郑州航空工业管理学院
电力电子课程设计说明书
2008 级电气工程及其自动化专业 0806971班级
题目三相桥式全控整流电路不可逆电力拖动系统
姓名时光文学号 080697125
指导教师孙标职称
二ОО九年六月二十三日
一 .设计题目：三相桥式全控整流电路不直可逆流电力拖动系统
二 .设计条件：
（1）电网：380V ,50HZ;
（2） 直流电机额定功率17KW,额定电压220V ,额定电流90A,额定转
速1500r/min.
（3）变压器漏感：0.5Mh
三 . 设计任务：
（1）晶闸管的选型。
（2）电源变压器参数的计算。
（3）平波电抗器的计算。
（4）控制角移相范围。
（5）主电路图的设计。
四 ．设计要求：
1. 根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大平均电流,最大有效电流，选择晶闸管的额定电流，分析晶闸管可能承受的最大正压，最大反压，选择晶闸管的额定电压。晶闸管的选型。
因为是三相桥式全控整流电路，所有的计算公式都按三相桥式全控整流电路的进行计算，从而得到电路的各个参数。
（1）电压计算：由于是三相桥式全控整流电路，所以晶闸管承受的最大平均电
流是变压器二次侧电压倍，因为电动机的额定电压是220V ，根据d U =2.342U cos α,所以2U =d U /2.34 cos α=94.0V .
2U =269.44V 。
（2）电流计算：因为流过电动机的额定电流就是平均电流，二次回路中负载的最大平均电流为max d I =2N I =2*80=180(A)，所以流过晶闸管的最大平均电流为
max max 160()3dT d I I A ==最大有效值max max 103.93()T d I I A ==，所以流过晶闸管的额定电流max ()2132.30()1.57
T T AV I I A =?= 所以晶闸管最大反压为269.44（V ），最大额定电流为132.30（A ），考虑电压
要用2倍的余量，因此晶闸管的选型为额定电压500V ，额定电流()T AV I =140A 。
2. 计算电源变压器的二次侧流过的最大有效电压，计算变压器的变比，计算变压器的额定容量。
（1）根据d U =2.342U cos α,所以2U =d U /2.34 cos α=94.0V .考虑到余量的问题，变压器二次侧的额定电压选为110V 。
（2）二次侧最大有效电流的计算：根据220.81673.44(
)3d d I I I A ===
（3）容量的计算：根据223311073.4448470.4()S U I VA ==??=算的其容量，考虑到变压器的实际情况所以选择容量为50KV A 的变压器。
（4）变比的计算：根据12380 3.451101
U n U ===，可以得到变比为n=4:1. （3）计算电流，电压的图形。
三相桥式全控整流电路α=0时的波形图
3. 根据电路参数计算平波电抗器的电感值，从而保证电流的连续。
为了保证电流的连续，平稳负载电流的脉动，一般在电路中要增加平波电抗器，保证整流电流在较大范围内连续，平波电抗器要选择合适的电感值从而保证电流的连续。至于三相全控桥式整流电动机负载的系统，在电流断续去的最高理想转
2'L e C ，当负载电流为最小临界值时，为保证电流的连续，电枢回路中
应有的电感量L （mH ）的表达式为
2min
0.693d U L I =，最小电流一般取得电动机额定值的0051000-（这里取得为050
），即 min 05 4.5()0
d N I I A ==，代入公式中可以的到L=17（mH ）。 4. 根据设计条件，计算最小逆变角，从而估算出最小控制角，取得控制角的移相范围。
为了防止逆变失败，不仅逆变角β不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。逆变时允许采用的最小β角应等于'min βδγθ=++式中，δ为晶闸管的关断时间p t 折合的电角度；'θ为安全欲量角。
晶闸管的关断时间p t ，大的可达200--300μm,折算到电角度δ约45??-。至于重叠角γ，它随直流平均电流和换相电抗的增加而增大。
重叠角γ与d I 和B X 有关，当电路参数确定后，重叠角就有定值。逆变时要求min β>γ,
故存在如下关系：max min 2cos 1sin d b
I X m βπ<-。因为是三相桥式全控整流电
路，所以每个周期内有6个波头，m=6，将max d I ，B X ，2U 的值代入到公式中可得min cos 0.855β<，从而得到min β>32.21?。
还需指出的是，在应用晶闸管交流器的可逆直流拖动系统中，由于限制逆变角不得小于
min β，为此整流控制角也必须不得小于min β。所以min α≥min β,从而保证电路从整
目录 引言 (1) 1 电力系统有功功率平衡及发电厂装机容量的确定 (2) 2 确定电力网的最佳接线方案 (4) 2.1 方案初选 (4) 2.2 方案比较 (5) 2.3 最终方案的确定 (18) 3 发电厂及变电所电气主接线的确定 (18) 3.1 电气主接线的设计原则 (18) 3.2 发电厂电气主接线的设计原则及选择 (19) 3.3 变电所电气主接线的设计原则 (19) 3.4 主接线方案确定 (20) 4 选择发电厂及变电所的主变和高压断路器 (20) 4.1 发电厂及变电所主变压器的确定 (20) 4.2 短路电流计算 (23) 4.3 高压断路器的选择与校验 (37) 5 各种运行方式下的潮流计算 (42) 5.1 潮流计算的目的和意义 (42) 5.2 丰水期最大负荷的潮流计算 (43) 5.3 丰水期最小负荷的潮流计算 (49) 6 电力系统无功功率平衡及调压计算 (55) 6.1 电力系统无功功率平衡 (55) 6.2 调压计算 (56) 7 浅谈电力网损耗及降损节能措施 (60) 7.1 损耗计算 (61) 7.2 电网电能损耗形成的主要原因 (62) 7.3 降损节能的措施 (64) 参考文献 (68) 谢辞 (69) 附录一计算机潮流计算程序： (71)
