册及样板 (65)前言本方案为高频开关电源制作方案，根据该项目的特点所设计的更优于招标要求的方案，本方案最显著的特点是节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。
整流器技术规格书
供电系统整流器技术规格书2009年6月1.总则..................................... 错误!未定义书签。
本文件适用范围............................... 错误!未定义书签。
供货范围内设备类型.............................. 错误!未定义书签。
2.工程概况.................................... 错误!未定义书签。
工程说明.................................. 错误!未定义书签。
环境条件................................... 错误！未定义书签。
系统运行方式.................................. 错误!未定义书签。
相关系统和设备参数............................... 错误!未定义书签。
3.设备数量................................... 错误!未定义书签。
4.主要元器件清单.................................. 错误!未定义书签。
5.备品备件、测试工具................................ 错误!未定义书签。
6.整流器技术要求................................. 错误!未定义书签。
采用标准.................................. 错误!未定义书签。
技术规格及要求................................ 错误!未定义书签。
结构要求................................... 错误!未定义书签。
设备的互换性................................. 错误！未定义书签。
整流器技术参数介绍安全操作及保养规程
整流器技术参数介绍安全操作及保养规程1. 引言整流器是一种常见的电子设备，用于将交流电转换为直流电。
在工业、农业和家庭中广泛应用。
本文将介绍整流器的技术参数，以及在操作和保养整流器时需要遵循的安全规程。
2. 整流器技术参数介绍整流器的技术参数对于正确选择和使用整流器非常重要。
以下是几个常见的整流器技术参数：2.1 输入电压输入电压是整流器接收的交流电的电压。
整流器必须与输入电压匹配，否则可能导致整流器无法正常工作或损坏。
2.2 输出电压输出电压是整流器转换交流电为直流电后输出的电压。
输出电压应符合所需的电气设备或系统的要求。
2.3 输出电流输出电流是整流器转换后输出的电流。
输出电流的大小应符合所需的负载要求，否则可能导致电气设备无法正常运行。
2.4 效率整流器的效率表示其将输入电能转换为输出电能的能力。
效率越高，整流器转换的能量损耗越少，能源利用效率更高。
3. 安全操作规程为了保证整流器的安全和正常运行，以下是一些操作规程需要遵循：3.1 确保适配合适的电源在使用整流器之前，必须确保其所连接的电源适配合适。
检查电源的输入电压范围，并确保与整流器的输入电压匹配，以免损坏整流器或导致事故发生。
3.2 遵循正确的接线方法在接线整流器时，必须遵循正确的接线方法。
确保正确连接输入和输出端子，避免接线错误导致电气设备故障或触电危险。
3.3 注意过载保护在使用整流器时，必须注意过载保护。
确保负载电流不超过整流器的额定输出电流，以避免过载损坏整流器或引起火灾等危险情况。
3.4 防止过热长时间运行的整流器可能会因过热而损坏。
因此，在使用整流器时，应确保适当的通风和散热，并避免将整流器放置于封闭的空间中。
3.5 定期检查整流器定期检查整流器的连接线路和连接器是否松动或损坏。
如有发现问题，应立即修复或更换，以保证整流器的正常运行。
4. 保养规程除了遵循安全操作规程，还应定期进行保养以确保整流器的性能和寿命。
以下是一些建议的保养规程：4.1 清洁定期清洁整流器的外壳和散热器，以去除积尘和杂物。
整流所水风冷装置节能改造项目建设方案11.4
整流所水风冷装置节能改造项目建设方案一、实施背景万铝变、科冠变、卧龙变三个整流所的14台整流机组各使用一套LSF-315的纯水冷却装置，此装置由两台水泵（一用一备）对整流柜冷却纯水进行循环，12台冷却风机对纯水冷却装置进行散热，现其中1台风机通过变频器做恒温控制，其余风机以投、切水风冷却器风机来稳定整流柜水温。
