中职教育二年级全学期交通运输《整流机组的组成及原理》教学课件

整流机组的组成及原理目录目录一直流系统的作用1目录二35KV整流变压器2目录三整流器3目录四4一、直流系统的作用

城市轨道交通牵引直流系统是轨道交通供电系统的主体，对确保轨道交通供电系统的安全、可靠地运行，具有举足轻重的作用。在轨道交通牵引变电站内，将城市电网或主变电站提供的35kV高压交流电降压至1180~1250V,再整流变成1500V（三轨）直流电，通过直流电缆输送到接触网上供电动列车使用。牵引直流供电系统主要供电设备的包括牵引整流机组、直流快速断路器（控制和保护系统）以及直流电缆和接触网等。其中，牵引整流机组和直流快速断路器是直流牵引供电系统中至关重要的电气设备之一。（一）牵引整流机组组成整流变压器

整流机组整流机组（1）整流变压器（2）整流机组二、35KV整流变压器（一）35KV整流变压器作用

整流变压器，是一种特殊的变压器，基本原理和一般的电力变压器相似,只是在基本结构和一、二次接线上为满足整流器的整流线路需要而与一般的电力变压器有所区别。在轨道交通供电系统中,35kV的牵引变压器一般是采用环氧树脂浇注工艺制成的干式变压器。与油浸式变压器相比较，干式变压器具有重量轻，结构简单，不易燃烧，维护保养方便等优点。（二）整流变压器结构1、整流变压器是轴向双分裂式结构。2、网侧绕组：采用移相绕组分别移相±7.5°相位角。3、阀侧绕组：采用d，y接法，两个绕组同名端线电压之间的相位移为30°（使用整流电路的脉波数提高一倍）。4、两台变压器阀侧绕组的线电压相量互差15°相位，经全波整流后并联运行，形成24脉波的整流变电系统。（三）整流变压器主要功能1、将交流网侧的电源电压降低到满足输出直流电压要求的交流阀侧电压。2、实现交流阀侧与网侧电气隔离。3、将交流网侧的三相交流电源转换为交流阀侧的多相交流电能，以降低交流网侧的谐波含量及改直流电压波形。三、整流器

在每座牵引变电站有两台整流器，通过整流变压器原边绕组外延±7.5°,这两台整流器直流侧接于同一母线并联运行构成等效二十四脉波整流。每台整流器主要有主电路和保护控制回路等组成。

（一）整流机组原理图

轴向双分裂结构的整流变压器的二组电压绕组之间相位差30°，引入整流器。整流器由二个三相桥式整流电路并联组成12脉波整流。（二）整流机组原理图

整流变压器的网侧绕组采用延长三角形，一台整流变压器移相＋7.5°，另一台整流变压器移相－7.5°，二台整流器组成24脉波整流。（三）二次保护控制回路牵引用整流器其中的保护主要有过电压保护，过电流保护和超温保护。（1）过电压保护交流侧浪涌过电压保护采用RC过电压保护，其中有二组RC保护电路，每组以星形连接其中心点悬空不接地。交流侧阻容吸收电压有兼顾，换相过电压吸收的功能。

（三）二次保护控制回路

直流侧过电压吸收，采用反向阻断式RC电路，它有兼起交流侧操作过电压的抑制作用.同时在直流侧另外还采用金属氧化物压敏电阻作为直流侧剩余过电压的能量吸收之用,总之过电压保护主要针对交流侧和直流侧操作过电压而设置的同时兼顾换相过电压.直流侧阻容吸收回路（三）二次保护控制回路（2）过流保护装置中主要采用快速熔断器，交流开关和直流开关作综合过载，短路保护。当内部短路或者外部短路时通过快速熔断器快速切断短路电流保护整流管避免事故扩大.因此,快速熔断器是关键的元器件.在更换时,一定要按原有的参数进行更换不能随便更改.快速熔断器（三）二次保护控制回路（3）超温保护

整流器采用温度继电器作为超温保护.由于整流管是半导体材料组成,因此,对温度是很敏感的,所以超温保护作为整流器的保护是很重要的一个环节.当母排温度超过80℃或整流管散热器的温度超过140℃时，温度继电器触点闭合，接通报警回路；当母排温度超过90℃或整流管散热器温度超过150℃时，温度继电器触点闭合，接通跳闸回路，交流开关跳闸。（四）运行操作程序1.合上控制电源的空开，关上整流柜前后门，交流断路器合闸，在空载情况下整流柜门上的电压表指示在1650V左右。2.整流器应尽量避免在空载情况下断开交流开关，停止运行时，应先断开交流开关，后断开直流隔离开关。（五）维护和检修

1.开始维护和检修整流器前，必须断开交流开关、直流开关，然后才能打开柜门。过电压抑制电路的安装板可以转动放下，维修很方便。2.整流器应保持清洁，每月应清除整流管外壳和绝缘子上的积灰。使用压缩空气、柔软抹布清除积灰，不能使用回丝、棕刷，因为残留回丝、棕丝积灰后,会引发短路。每年应复测整流管的反向重复峰值电压，反向重复峰值电压低于3800V的整流管应予更换。每次投入运行前，应清除蜘蛛网等异物，以防短路。散热器交流进线电缆（五）维护和检修

3.当整流器故障时，操作人员应排除故障后才能合闸，否则可能将扩大事故范围，造成更大损失。4.当快速熔断器熔断时，应检查整流管的反向重复峰值电压。当压敏电阻的监控电路报警时，压敏电阻应予更换。电容器的寿命为100000小时，接近寿命期时，应更换所有的电容器。5.更换快速熔断器之前将快速熔断器上的微动开关拨出，快速熔断器更换后，在将微动开关卡在熔断器上。

快速熔断器及其辅助开关（五）维护和检修

6.在更换整流管时，应选其正向峰值压降与并联的整流管的正向峰值压降之差小于0.05V的管子。用干净的布清洁散热器的支撑面和整流管的接触面。用硅脂均匀涂在散热器支撑及整流管接触面上，放置好整流管与散热器安装位置。用23Nm的力矩扳手紧固螺母。（六）技术指标及要求

1.额定输出直流电压1500V，2.额定输出直流电流2200A,3.绝缘强度符合有关标准中提出要求.4.过载能力符合负载等级Ⅵ的要求，即100%额定输出电流连续；150%额定输出电流2h；300%额定输出电流1min。

5.在额定直流电流1.5倍时,整流器同一桥臂中并联整流管稳态电流均衡度应大于0.9.6.当一个整流管损坏时,与整流管串联快熔应正确熔断,并发出报警信号.当二个整流管损坏时,与整流管串联快熔应正确熔断,并发出跳闸信号.（七）试验项目和方法

（一）功能试验试验目的是为了验证电气线路的所有部分以及控制系统的连接是否正确,低压电器元件能否与主电路一起正常工作.设备的电气特性是否能满足规定要求.1、一个整流管损坏时,快熔熔断并发出报警信号.2、当二个整流管损坏时,快熔熔断并发出跳闸信号.3、压敏电阻回路熔断器熔断,并发出跳闸信号.4、当整流器测试点温度超过设定值90

C或150

C时,发出报警或跳闸信