引言 本次设计的课题内容为电力网规划设计及降损措施的分析，是电气工程及其自动化专业学生学习完该专业的相关课程后，在毕业前夕所做的一次综合性的设计。 该次毕业设计的目的在于：将所过的主要课程进行一次较系统而全面的总结。将所学过的专业理论知识,第一次较全面地用于实践,用它解决实际的问题,而从提高分析能力,并力争有所创新。初步掌握电力系统(电力网)的设计思路,步骤和方法,同时学会正确运用设计手册,设计规程,规范及有关技术资料,掌握编写设计文件的方法。 其意义是对所学知识的进行总的应用，通过这次设计使自己能更好的掌握专业知识，并锻炼自己独立思考的能力和培养团结协作的精神。此外,在计算机CAD绘图及外文资料的阅读与翻译方面也得到较好的锻炼.。 本设计是电力系统的常规设计，主要设计发电厂和变电所之间如何进行科学、合理、灵活的调度，把安全、经济、优质的电能送到负荷集中地区。发电厂把别种形式的能量转换成电能，电能经过变电所和不同电压等级的输电线路输送被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的各种能量。这些生产、输送、分和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。本设计是一门涉及科学、技术、经济和方针政策等各方面的综合性的应用技术科学。 设计的基本任务是工程建设中贯彻国家的基本方针和技术经济政策，做出切合实际、安全使用、技术先进、综合经济效益好的设计，有效地为国家建设服务。从电力系统的特点出发，根据电力工业在国民经济的地位和作用，决定了对电力系统运行要达到以下的技术要求：保证安全可靠的供电；保证良好的电能质量；保证电力系统运行的经济性。
二．三相晶闸管全控整流电路原理说明 2．1主电路原理说明 晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。编号如图示，晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6 。 带电阻负载时的工作情况 晶闸管触发角α=0o时的情况：此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图所示。 α=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压 ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。将波形中的一个周期等分为6段，每段为60度，如图2-18所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示。由该表可见，6个晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。 时段 1 2 3 4 5 6 共阴极组中 导通的晶闸 管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共阳极组中 导通的晶闸 管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流输出电 压ud ua-ub=uab ua-uc=uac ub- uc=ubc ub- ua=uba uc- ua=uca uc-ub=ucb
电力拖动系统设计 摘要：电力拖动系统电动机的选择，首要的是在各种工作制度下电动 机功率的选择，同时还要确定电动机的电流种类、类型、额定电压与 额定转速。正确决定电动机的功率与很重要的意义。如果功率过大， 会造成浪费，设备投资增大，而且电机经常欠载运行，效率及交流电 动机的功率因数较低，运行费用较高，急不经济；反之如果功率选择 小了，电机将过载运行。造成电动机过早的损坏。或者在保持电动机 不过热的情况下，只能降低负载使用。因此，电动机不适当地选择得 太大货太小。都将对国民经济造成损失。 决定电动机功率时，要考虑电动机的发热，允许过载能力与起动能力等三方面的因素。一般情况下，发热问题最为重要。 关键字：同步电动机异步电动机接触器 1电力拖动系统中电动机的选择 1.1绝缘材料的等级 电动机在负载运行时, 其内部总损耗转变为热能使电动机温度升高。而电动机中耐热最差的是绝缘材料,若电动机的负载太大, 损耗太大而使温度超过绝缘材料允许的限度时, 绝缘材料的寿命就急剧缩短, 严重时会使绝缘遭到破坏, 电动机冒烟而烧毁。这个温度限度称为绝缘材料的允许温度。由此可见, 绝缘材料的允许温度就是电动机的允许温度；绝缘材料的寿命就是电动机的寿命。 1
如表中的绝缘材料的最高允许温升(也称允许温升)就是最高允许温度与标准环境温度 40℃的差值, 它表示一台电动机能带负载的限度, 而电动机的额定功率就代表了这一限度。电动机铭牌上所标注的额定功率, 表示在环境温度为 40℃时, 电动机长期连续工作, 而电动机所能达到的最高温度不超过绝缘材料最高允许温度时的输出功率。当环境温度低于 40℃时, 电动机的输出功率可以大于额定功率；反之, 电动机的输出功率将低于额定功率, 以保证电动机最终都能达到或不超过绝缘材料的最高允许温度。 当绝缘处于表一所示的极限工作温度时,电机的使用寿命可以长达15~20年。如果高于表一所表示的温度连续运行,电机的使用寿命将迅速下降。据统计,A级绝缘材料的工作温度每上升8~10 ,绝缘的寿 命将缩短一半。现代电机中应用用最多的是E级和B级绝缘。 2
电力系统毕业设计题目 【篇一：电力系统及其自动化专业毕业论文参考选题大 全(158个)】 电力系统及其自动化专业毕业论文参考选题大全(158个) 1、110kvxx(箕山)变电站电气设备在线监测方案 2、110kv变电所电气部分设计 3、110kv变电所电气一次部分初步设计 4、110kv变电站电气一次部分设计 5、110kv变电站综合自动化系统设计 6、110kv常规变电站改无人值班站的技术方案研究 7、110kv电力网规划 8、110kv线路保护在xx(郴电国际)公司的应用 9、110kv线路微机保护设计 10、110kv线路微机保护装置设计 11、220kv变电所电气部分技术设计 12、220kv变电所电气部分设计 13、220kv变电所电气一次部分初步设计 14、220kv变电所电气一次部分主接线设计 15、220kv变电站设计 16、220kv地区变电站设计 17、220kv电气主接线设计 18、220kv线路继电保护设计 19、2x300mw火电机组电气一次部分设计 20、300mv汽轮发电机继电保护（一） 21、300mv汽轮发电机继电保护设计（一） 22、300mw机组节能改进研究 23、300mw机组优化设计 24、300mw凝汽式汽轮机组热力设计 25、300mw汽轮发电机继电保护 26、300mw汽轮发电机继电保护设计 27、50mva变压器主保护设计 28、scada系统的设计 29、sdh光纤技术在电力系统通信网络中的应用 30、xx电厂电气一次部分设计