虽目前整流柜水风冷却器风机的投入方式均已改为温度自动控制，但受冷却器本身散热量的影响，风机开启台数功效不能与冷却器散热量成正比，在冷却空气流量一定的情况下，风机的一部分功率消耗在了冷却空气的扬程上（即压力）。
二、实施必要性水风冷系统当前采用的是调整风机运行台数对整流柜冷却水系统进行散热,不论工况如何变化,电机均要运行在较高额定转速,通过调节风机运行台数满足实际工况需要的散热量，这样虽然满足了实际工况的散热量需要，但是风机运行台数调节时，在水风冷装置上产生了很大的电能浪费，将一部分电机功率转化在冷却空气的扬程上，造成不必要的电能浪费。
由电机学的原理：32121⎪⎪⎭⎫⎝⎛∝n n P P 风机消耗的轴功率跟电机转速的立方成正比，流量与转速成正比；电机转速公式为n ＝60f/p （1—s ），式中n 、f 、s 、p 分别表示电机转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数。
当系统采用变频调节时，直接通过改变频率来改变电动机的转速来满足不同工况的需求。
当转速稍有下降时，流量变化不大，此时电机消耗的能量将会以与电机转速立方的关系下降，因此变频调速的节电效果非常显著。
根据以上情况、结合现场实际，特提出如下建设方案：采用一拖6风机变频器控制配合温度自动控制系统，来增加整流柜冷却器换热面积，提高散热效率，从而实现节能恒定纯水温度的目的，使整流柜纯水温度更为恒定，防止管路崩脱，延长整流柜使用寿命；在保证散热量的情况下，降低风机转速，减少不必要工频状态下扬程；使风机运行在软启动环境中，降低电机损坏率。
三、建设内容及实施方案1、依据中国调速电气传动系统国家标准（标准号：GB 12668）；依据有关现行国际标准、国家标准、规范，提出本方案：选用ABB系列ASC510变频器产品、小型断路器选用施耐德电气，中间继电器选用欧姆龙小型继电器。
简述350KA整流所Farad200SEAV6.1综自系统改造及应用
简述350KA整流所Farad200 SEA V6.1综自系统改造及应用摘要： Farad200 SEA V4.0综合自动化系统，在经过十多年的运行，出现大量故障，通讯频繁中断、服务器死机，数据采集错误等，现Farad200 SEA V4.0系统升级为Farad200 SEA V6.1系统，经过测试运行，Farad200 SEA V6.1系统运行可靠，稳定，确保了整流所安全、平稳供电。
关键词: Farad200 SEA V6.1综合自动化系统；通讯、东土SICOM3024P中心交换机Abstract: FARAD200 SEA V4.0 integrated automation system, after more than ten years of operation, a large number of failures, frequent communication interruptions, server crashes, data acquisition errors, and so on, Farad200 SEA V4.0 system is now upgraded to FARAD200 SEAV6.1 system, after test and operation, FARAD200 SEA V6.1 system runs reliably and stably, which ensures the safe and stable power supply of the rectifier.0 现状分析动力厂350KA Farad200 SEA V4.0综合自动化系统，由于使用时间已久，硬件设备老化严重，已接近设备的正常使用寿命年限，日常操作时系统响应时间缓慢，GE ML2400交换机、服务器、F35、F650保护装置频繁发生硬件故障，再加上监控软件、服务器系统等未进行及时升级换代，因此综自系统故障频发，经常出现监控系统通讯故障，导致监控系统无法实现正常的远方操作和数据监控功能，对整流所内电力系统的稳定运行带来极大的安全隐患，增加了电气设备的运行和维护成本和难度，给日常的运行和维护带来了极大的不便。
三相桥式整流电路设计(带反电动势负载)
