电气工程自动化毕业论文

哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文哈尔滨理工大学成人(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级函授电气工程及自动化专升本姓名：张龙龙指导教师：系主任：2015年11月哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文哈尔滨理工大学成人高等教育学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行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。本人已知晓教育部第34号令，了解《学位论文作假行为处理办法》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担。论文作者署名：张龙龙日期：2015年11月3日…………………………………………………………………本人已知晓教育部第34号令，了解《学位论文作假行为处理办法》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行了严格审查，对论文的指导、答辩、成绩评定等所有教学环节按相关规范进行了监控。系所函签字（章）：日期：年月日哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文哈尔滨理工大学毕业设计（论文）评语学生姓名：张龙龙学号：学院：成人教育学院班级：系所函函授任务起止时间：年月日至年月日毕业设计（论文）题目：指导教师对毕业设计（论文）的评语：指导教师签名：指导教师职称：评阅教师对毕业设计（论文）的评语：评阅教师签名：评阅教师职称：答辩委员会对毕业设计（论文）的评语：答辩委员会评定，该生毕业设计（论文）成绩为：答辩委员会主席签名：职称：年月日哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书学生姓名：张龙龙学号：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：年月日成教院制表哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文I10万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普遍的应用。晶闸管整流装置具有操作简便，反应快捷，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；设计哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文II目录摘要…………………………………………………………Ⅰ第一章基本条件……………………………………………11.1环境条件………………………………………………11.2技术……………………………………………………1第2章整流系统整体方案概述……………………………52.1系统结构…………………………………………………5第3章整流主柜的设计……………………………………63.1整流机组的计算条件……………………………………63.2整流装置主要参数计算…………………………………63.3整流柜主要的元器件选择及主要技术措施…………13第4章整流控制柜的设计…………………………………154.1就地控制柜的基本功能………………………………15结论……………………………………………………19参考文献……………………………………………………20哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文1第一章基本条件1.1环境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。1.1.1海拔高度……………………………………1000m1.1.2环境温度年平均气温…………………………………………8℃极端最高温度………………………………………41℃极端最低温度………………………………………-28℃1.1.3年平均相对湿度……………………………51%1.2技术条件1.2.1整流设备的配置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1.2.2技术规格网侧电压：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哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文2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范围为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+晶闸管细调，有载开关调压范围为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，整流柜及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。1.2.3总体结构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，柜表面喷塑，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。1.2.4可控硅整流柜的技术要求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。整流器电流储备系数≧3.哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文3整流器电压储备系数≧3.整流器均流系数≧0.95.冷却方式：主回路冷却方式为水冷却。各种保护齐全，具有可靠的内部和外部过电压吸收装置及可指示顺坏快熔位置的快熔顺坏检测电路。1.2.5整流控制柜的技术方案触发控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馈系统，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。触发器部分采用新型数字触发器，稳定可靠、无温漂、对称度好，并具备缺相及缺脉冲保护功能。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。控制板及接插件应可靠，方便，易于维护。所有控制装换均可由PLC进行控制，并可通过通讯接口有上位计算机进行监控。PLC可与中控室DCS接口。各种保护齐全，如过载，过流，电流反馈丢失保护，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，互感器反馈电流丢失苷流等。1.2.6远方控制台远控台用于整流单元操作，测量以及保护，应具有电流设定仪等操作元件，所有的检测信号，报警信号以及电能测量表计算。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。远控台安装下列原件1）控制开关机提示哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文4a）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XD5DC220V红色1个控制装换开关LW5-15B0011/1DC220V1个合闸提示XD5DC220V红色1个跳闸提示XD5DC220V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）控制及指示一组，每组包括：手动自动转化把开关1个档位显示器（含档位控制按钮以及提示）1个c）电流设定仪2个d）直流刀开关（至动力电箱）控制及指示俩组，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位十进制数码测量范围：00.00到20.00kA输入电压：供货商标准精度：+-.01%数字式DC电压表（DDV）显示：3位十进制数码测量范围：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哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文51.2.7极化整流器型式：户内安装数量：2套供电电压AC380V+5%3相50HZ+-1.5HZ额定直流输出电流：30A额定直流输出电压：280V额定输出100%连续波纹小于额定电压5%整流原件：可控硅冷却方式自然冷却防护等级：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，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，配合变压器网侧移相俩套整流及构成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。哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文62、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行在线无扰动切换。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。当电流反馈因故障掉线后，控制系统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3.1整流机组的计算条件3.1.1额定直流输出单机额定直流电压：VU400dn单机额定直流电压:Idn=15KA3.1.2连接形式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。3.2整流装置主要参数计算本计算以每台整流变压器的短路电压百分值ex=10％，控制角ɑ=200为计算依据。3.2.1每臂并联原件数的确定哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文7按负载电流确定并立案与案件数KhqKxlKfsKhbKhtKjlKgzIbpInFbynbbpISIDCSc为整流臂平均电流Kgz为串联换相组数KjL为电流过载系数Kht为并联原件均流系数KIKKKKXLhQfbjtfsnbn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硅元件安全电流裕度3.0倍哈尔滨理工大学成人(继续)教育学院毕业论文8使用KP--3000(A)元件时12501215000bpI（A）0.11195.0195.00.302.130001250byI=1.4只取俩只3.2.2元件耐压确定变压器空载电压470