31、xx电厂水轮发电机组保护二次设计 32、xx水电厂计算机监控系统的设计与实现 33、xx水电站电气一次初步设计 34、xx县电网高度自动化系统初步设计 35、xx小城市热电厂电气部分设计 36、变电气绕阻直流电阻检测 37、变电站电压智能监测系统 38、变电站设备状态检修研究 39、变电站数据采集系统设计 40、变电站数据采集系统设计—数据采集终端 41、变电站微机监控系统 42、变电站微机检测与控制系统设计 43、变电站微机数据采集传输系统设计—监控系统 44、变电站微机数据采集系统设计—scada 45、变电站无人值班监控技术的研究 46、变电站智能电压监测系统开发 47、变电站自动化的功能设计 48、变电站自动化综合设计 49、变电站综合自动化（微机系统上位机功能组合） 50、变电站综合自动化的研究与设计 51、变电站综合自动化发展综述 52、变压器电气二次（cad）部分设计 53、变压器电气二次部分 54、变压器故障分析和诊断技术 55 、变压器故障检测技术 56、变压器故障检测技术--常规检测技术 57、变压器故障检测技术--典型故障分析 58、变压器故障检测技术--介质损耗在线检测 59、变压器故障检测技术--局部放电在线检测 60、变压器故障检测技术--绝缘结构及故障诊断技术 61、变压器故障检测技术--油气色谱监测 62、变压器故障维修 63、变压器局部放电在线监测技术研究--油质检测 64、变压器绝缘老化检测
图1 三相桥式全控整流电路 实验六：三相桥式全控整流电路 （一）实验目的 1.掌握实验电路的工作原理和关键波形； 2.分析不同参数设置对仿真结果的影响 （二）实验原理 在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线路中的晶闸管低一半。 为了分析方便，使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6，晶闸管是这样编号的：晶闸管KP1和KP4接a 相，晶闸管KP3和KP6接b 相，晶管KP5和KP2接c 相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成 共阴极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6 组成共阳极组。 为了搞清楚α变化时各晶闸 管的导通规律，分析输出波形的变化 规则，下面研究几个特殊控制角，先 分析α=0的情况，也就是在自然换
相点触发换相时的情况。图1是电路接线图。 为了分析方便起见，把一个周期等分6段（见图2）。 在第（1）段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通，b 相电位最低，所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载，再经KP6流入b相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为 =-= 经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高，晶闸管KPl继续导通，但是c相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2，电流即从b相换到c相，KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正，c相电流为负。在负载上的电压为 =-= 再经过60°，进入第(3)段时期。这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管KP3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作，在负载上的电压为 =-= 余相依此类推。 由上述三相桥式全控整流电路的工作过程可以看出： 1.三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一个是共阴极组，另一个是共阳极组的，只有它们能同时导通，才能形成导电回路。
航空工业管理学院 电力电子课程设计说明书 2008 级电气工程及其自动化专业 0806971班级 题目三相桥式全控整流电路不可逆电力拖动系统 姓名时光文学号 080697125 指导教师标职称 二ОО九年六月二十三日
一 .设计题目：三相桥式全控整流电路不直可逆流电力拖动系统 二 .设计条件： （1）电网：380V,50HZ; （2） 直流电机额定功率17KW,额定电压220V,额定电流90A,额定转 速1500r/min. （3）变压器漏感：0.5Mh 三 . 设计任务： （1）晶闸管的选型。 （2）电源变压器参数的计算。 （3）平波电抗器的计算。 （4）控制角移相围。 （5）主电路图的设计。 四 ．设计要求： 1. 根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大平均电流,最大有效电流，选择晶闸管的额定电流，分析晶闸管可能承受的最大正压，最大反压，选择晶闸管的额定电压。晶闸管的选型。 因为是三相桥式全控整流电路，所有的计算公式都按三相桥式全控整流电路的进行计算，从而得到电路的各个参数。 （1）电压计算：由于是三相桥式全控整流电路，所以晶闸管承受的最大平均电 流是变压器二次侧电压倍，因为电动机的额定电压是220V ，根据d U =2.342U cos α,所以2U =d U /2.34 cos α=94.0V. 2U =269.44V 。