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：三相桥式整流电路的设计（带反电动势的负载）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.12.30-2014.1.10课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号 110302025学生姓名陈绳鹏专业班级自动化111课程设计（论文）题目三相桥式整流电路的设计（带反电动势负载） 课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，多数由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。
整流电路的种类很多，工业上广泛应用的三相桥式全控整流电路是从三相半波电路发展而来的。
两组三相半波整流电路，一组是共阴极，另一组是共阳极串联组成。
设计任务及要求1、确定系统设计方案，各器件的选型；2、设计主电路、触发电路、保护电路；3、各参数的计算（输出平均电压、平均电流、有功功率及波形分析）；4、建立仿真模型，验证设计结果。
5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。
技术参数输入电压：三相交流380V ，50HZ整流输出电压0~110V ，电流最大值10A ，反电动势 40V ，电阻10欧姆 进度计划1、 布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、 系统功能分析（1天）3、 系统方案确定（1天）4、 主电路、触发电路等设计（2天）5、 各参数计算（1天）6、 仿真分析与研究（2天）7、 撰写、打印设计说明书（1天）8、 答辩（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字：年 月 日摘要整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。
三相电压型PWM整流器设计与仿真(精)
1 绪论随着功率半导体器件技术的进步，电力电子变流装置技术得到了快速发展，出现了以脉宽调制（PWM）控制为基础的各种变流装置，如变频器、逆变电源，高频开关电源以及各类特种变流器等，电力电子装置在国民经济各领域取得了广泛的应用，但是这些装置的使用会对电网造成严重的谐波污染问题。
传统的整流方式会无论是二极管不控整流还是晶闸管相控整流电路能量均不能双向传递，不仅降低能源的利用率还会增加一定的污染，主要缺点是：1）无功功率的增加造成了装置功率因素降低，会导致损耗增加，降低电力装置的利用率等；2）谐波会引起系统内部相关器件的误动作，使得电能的计量出现误差，外部对信号产生严重干扰；3）传统的结构，能量只能单向流动，使得控制系统的能量利用率不高，不能起到节能减排的作用。
电网污染的日益严重引起了各国的高度重视，许多国家都已经制定了限制谐波的国家标准，国际电气电子工程师协会(IEEE)，国际电工委员会(IEC)和国际大电网会议(CIGRE)纷纷推出了自己的谐波标准。
国际电工学会于1988年对谐波标准IEC555-2进行了修正，欧洲制定IEC1000-3-2标准。
我国国家技术监督局也于1994年颁布了《电能质量公用电网谐》标准(GB/T 14549-93)，传统变流装置大多数已不符合这些新的标准，面临前所未有的挑战。
目前，抑制电力电子装置对电网污染的方法有两种：一是设置补偿装置。
通过对已知频率谐波进行补偿，这种方式适用于所有谐波源，但其缺点是只能对规定频率的谐波进行补偿，应用范围受限。
并且当受到电网阻抗特性或其他外界干扰，容易发生并联谐振，导致某些谐波被放大进而使滤波器过载或烧毁；而是对整流器装置本身性能进行改造，通过优化控制策略和参数设置，使网侧输入的电压和电流呈现接近于同相位的正弦波，实现单位功率因数运行即功率因数为1。
目前治理谐波和无功主要是采用功率因数校正技术(PFC技术)，由于PWM调制技术引入整流器中，使得整流器能够获得较好的直流电压并且实现网侧电流正弦化，PWM整流技术已经成为治理电网污染的主要技术手段。
三相晶闸管全控整流电路
摘要本次设计的内容为锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路。
其包括三个主要部分：主电路、触发电路、同步变压器。
整流电路是将交流电能转换为直流电能AC/DC。
对晶闸管组成的整流器实施相移控制技术可将不变的交流电压变换为大小可控的直流电压，实现相控整流。
晶闸管相控整流能取代传统的直流发电机组实现直流电机的调速，它具有结构简单、控制方便、性能稳定，利用它可方便得到大、中、小各种容量的直流电能，广泛应用于机床、轧钢、造纸、纺织、电解、电镀等领域。
但是，晶闸管相控整流电路的输入电流滞后于电压，其滞后角随着触发延迟角α的增大而增大，输入电流中谐波分量相当大，因此功率因数很低。
