城市轨道交通变电所中的一次设备-整流机组

第三章城市轨道交通变电所中的一次设备整流机组由整流变压器和整流器组成。整流机组是城轨牵引变电所最重要的设备，其作用是将中压网路的AC35Kv(或AC33Kv、AC10Kv)的交流电压降为1180V的交流电压，再整流输出DC1500V的直流电压，经网上电动隔离开关给接触网供电，实现直流牵引。早期的城市轨道交通直流牵引系统，通常采用三相桥式整流电路，但三相桥式整流电路产生的谐波很严重，为提高直流供电质量，降低直流电源脉动量，现在通常采用多相整流方法，采用六相、十二相整流，甚至是二十四相整流。我国今后建设的城市轨道交通整流变电站将会以24脉波整流为主。整流变压器与整流器合称为整流机组。城轨的牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。1．整流变压器整流变压器不仅仅起降压作用，还将三相交流电变成多相交流电供整流器整流。整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K／90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。整流变压器的结构与普通变压器相同，有原、副边两个绕组，整流变压器的原边绕组接交流电力系统，称网侧绕组；副边接整流器，称阀侧绕组。这两个绕组共用一个铁芯。整流变压器和普通变压器的原理相同。地铁用整流变压器2．整流器整流器的作用是将交流电变成直流电供电动车辆的牵引电动机使用。整流器由大功率二极管及其散热器、保护器件、故障显示器件、通信接口等组成。如图3-8所示。图3-8整流器结构3．整流器的工作原理（1）三相桥式全波整流图3-9三相桥式全波整流电路a)电路图b)波形图（2）12脉波整流电路图3-1012脉波整流电路及矢量图a)原理图b)变压器一次、二次绕组矢量图c)整流换相图24脉波牵引整流变电站的主变一般都是由两台12脉波的轴向双分裂式牵引整流变压器组成的。两台变压器的网侧绕组采用延边三角形接线分别移相±7.50相位角，阀侧绕组采用d,y接法，两台变压器的阀侧绕组的线电压相量互差150相位，经全波整流后并联运行,形成12相24脉波的整流变电系统。（3）24脉波整流电路图3-10整流变压器一次绕组接线图图3-11整流机组原理图故障现象故障原因处理办法备注温度过高（1）通风网孔堵塞（2）环境温度过高（1）清扫通风网孔（2）打开室内排风扇照常运行控制电源断电控制电源失电检查控制电源一个快速熔断器断开（1）桥臂一只二极管损坏（2）不同桥臂各有一只二极管损坏记录二极管损坏位置，并在停运时更换同一桥臂两个快速断路器断开同一桥臂有两只二极管损坏更换损坏的二极管，同时要对通过正向短路电流的二极管进行检查，看有无损坏停运桥臂有一只二极管损坏快速熔断器不能正常开断，逆流保护动作跳闸更换不能正常开断的快速熔断器和损坏的二极管停运超过设定跳闸温度二极管超过允许工作温度或屏柜通风网孔堵塞检查过热原因，清扫通风网孔停运3、保护显示动作检查及校验（1）过流保护指二极管支路串有快速断路器进行保护。当发生内部短路时，熔断器熔断，给出信号用于报警或跳闸，并且熔断器上具有明显熔断标志。（2）逆流保护整流器逆流保护作为二极管内部故障的后备保护，虽然关于其设置的必要性仍有讨论，但目前一般还会设置此保护，即在每个整流桥臂上串联一个电流互感器。当二极管击穿、快速熔断器失效不动作时，检测桥臂逆流，并给出跳闸信号。校验时，卸开每个桥臂的电流互感器二次端子，从二次端子加入直流电压，观察显示屏