（2）电流计算：因为流过电动机的额定电流就是平均电流，二次回路中负载的最大平均电流为max d I =2N I =2*80=180(A)，所以流过晶闸管的最大平均电流为 max max 160()3dT d I I A == 最大有效值max max 103.93()T d I I A ==，所以流过晶闸管的额定电流max ()2132.30()1.57 T T AV I I A =?= 所以晶闸管最大反压为269.44（V ），最大额定电流为132.30（A ），考虑电压要用2倍的余量，因此晶闸管的选型为额定电压500V ，额定电流()T AV I =140A 。 2. 计算电源变压器的二次侧流过的最大有效电压，计算变压器的变比，计算变压器的额定容量。 （1）根据d U =2.342U cos α,所以2U =d U /2.34 cos α=94.0V.考虑到余量的问题，变压器二次侧的额定电压选为110V 。 （2 ）二次侧最大有效电流的计算：根据20.81673.44()d d I I A === （3）容量的计算：根据223311073.4448470.4()S U I VA ==??=算的其容量，考虑到变压器的实际情况所以选择容量为50KVA 的变压器。 （4）变比的计算：根据12380 3.451101 U n U ===，可以得到变比为n=4:1. （3）计算电流，电压的图形。
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表 学期2009－2010学年第二学期姓名 专业电气与控制工程班级自动化08-1 课程名称电机与拖动 论文题目他励直流电动机的调速 评定标准 评定指标分值得分 知识创新性20 理论正确性20 内容难易性15 结合实际性10 知识掌握程度15 书写规范性10 工作量10 总成绩100 评语： 任课教师时间年月日备注
课程设计任务书 一、设计题目 他励直流电动机的调速 二、设计任务 一台他励直流电动机，参数如下： Un=220V ，， In=68.6A ， kw P n 13= ， min /1500 r n N =， Ω=076.0L R 1.用其拖动通风机负载运行，若采用电枢串电阻调速时，要使转速降低至1200r/min,试设计电枢电路中的调速电阻。 2.用其拖动恒转矩负载运行，负载转矩等于电动机的额定转矩，采用改变电枢电压调速时，要使转速降止1000r/min,试设计电枢电压值。 3.用其拖动恒功率负载运行，采用改变励磁电流调速，要使转速增止1800r/min,试设计Ce Ф的值。 三、设计计划 电机与拖动课程设计共计1周内完成。第1~2天查资料，熟悉题目；第3~5天设计方案分析，具体按照步骤进行设计以及整理设计说明书；第6天准备答辩；第7天答辩 四、设计要求 1．设计工作量为按照要求完成设计说明书一份； 2. 设计必须根据进度计划按期完成； 3. 设计说明书必须经指导老师审查签字方可答辩。 指 导 教 师：李国华 王巍 王继强 董衲 教研室主任：仲伟堂 时 间：2010年7月12日
电动机，俗称马达，是一种将电能转化为机械能，并可再使用机械能产生动能使用来驱动其他装置的电气设备。按运动方式分两种类型。一种是旋转式电动机，一种是线性电动机。按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机。而直流电动机是应用最早的，但不如交流电动机应用广泛，它有优良的起动，调速和制动性能。但直流电动机结构复杂，体积庞大，价格较贵，维护困难。直流电动机的类型主要分四类：1，他励支流电动机，2：并励直流电动机，3：串励直流电动机，4：复励直流电动机。他励直流电动机应用最广泛。 关键词：直流电动机；电能；机械能；
错误 ！未定义书签。 图2 L293D 的电机驱动电路 图3 电源稳压电路 图4 降压电路
图3 降压斩波电路原理图 图4 电流检测模块
OS CI ICE_SDA ICE_SCK ICE_EN AV SS1OP I AGC M ICOUT DA C2DA C IOB12IOB11IOB15IOB13SLE EP IOB14VS S IOA12IOA14IOA11IOA10IOA15IOA13I O B 9I O B 10IOA9 I O B 5I O B 8I O B 7V C P I O A 8 V D D H I O A 6I O A 7V S S VS S V D D H VS S V R T A V S S 1 V D D _P I O B 2V C M I O A 3I O B 6I O B 1I O A 1V M I C I O B 0I O A 2M I C P R E S _B I O B 4 I O A 4 I O B 3I O A 0I O A 5VREF2V S S V D D H SPCE061A DA C1M ICN AV SS1VDD VS S VS S VS S OS CO +C29100u C31104 U1 OS C32O 12OS C32I 13XT EST 14VDD 15XICE 16XICECLK 17XICES DA 18VS S 19PV IN 20DA C121DA C222VREF223VS S 24AGC 25OP I 26M ICOUT 27M ICN 28PFUSE 29M I C P 33V C M 34V R T P A D 35V D D 36V M I C 37V S S 38I O A 041I O A 142I O A 243I O A 344I O A 445I O A 546I O A 647I O A 748V S S 49V S S 50V D D H 51V D D H 52I O A 8 53 N C 39N C 40NC 30NC 31NC 32 IOA9 54 IOA1055IOA1156IOA1257IOA1358IOA1459IOA1560XROM T 61VS S 62XS LEEP 63IOB1564IOB1465IOB1366IOB1267IOB1168PV PP 69V D D H 75 I O B 1076I O B 977NC 70NC 71NC 72NC 73NC 74I O B 878I O B 779I O B 680I O B 581I O B 41I O B 32I O B 23N C 82N C 83N C 84I O B 14I O B 05X R E S B 6V D D 7V C P 8V S S 9N C 10N C 11C8104C7104C18104 +C5 100u C28104 + C27100u +C17100u + C4100u V D D _A SPCE061A 芯片引脚电路图 电机驱动电路 图5 电源变换电路图