AbstractThe content that the abstract designs originally time charges commutation circuit for the sawtooth wave moves triggering three-phase crystal brake Guan Quan each other. The person includes three major components: Betoken circuit , trigger circuit, synchro transformer. .The commutation circuit being one of major component circuit is to change to exchanging electric energy into direct current energy , implements looking at and appraising controllable direct current pressure , realization changing control technique but the invariant alternating voltage being shifted for size charging commutation each other to the rectifier that crystal brake is composed of. It can substitute the tradition direct-current generating set realizing the continuous current dynamo speed regulation.Crystal brake Guan Xiang charges commutation for having the structure simplicity , controls the characteristic that the function stabilizes conveniently,make use of it may get the big , small and medium, various capacities direct current energy conveniently , the quilt applies to fields such as machine tool , steel rolling , paper making , spinning and weaving , electrolysis , electroplating therefore broadly".前言电力电子课程设计是电气自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节，是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练，对学生的职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。
单相桥式可控整流电路
电力电子技术课程设计说明书单相桥式可控整流电路设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：何鹏辉指导教师：肖文英职称教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1304班完成时间： 2016年 6月4日学号： 1330140437摘要单相桥式可控整流电路是一种能将交流转换为直流的电路，其转换效率高，原理及结构简单，因此它在单相整流电路中有着很广泛的应用。
设计一个单相桥式可控控整流电路，我首先先确定设计总体方案，比较了单相桥式半控整流电路和单相桥式全控整流电路的优劣之后，因此最终选择了单相桥式全控整流电路。
单相桥式全控整流电路由一个变压器，4个可控晶闸管，和一个阻感负载组成。
然后根据总体方案分别设计了各个单元电路，如触发电路、保护电路等；还根据要求计算了参数，包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等；完成这些后，将各个单元电路衔接起来就完成了主电路的设计；然后再用MATLAB软件仿真调试。
设计完成后，用MATLAB软件进行仿真调试，调试结果满足设计要求。
