城市軌道交通變電所中的一次設(shè)備-整流機(jī)組

第三章城市軌道交通變電所中的一次設(shè)備整流機(jī)組由整流變壓器和整流器組成。整流機(jī)組是城軌牽引變電所最重要的設(shè)備，其作用是將中壓網(wǎng)路的AC35Kv(或AC33Kv、AC10Kv)的交流電壓降為1180V的交流電壓，再整流輸出DC1500V的直流電壓，經(jīng)網(wǎng)上電動(dòng)隔離開關(guān)給接觸網(wǎng)供電，實(shí)現(xiàn)直流牽引。早期的城市軌道交通直流牽引系統(tǒng)，通常采用三相橋式整流電路，但三相橋式整流電路產(chǎn)生的諧波很嚴(yán)重，為提高直流供電質(zhì)量，降低直流電源脈動(dòng)量，現(xiàn)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。我國(guó)今后建設(shè)的城市軌道交通整流變電站將會(huì)以24脈波整流為主。整流變壓器與整流器合稱為整流機(jī)組。城軌的牽引變電所一般設(shè)于地下，所以整流機(jī)組也安裝在地下室內(nèi)。1．整流變壓器整流變壓器不僅僅起降壓作用，還將三相交流電變成多相交流電供整流器整流。整流變壓器宜采用干式、戶內(nèi)、自冷、環(huán)氧樹脂澆注變壓器，其線圈絕緣等級(jí)為F級(jí)，線圈溫升限值為70K／90K(高壓，低壓)，其承受極限溫度為155℃，鐵心溫升在任何情況下不應(yīng)產(chǎn)生損壞鐵心金屬部件及其附近材料的溫度。在高濕期內(nèi)可能產(chǎn)生凝露，應(yīng)采取措施防止凝露對(duì)設(shè)備的危害。整流變壓器的結(jié)構(gòu)與普通變壓器相同，有原、副邊兩個(gè)繞組，整流變壓器的原邊繞組接交流電力系統(tǒng)，稱網(wǎng)側(cè)繞組；副邊接整流器，稱閥側(cè)繞組。這兩個(gè)繞組共用一個(gè)鐵芯。整流變壓器和普通變壓器的原理相同。地鐵用整流變壓器2．整流器整流器的作用是將交流電變成直流電供電動(dòng)車輛的牽引電動(dòng)機(jī)使用。整流器由大功率二極管及其散熱器、保護(hù)器件、故障顯示器件、通信接口等組成。如圖3-8所示。圖3-8整流器結(jié)構(gòu)3．整流器的工作原理（1）三相橋式全波整流圖3-9三相橋式全波整流電路a)電路圖b)波形圖（2）12脈波整流電路圖3-1012脈波整流電路及矢量圖a)原理圖b)變壓器一次、二次繞組矢量圖c)整流換相圖24脈波牽引整流變電站的主變一般都是由兩臺(tái)12脈波的軸向雙分裂式牽引整流變壓器組成的。兩臺(tái)變壓器的網(wǎng)側(cè)繞組采用延邊三角形接線分別移相±7.50相位角，閥側(cè)繞組采用d,y接法，兩臺(tái)變壓器的閥側(cè)繞組的線電壓相量互差150相位，經(jīng)全波整流后并聯(lián)運(yùn)行,形成12相24脈波的整流變電系統(tǒng)。（3）24脈波整流電路圖3-10整流變壓器一次繞組接線圖圖3-11整流機(jī)組原理圖故障現(xiàn)象故障原因處理辦法備注溫度過高（1）通風(fēng)網(wǎng)孔堵塞（2）環(huán)境溫度過高（1）清掃通風(fēng)網(wǎng)孔（2）打開室內(nèi)排風(fēng)扇照常運(yùn)行控制電源斷電控制電源失電檢查控制電源一個(gè)快速熔斷器斷開（1）橋臂一只二極管損壞（2）不同橋臂各有一只二極管損壞記錄二極管損壞位置，并在停運(yùn)時(shí)更換同一橋臂兩個(gè)快速斷路器斷開同一橋臂有兩只二極管損壞更換損壞的二極管，同時(shí)要對(duì)通過正向短路電流的二極管進(jìn)行檢查，看有無(wú)損壞停運(yùn)橋臂有一只二極管損壞快速熔斷器不能正常開斷，逆流保護(hù)動(dòng)作跳閘更換不能正常開斷的快速熔斷器和損壞的二極管停運(yùn)超過設(shè)定跳閘溫度二極管超過允許工作溫度或屏柜通風(fēng)網(wǎng)孔堵塞檢查過熱原因，清掃通風(fēng)網(wǎng)孔停運(yùn)3、保護(hù)顯示動(dòng)作檢查及校驗(yàn)（1）過流保護(hù)指二極管支路串有快速斷路器進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，熔斷器熔斷，給出信號(hào)用于報(bào)警或跳閘，并且熔斷器上具有明顯熔斷標(biāo)志。（2）逆流保護(hù)整流器逆流保護(hù)作為二極管內(nèi)部故障的后備保護(hù)，雖然關(guān)于其設(shè)置的必要性仍有討論，但目前一般還會(huì)設(shè)置此保護(hù)，即在每個(gè)整流橋臂上串聯(lián)一個(gè)電流互感器。當(dāng)二極管擊穿、快速熔斷器失效不動(dòng)作時(shí)，檢測(cè)橋臂逆流，并給出跳閘信號(hào)。校驗(yàn)時(shí)，卸開每個(gè)橋臂的電流互感器二次端子，從二次端子加入直流電壓，觀察顯示屏