电力系统及其自动化专业毕业设计（论文）课题（电力方向） 【总体要求】 1.给出方案与论证； 2.画出系统原理图和电路图； 3.主要电路设计与计算； 4.系统测试与指标； 5.稳定性与可靠性； 6.毕业设计（论文）用计算机处理打印后用A4纸装订成册； 7.在规定的时间内答辩通过后由答辩小组给出设计（或论文）的成绩； 8.每位毕业生任选一题，每题不超过10名学生； 9.理工类毕业设计（论文）课题类别包括设计类、软件类两大类，对选题要求的指导性意见如下： ⑴设计类：学生必须独立完成一份10000字以上的设计计算说明书（论文）,折合不少于5张1~2#图纸（电气信息类设计不少于3张1~2#图纸）设绘工作量，设计计算说明书（论文）中涉及参考文献不低于10篇，其中外文文献不少于2篇； ⑵软件类：学生必须独立完成一个系统或较大系统中的一个模块，要有足够的工作量；完成一份10000字以上的软件说明书和论文；如涉及电路方面的内容，应完成调试工作并提供测试结果；如涉及软件开发的内容，要进行程序演示并给出结果。论文（说明书）中涉及参考文献不低于10篇，其中外文文献不少于2篇。 课题一降压变电站电气一次部分设计 ——指导教师：姜永豪徐鹏 【原始资料】 1.设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区 负荷。 2.本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV 是二次电压。 3.待建变电所的电源，由双回220KV线路送到本变电所；在中压侧110KV 母线，送出2 回线路；在低压侧10KV母线，送出12回线路；在本所220KV母线有三回 输出线路，送 向负荷。该变电所的所址，地势平坦，交通方便。 4.110KV和10KV用户负荷统计资料见表2-1和表2-2。最大负荷利用小时 数Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。
三相桥式全控整流电路的M a t l a b仿真及其故障分析
三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其 故障分析 摘要：设计一种以三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析。以三相桥式全控整流电路为分析对象，利用Matlab/Simulink环境下的SimPowerSystems仿真采集功率器件在开路时的各种波形，根据输出波形分析整流器件发生故障的种类，判断故障发生类型，确定发生故障的晶闸管，实现进一步故障诊断。运用matlab中的电气系统库可以快速完成对三相整流电路故障仿真，通过分析可以对故障类型给予初步判断，对电力电子设备的开发、运用以及维修有极大的现实意义。 关键词：Matlab；三相整流桥；电力电子故障 Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full- Bridge Controlled Rectifier Zhang lu-xia College of Physics& Electronic Information Electrical Engineering &Automation No: 060544076 Tutor: Wu yan Abstract: the article introduces a design of Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. using the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit for analysis, the output waveform in each kind of fault can be simulated through the circuit with the SimPower Systems under the Matlab/Simulink surroundings, for sure the SCR of having troubles in order to fulfill further trouble diagnoses. it can finish Matlab Simulation ahout electrical system1quickly and fulfill further trouble diagnoses. it will play an important role in the field of electric power & electron on equipment exploration and maintenance.. key words: Matlab; three-phase rectifier bridge; power electronics trouble 目录 1 引言 (3)