关键词：单相桥式可控整流电路；触发电路；保护电路；MATLAB软件仿真目录1设计方案选择及论证 (2)1.1设计任务和要求 (2)1_ 2总体方案的选择和确定 (2)1.3整流电路方案的确定 (3)2.雜总体设计 (4)2. 1系统原理方框图 (4)2.2主电路设计 (5)3_驱动电路和保护电路的设计 (7)3.1触发fe路 (7)3.2保护电路的设计 (9)4元器件和电路参数计算 (11)4-1元件选取——晶闸管（SCR) (11)4.2晶闸管的选型 (15)4. 3整流变压器额定参数计算 (15)个4设计结果分析 (16)5 ,系统调试3仿真 (16)6设计总结 (22)参考文献1.设计方案选择及论证1.1设计任务和要求1.1.1设计任务本次设计的任务是设计一个单相桥式全控整流电路。
确定设计总体方案，通过总体方案来设计各个单元电路，如触发电路、保护电路等；根据要求计算参数，包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算；输出波形分析，器件额定参数确定等；完成这些后，将各个单元电路衔接起来就完成主电路的设计；然后再用MATLAB软件仿真调试。
电解整流所设计
电解整流所设计(rectifier station design for electrolysis)把交流电转换为直流电用于电解的变流系统及其设备配置的设施设计。
有色金属电解过程需用低电压大电流的直流电，其用电量因不同金属品种及其产量而异。
整流所将电网来的交流电，经过变压和变流转换成所需的直流电，且由母线送至电解车间。
电解整流所设计主要内容包括：主接线系统确定，整流设备选型，整流机组数量及容量确定，机组的控制、测量和保护，谐波电流抑制，整流所位置和配置等。
主接线系统确定整流所主接线系统与电源条件、生产规模和负荷性质等因素密切相关。
设计时要根据不同金属电解工艺条件，并结合全厂总供电系统通盘考虑，使主接线系统在保证供电可靠的基础上，力求简单，运行可靠，操作方便。
根据有色金属电解工艺负荷性质的划分，大中型铝电解负荷属于一级负荷，因停电会造成电解槽凝固损坏；在大中型锌电解负荷中，有15％～20％属于一级负荷，停电会使电解槽的阴极板返溶，产生大量氢气，可能引起爆炸。
铜、铅、镍等其他重有色金属的电解负荷属于二级或三级负荷。
属于一级负荷的电解设备，要求有两个独立电源供电，属于二级负荷的电解设备，要求有两回路电源线路供电。
大中型具有一级负荷的电解整流所，交流高压主母线设计为双母线系统以保证电解车间全年连续性生产。
二级负荷的整流所一般设计为单母线系统。
整流机组的一次电压与外部供电电压和整流所容量有关。
整流机组一次电压尽量采用电网高压电，避免在厂内两次降压以节约投资减少电能损耗。
大中容量机组采用35kV、110kV或220kV，中小容量机组一般采用6kV、10kV或35kV，根据工程的需要和技术经济比较确定。
中国在80年代建设的一些大型铝电解厂，采用了110kV和220kV直降式整流装置，收到良好的效益。
整流设备选型整流设备一般由降压(调压)变压器、整流变压器和整流器三单元构成。
整流器又有二极管整流和可控硅整流之分。
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1工程概况本工程为山东怡力铝电解四期，工程地点在山东省龙口市东海工业园区。
本次工程主要内容包括１到３号电解配电室、2个系列的220KV 变电站及整流变电站、直流母线、动力变、10kv中心配电所、电解10kv 配电、电解车间外所有公用电缆桥架和沟道支架的安装。
本工程整流变压器、动力变压器的安装应作为重点控制。
计划工期：120日历天。
质量目标：确保工程质量达到市（地）级优良。
2编制依据《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002 《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB50254-96 《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》GB50255-96 《电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范》GB50258-96 《电气装置安装工程35KV及以下架空电力线路施工及验收规范》GB50173-92 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ147-90 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GBJ148-90 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》GBJ149-90 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171-92 《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》GB50172-92 3施工组织机构3.1. 项目管理机构组成本工程将作为我公司山东怡力项目部重点工程，由该项目部统一领导，按照项目法组织施工，并依据我公司编制的质量体系程序文件对工程进行全面控制，使工程质量在实施过程中始终处于受控状态，以保证工程质量。
3.1.1 项目经理该项目部经理已经多年在该地区主持工程施工工作，专业技能水平高、施工组织管理经验丰富，并在以往的工作中深得业主信赖。
项目经理为该工程管理协调总负责人，全权代表公司对工程全面负责，按项目法组织该工程的施工。
3.1.2 项目部管理体系项目部成立五部一室，对施工全过程负责，按照岗位责任分工负责。
各部门职责：（1）工程技术部：主要职责为负责整个项目部的技术管理工作和现场管理工作，工程技术部在项目经理领导下，以质量方针为指导思想，开展质量活动，负责编制施工组织设计和网络计划、雨季施工措施、推广新技术、新工艺、新材料的实施。
检查和指导本体系对各种管理制度的执行情况，参与工程过程检验与试验，以及最终检验与试验。
并指导和监控工程技术资料的编制、管理。
对工程中存在的重要的施工技术环节提出相应的决策意见。
负责工程进度、技术管理，编制质量计划和施工方案。
（2）质量安全部：主要职责为负责整个项目的质量、安全管理工作和贯彻执行国家和地方有关质量、安全方面的法律法规及有关规定。
组织和参与工程质量的检查和控制，全面组织推广工程质量体系。
制定创优计划，组织创优活动。
对工程质量进行监督检查，发现工程中出现不合格品时及时责成有关责任部门进行处置，并追朔处置情况。
负责对不合格品的控制，对本系统及有关部门进行监控。
根据发现的工程质量问题，有权发出纠正和预防措施的要求以及质量隐患整改通知等。
负责工程质量管理、施工安全管理、工程质量检查和监督及评定等。
负责对职工安全教育、现场的安全监督、检查，管理特殊工种的持证上岗以及施工现场的文明施工等。
（3）计划经营部：负责工程预算、结算和决算工作，保证工程所需资金的供应及对工程成本进行核算及分析，负责工程资金的合理使用。
负责签订有关合同和经营管理，计划安排及统计报表等。
（4）物资设备部：主要负责项目部的物资、设备管理和供应工作。
编制本部门物资设备管理的岗位责任制度。
制定工程所需材料的采购计划以及原材料的检验计划。
负责原材料的送样检验以及原材料的出厂合格证、复验合格证的收集和整理保存。
负责对材料合格分承包方的评审和考核工作。
负责对工程所需材料、周转料具、机械设备等的供应。
保管和防护工程材料及机械设备维修保养等。
（5）财务部：主要负责工程资金的管理和控制工作。
（6）综合办公室：负责行政、后勤、保卫等工作及施工现场文明施工管理、接待、联系、收发文件保管、行政福利、文物保护等。
（7）各部门人员由责任心强、具有相当专业知识和现场经验的人员组成，建立和健全岗位责任，分工负责。
详见项目部组织机构（见附图1），质量管理体系（见附图2）和安全管理体系（见附图3）。
4 施工部署根据本工程的特点，施工总体安排如下：4.1 施工准备阶段：施工设备、机具、材料按计划提前运到施工现场，为按期开工做好物资准备。
熟悉图纸，进行图纸会审,制定施工组织设计，搜集资料，验收土建基础，配合修改超差部分。
施工人员入场，进行人员培训和技术交底，工程设备到货后进行开箱验收。
4.2 施工进行阶段：进行现场非标件制作安装、设备安装，这是抓工程安全、质量、进度的主要阶段。
此阶段分别以整流所、10KV动力变及配电系统电气设备安装为主，全面展开各个分项工程安装工作，做好协调、调度工作。
后期设备单体调试陆续开始进行，根据施工现场情况合理安排倒班施工,确保计划工期顺利完成。
4.3 调试阶段：安装工程进入收尾阶段，开始单体调试及联动调试工作，为正式试车做好准备。
4.4 交工阶段：进行通电试车，及时处理问题。
确认联动试车是否达到设计性能。
交工资料的填写与整理，交工验收资料的鉴证工作及交付，甲方进行有负荷试车，施工单位进行配合。
5劳动力计划表为保证工程进度，作业层设置2个施工队。
本工程劳动力组织安排：投入电气1个队；综合作业1个队；用120天完成电气安装工程。
根据本工程的工作量及工期要求确定的施工人员计划，(见附表一)。