电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思，也就是用什么原理来实现系统要求。因此，应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究，找出其关键问题是什么，然后根据此关键问题提出实现的原理与方法，并画出其原理框图（即提出原理方案）。提出原理方案关系到设计全局，应广泛收集与查阅有关资料，广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论，一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂，方案实现的难易程度进行分析比较，并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定，那么可对两种方案都进行后续阶段设计，直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较，才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后，便可着手进行总体方案的确定，原理方案只着眼于方案的原理，不涉及方案的许多细节，因此，原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的，它可能由一个单元电路构成，亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来，必须把每一个框图进一步分解成若干个小框，每个小框为一个较简单的单元电路。当然，每个框图不宜分得太细，亦不能分得太粗，太细对选择不同的单元电路或器件带来不利，并使单元电路之间的相互连接复杂化；但太粗将使单元电路本身功能过于复杂，不好进行设计或选择。总之,
应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发，恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图，对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此，必须根据系统要求，明确功能框对单元电路的技术要求，必要时应详细拟定出单元电路的性能指标，然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个，因此必须进行分析比较，择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多，性能、价格和体积各异，而且新品种不断涌现，这就需要我们经常关心元器件信息和新动向，多查阅器件手册和有关的科技资料，尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格，这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适，需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求，其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展，各种集成电路大量涌现，集成电路的应用越来越广泛。今天，一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路，它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况，如：在高频、宽频带、高电压、大电流等场合，集成电路往往还不能适应，有时仍需采用分立元件。另外，对一些功能十分简单的电路，往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题，就不必选用集成电路。
电力系统毕业论文 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
摘要 电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一，它的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用。 我国电力系统发展很快，电网及变电站运行的自动化水平也有了大幅度提高，一些变电站实现了无人值班运行但是变电运行的管理水平还基本停留在传统的模式上。如何使变电生产管理与变电运行紧密结合，使变电管理自动化水平与变电运行自动化发展相适应，已经成为电网发展的重要内容。本文阐述了电力系统的组成、规模、发展历程以及它对各个生产领域所产生的重大意义及其各个状态的分析；同时对君正热电发电厂的电气部分、动力部分、电气设备的基本原理与构造进行了详细介绍。从中我们可以看出，在目前世界大发展的前提下，我电力行业面向国际，面向未来的发展要求越发明确。我电力行业迫切需要就“改善发电系统结构，提高输电效率，保证用电质量，加速发展水，风，核电的建设等方面”展开发展。中国能源结构以煤为主体，清洁能源的比重偏低。大力发展新能源，不仅可以优化能源供应结构，促进能源资源节约，提高能源转化效率，而且能够带动产业结构的优化，有利于国民经济的可持续发展。 关键词：电力系统，安全运行，状态分析，动力部分，电气部分，电气设备。 目录
第一章绪论 本文对电力系统的发展历程及各组成部分的功能进行了详述，主要以君正热电的电力系统为例展开描述。 电力系统发展历程 电力系统的出现推动了社会各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力是当今世界最为广泛、地位最为重要的能源。初期，由小容量发电机单独供电的供电系统称为住户式供电系统。白炽灯发明后，出现了中心电站式供电系统。到19世纪90年代，三项交流系统研制成功。20世纪以后，电力系统规模迅速增长。 电力系统状态分析 1.2.1 稳态分析 主要研究电力系统稳定运行的性能，主要包括有功和无功功率的平衡，网络节点电压和支路功率的分布等。潮流计算可以安全可靠的运行方式，给出电力网的功率损耗，也可以用于电力网事故预想等。 1.2.2 其它状态分析 电力系统故障分析、暂态分析，电磁暂态过程分析及机电暂态过程的分析等。这些状态分析促进了电力系统的安全可靠、经济合理的运行。