6 主要施工机具及测量试验仪器仪表一览表(见附表二)7施工进度计划本工程以电气设备安装工程为主轴线，严格按照施工进度计划对各节点进行控制，以小节点保大节点，以设备安装工程主体为主线控制总体工期，按计划正点到达，确保工程按期完成。
具体详见施工进度计划表 (附表三，注：施工图到全后可根据实际情况合理调整，总工期不变)。
8 主要施工方法8.1 高压配电及整流所施工方案8.1.1工程概况1) 本工程主要由220KV高压开关站、整流变系统、10KV动力变及配电系统、交直流系统、直流母线系统、纯水冷却系统、整流循环水系统综合自动化系统组成。
2) 高压配电装置主要为整流变及10KV动力变提供电源分配；整流变系统为电解车间提供系列直流电源；动力变系统为全厂提供动力保障；交直流系统为整流机组及动力变系统提供交流及直流控制电源；直流母线系统为直流电源的载体，保障电源的通路正常；纯水冷却系统为整流元件进行冷却；整流循环水系统为纯水冷却系统提供循环冷却。
8.1.2、施工工艺8.1.2.1．接地工程（1）接地体埋深应大于0.8m，成排布置时其间距应符合设计要求；（2）搭焊长度规定：扁钢与扁钢相连时应为扁钢宽度的2倍；圆钢与圆钢相连时应为圆钢6倍；扁钢与圆钢相连时应为圆钢的6倍；（3）接地体下料采用无齿锯加气割完成，焊接采用交流焊机焊接，完成后刷银粉漆防腐；(4) 接地电阻符合设计要求，断线卡设置应满足设计要求；8.1.2.2．管缆工程（含支、桥架）8.1.2.2.1配管工程(1) 电缆保护管为镀锌钢管时，可不进行防腐处理，但如进行煨制，则煨制后应在煨制部位进行补刷银粉漆防腐。
(2) 管子埋地暗敷时，其埋深应符合设计规定（本工程要求一般为地面下300），而且要有一定的坡度，方向沿出水方向。
(3) 管子煨制时，小口径钢管采用机械或手动煨制；大口径钢管采用大曲率电动煨管机煨制；小口径PVC管采用专用的煨管器进行煨制；大口径PVC管采用灌沙加热法进行煨制。
管子的弯曲半径应大于管子直径的6倍以上。
(4) 管子下料采用无齿锯或手锯，切割完成后用圆锉或半圆锉去掉毛刺，钢管连接采用套管焊接方式连接，严禁对焊。
8.1.2.2.2 支架、桥架安装（1）支架下料采用无齿锯进行，焊接采用交流焊机，应牢固无变形，制作后应按规定进行除锈防腐。
（2）支架安装应牢固，横平竖直，高低差小于5㎜，应按设计进行接地。
（3）桥架应按设计进行安装，桥架连接应采用连扳连接，固定采用压板和螺栓固定，严禁焊接。
（4）桥架开口应采用机械开孔，并加护口。
（5）桥架应可靠接地，桥架的连接处应设明显的接地跨接线。
8.1.2.2.3 电缆安装（1）电缆安装前应核对型号、规格，有特殊要求的高压电缆应先进行试验，试验合格后方可安装。
（2）电缆应按设计分层敷设。
不同电压等级的电缆原则上应分层敷设，如在同层敷设时应有一定的隔离宽度，电缆放线应采用专用放线架。
（3）电缆敷设严禁交叉，拧弯、受力等现象，在其端头、转弯、竖井处以及大于30m处应悬挂电缆标牌，应注明型号、规格、编号和起止地点。
电缆的弯曲半径应大于电缆直径的10倍以上。
（4）光缆敷设时应多人平放，严禁拖动敷设。
（5）室内电缆敷设有电缆沟者走电缆沟，埋地敷设者均须加钢管保护，电缆引出地面+2m以下须加钢管保护。
（6）电缆在室外敷设一般采用直埋敷设方式。
在过马路及引入建筑物内时均须加钢管保护。
直埋敷设时在拐角及大于30米处必须埋设电缆标桩。
8.1.2.3 高压电器安装高压电器设备的基础或支架应保证：（1）基础的中心距及高度的误差不应大于10mm；（2）预留孔或预埋件中心线的误差不应大于10mm；（3）预埋螺柱中心线的误差不应大于2mm。
8.1.2.3.1 设备开箱检查（1）设备开箱前包装应无残损，设备的零件、备件及专用工具应齐全；出厂证件及技术资料应齐全。
（2）充有六氟化硫等气体的部件，其压力值应符合产品的技术规定，并做好记录。
8.1.2.3.2 隔离开关安装（1）支架应预先进行制作安装。
（2）隔离开关用液压小车或人工进行放位至吊装口，二层以上用慢速卷扬或手拉葫芦吊运至各层，而后用液压小车或人工进行就位。
（3）检查开关各部件应完好，瓷件无损伤，型号、规格应正确无误。
（4）安装采用分相安装，利用支架作靠点，用单抱杆加手拉葫芦进行吊装，应保证三相同线度及水平度一致。
8.1.2.3.3 避雷器、电压、电流互感器安装（1）支架应预先进行制作安装。
（2）用液压小车或人工按型号、规格进行就位，并检查各部件应完好，瓷件无损伤。
（3）安装利用隔离开关支架，上部采用厚皮钢管作梁，用手拉葫芦进行分相吊装，起吊时用牵引绳作牵引固定，防止碰伤。
（4）放置后，找正并用螺栓固定。
8.1.2.3.4 断路器安装（1）先进行支架安装，采用分体直立后组对焊接。
（2）开关本体利用支架，用厚皮钢管作梁，用手拉葫芦起吊后，找正安装。