图1 三相桥式全控整流电路 实验六：三相桥式全控整流电路 （一）实验目的 1.掌握实验电路的工作原理和关键波形； 2.分析不同参数设置对仿真结果的影响 （二）实验原理 在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线路中的晶闸管低一半。 为了分析方便，使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6，晶闸管是这样编号的：晶闸管KP1和KP4接a 相，晶闸管KP3和KP6接b 相，晶管KP5和KP2接c 相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴 极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6组成 共阳极组。 为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律，分析输出波形的变化规 则，下面研究几个特殊控制角，先分 析α=0的情况，也就是在自然换相点 触发换相时的情况。图1是电路接线 图。 为了分析方便起见，把一个周期 等分6段（见图2）。 在第（1）段期间，a 相电压最高，而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通，b 相电位最低，所以供阳极组的晶闸管KP6
被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载，再经KP6流入b相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为 =-= 经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高，晶闸管KPl继续导通，但是c相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2，电流即从b相换到c相，KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正，c相电流为负。在负载上的电压为 =-= 再经过60°，进入第(3)段时期。这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管KP3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作，在负载上的电压为 =-= 余相依此类推。 由上述三相桥式全控整流电路的工作过程可以看出： 1.三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一个是共阴极组，另一个是共阳极组的，只有它们能同时导通，才能形成导电回路。 2. 三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路的串联，所以与三相半波整流电路一样，对于共阴极组触发脉冲的要求是保证晶闸管KPl、KP3和KP5依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差应为120°。对于共阳极组触发脉冲的要求是保证晶闸管KP2、KP4和KP6依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差也是120°。 3.由于共阴极的晶闸管是在正半周触发，共阳极组是在负半周触发，因此接在同一相的两个晶闸管的触发脉冲的相位应该相差180°。 4. 三相桥式全控整流电路每隔60°有一个晶闸管要换流，由上一号晶闸管换流到下一号晶闸管触发，触发脉冲的顺序是：1→2→3→4→5→6→1，依次下去。相邻两脉冲的相位差是60°。
浅谈电力拖动中基本控制电路的设计改进与创新 【摘要】通过一个典型的电机控制电路实例，对电力拖动教材中比较常见的“Y一△”起动控制电路工作的可靠性进行分析，并阐述提高“Y一△”起动控制电路工作可靠性的改进设计与创新方法。 【关键词】竞争电动机 Y一△起动 PLC 目前，日常生活和工农业生产采用的电力拖动中利用Y一△起动装置作为笼型电动机的降压起动方式还是非常普遍的。这是由于这种起动方式可使电动机每相绕组所承受的电压在起动时降到直接起动的1/3，电流降到直接起动的1／3；并且起动电路的成本低、运行可靠、操作和维修方便。但是，如果电路中某些控制电器拒动故障而造成不能实现降压起动，或由于触头间的制约关系而造成触头动作互相竞争，都严重影响Y一△起动控制电路工作的准确性和可靠性。这就要求我们增强对Y一△起动控制电路原理的认识和进行新工艺、新技术、新材料的改进和应用。 一、现实中间存在的问题 图（1）是中国劳动社会出版社出版的 《电力拖动控制线路与技能训练》161页 的Y一△起动控制电路，不考虑触点的动 作时间，该控制系统的工作过程如下：按
下起动按钮SB2时，KM1得电自锁，同时KM3和KT的线圈得电，电机开始Y起动，时间继电器开始计时，当计时时间到，KT延时闭合的常开触头闭合，KM2线圈通电并自锁，KM2常闭触头即刻断开KM3和KT 线圈的并联支路，电机于是转入△接法运转。 但是，我们在指导学生在实训通电操作试验时，发现该电路有时能正常工作，有时不能正常工作。我们发现当计时时间到，KT延时闭合的常开触头闭合接通KM2线圈时，KM2常闭触头先于KM2常开触头动作，KM2常闭触头首先分断KT线圈，使得KT常开触头很快断开，而KM2常开自锁触头还未来得及闭合，造成自锁失败。电动机始终处在Y接法的低压运行状态，如不及时处理，电机绕组有被烧毁的危险。 二、典型的“竞争”控制电路 如图（2）所示的控制线路，不考虑触点 的动作时间，该控制系统的工作过程如下：压 下起动按钮SB2，接触器KM1、时间继电器KT 得电。经一定时间的延时，KT的延时闭合的常 开触点闭合，接触器KM2得电。此时，KM2的 常闭触点断开，使KM1、KT失电；同时，KM2常开触点闭合，使KM2实现自锁。这样，KT失电后其延时闭合的常开触点断开，也不会影响KM2继续得电工作。但是，对该控制线路进行通电试验时，我们发现：有时候，KM2吸合一下又很快释放，无法实现自锁。出现这种现象的原因是本电路存在“竞争”现象，即KM2得电后，其常闭触点先断开，常开触点后闭合，KM2常闭触点断开后，KT失电，KT的触点断开，而
从EMC角度考虑常用电路设计及PCB设计 A.电源电路 电源电路设计中，功能性设计主要考虑温升和纹波大小。温升大小由结构 很关键：大电容一般采用低ESR电容，小电容采用0.1UF和1000pF共用。电源电路设计中，电磁兼容设计是关键设计。主要涉及的电磁兼容设计有：传导发射和浪涌。 传导发射设计一般采用输入滤波器方式。外部采购的滤波器内部电路一般采用下列电路： Cx1和Cx2为X电容，防止差模干扰。差模干扰大时，可增加其值进行抑制；Cy1和Cy2为Y电容，防止共模干扰。共模干扰大时，可增加其值进行抑制。需要注意的是，如自行设计滤波电路，Y电容不可设计在输入端，也不可双端都加Y电容。 浪涌设计一般采用压敏电阻。差模可根据电源输入耐压选取；共模需要电源输入耐压和产品耐压测试综合考虑。 当浪涌能量大时，也可考虑压敏电阻（或TVS）与放电管组合设计。
1 电源输入部分的EMC设计 应遵循①先防护后滤波；②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路，且尽量靠近输入端；③在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉电路；如果一定有采样电路，采样电路应额外增加了足够的滤波电路。 原因说明： ①先防护后滤波： 第一级防护器件应在滤波器件之前，防止滤波器件在浪涌、防雷测试中损坏，或导致滤波参数偏离，第二级保护器件可以放在滤波器件的后面；选择防护器件时，还应考虑个头不要太大，防止滤波器件在PCB布局时距离接口太远，起不到滤波效果。 ②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路，且尽量靠近输入端：CLASSB要求比CLASS A要求小10dB，即小3倍，所以应有两级滤波电路； CLASSA规格要求至少一级滤波电路；所谓一级滤波电路指包含一级共模电感的滤波电路。
目录 摘要....................................... - 2 - 1 引言....................................... - 3 - 1.1原始资料和问题的提出..................... - 3 - 1.2国内外现状.............................. - 3 - 1.2.1国外无人值班变电站的发展............... - 3 - 1.2.1国内无人值班变电站的发展............... - 4 - 1.3本文的设计内容 .......................... - 4 - 2 无人值班变电站的基础知识...................... - 5 - 2.1无人值班变电站的概念和功能............... - 5 - 2.1.1无人值班变电站的概念................... - 5 - 2.1.1无人值班变电站的功能................... - 5 - 3 主接线的选择 .................................. - 5 - 3.1常用的主接线方案介绍及其优缺点 ........... - 5 - 3.2 本设计所选择的主接线方案及其选择理由 .... - 6 - 3.3 变压器的选型及台数..................... - 6 - 4 短路电流计算 .................................. - 6 - 4.1短路计算的目的 .......................... - 6 - 4.2变压器等值电抗计算....................... - 6 - 4.3短路点的确定............................ - 6 - 4.4 35kv母线上三相短路时.................... - 6 - 4.5 10KV母线上短路计算..................... - 10 - 4.6短路电流汇总表 ......................... - 11 - 5 高压电气设备的选型.............................. - 6 - 5.1 高压电气设备选择一般规定............... - 12 - 5.1.1高压电气选择的一般原则................. - 6 - 5.1.2 母线的选择............................ - 6 - 5.1.3 高压断路器的选择及隔离开关的选择 ...... - 6 - 5.1.4互感器的选择 ......................... - 16 - 6 高压配电装置 .................................. - 6 - 6.1 配电装置简介及其优缺点................. - 22 - 6.2 本设计所选择的配电装置及选择理由....... - 22 - 7 二次设备..................................... - 24 - 7.1继电保护的作用 ......................... - 24 - 7.2变压器的保护........................... - 24 - 7.3 10kV母线分段断路器的保护............... - 25 - 7.4馈线保护............................... - 25 - 7.5 监控系统................................ - 6 - 9 通信系统..................................... - 27 - 9.1常用通信方式介绍及其优缺点.............. - 27 - 9.2本站所采用通信方式...................... - 27 - 10 附录......................................... - 6 - 11 参考文献..................................... - 6 -