Проектирование преобразователя для тяговой подстанции постоянного тока
Курсовая работа, 26 Октября 2011, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Основными элементами тяговых подстанций постоянного тока электрических железных дорог, метрополитена, городского и рудничного (карьерного) электротранспорта являются мощные выпрямительные, инверторные и выпрямительно-инверторные преобразователи, являющиеся промежуточными звеньями между источниками и приемниками электроэнергии. Выпрямители должны обеспечивать надежное питание тяговых двигателей электроподвижного состава, инверторы - надежный прием избыточных токов рекуперации, выпрямительно-инверторные преобразователи - совмещать их функции.
Содержание работы
Введение…………………………………………………………………………........5
1 Принцип работы преобразователя…………………………………........................6
Описание схемы и режима работы…………………………………………..........6
Предварительный анализ электромагнитных процессов в схеме…………........8
2 Расчет основных параметров схемы преобразователя………………………........11
2.1 Расчет напряжений на элементах схемы…………………………………….......11
2.2 Расчет токов в цепях схемы…………………………………………………........12
2.3 Расчет мощностей трансформатора…………..………………………….............13
2.4 Расчет продолжительности коммутации тока……………………………..........14
3 Выбор трансформатора……………………………………………………..............16
3.1 Критерии выбора трансформатора........................................................................16
3.2 Тип выбранного трансформатора и его основные параметры............................16
4 Проект вентильной части преобразователя………………………………….........19
4.1 Выбор вентилей по типу и классу…………………………………………..........19
4.2 Расчет допустимых токов вентилей в заданных условиях………………..........22
4.3 Расчет группового соединения вентилей…………………………………..........25
5 Схема главных электрических соединений преобразователя …...........................29
5.1 Разработка схемы главных электрических соединений преобразователя....29
5.2 Выбор типа и обоснование примененных оборудования и аппаратов в схеме.29
6 Диаграммы электромагнитных процессов в схеме преобразователя………........33
7 Расчет эксплуатационных характеристик и параметров, характеризующих
качество электроэнергии……………………………………………………….......36
7.1 Качество выпрямленного напряжения……………………………………..........36
7.2 Качество сетевого тока………………………………………………………........38
7.3 Внешняя характеристика……………………………………………………........39
7.4 Характеристика коэффициента мощности…………………………………........40
7.5 Характеристика коэффициента полезного действия……………………….......42
Заключение……………………………………………………………………….........45
Библиографический список…………………………………………………….. .......46
Содержимое работы - 1 файл
Курсавой Оля.doc
— 1.49 Мб (Скачать файл) Результаты
расчета КПД преобразователя
для неуправляемого и управляемого
режимов представлены в таблице 7 и 8 соответственно.
Таблица
7 – Результаты расчета КПД преобразователя
для неуправляемого режима работы
| Id,
А |
Ud,
В |
Pd | DPт | DPв | DP | h | |||
| кВт | А | В | кВт | – | |||||
| 640 | 3408,63 | 2181,53 | 3,6 | 38,6 | 10240 | 1,250 | 12,80 | 51,40 | 0,976 |
| 1280 | 3406,42 | 4360,21 | 14,4 | 49,4 | 20480 | 1,301 | 26,64 | 76,04 | 0,983 |
| 1920 | 3404,20 | 6536,06 | 32,4 | 67,4 | 30720 | 1,351 | 41,50 | 108,90 | 0,983 |
| 2560 | 3401,98 | 8709,07 | 57,6 | 92,6 | 40960 | 1,401 | 57,39 | 149,99 | 0,983 |
| 3200 | 3399,77 | 10879,25 | 90 | 125 | 51200 | 1,451 | 74,31 | 199,31 | 0,982 |
Таблица
8 – Результаты расчета КПД преобразователя
для управляемого режима работы
| Id,
А |
Ud,
В |
Pd | DPт | DPв | DP | h | |||
| кВт | А | В | кВт | – | |||||
| 640 | 2742,83 | 1755,41 | 3,6 | 38,6 | 10240 | 1,250 | 12,80 | 51,40 | 0,971 |
| 1280 | 2722,88 | 3485,29 | 14,4 | 49,4 | 20480 | 1,301 | 26,64 | 76,04 | 0,978 |
| 1920 | 2702,92 | 5189,61 | 32,4 | 67,4 | 30720 | 1,351 | 41,50 | 108,90 | 0,979 |
| 2560 | 2682,97 | 6868,40 | 57,6 | 92,6 | 40960 | 1,401 | 57,39 | 149,99 | 0,978 |
| 3200 | 2663,01 | 8521,64 | 90 | 125 | 51200 | 1,451 | 74,31 | 199,31 | 0,977 |
График
зависимости КПД от коэффициента нагрузки
представлен на рисунке 10.
Рисунок 10 – График зависимости КПД от коэффициента нагрузки
Заключение
В курсовой работе спроектирован выпрямительный преобразователь для тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока с одноступенчатой трансформацией. В ходе работы определены основные параметры схемы преобразователя, произведен выбор трансформатора и тиристоров с охладителями. Рассчитано групповое соединение вентилей, выбрана коммутационная, защитная и измерительная аппаратура. Определены показатели, характеризующие качество электрической энергии на выходе и входе преобразователя, построены диаграммы электромагнитных процессов и рассчитаны эксплуатационные характеристики.
При
сравнении спроектированного
1
Проектирование
51 с.
2 Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Недошивин Р.П. Силовые полупроводнико-вые приборы: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1985. 400 с.
3 Барковский Б.С. Теория выпрямления тока на тяговых подстанциях: Конспект лекций/ Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1981. 50 с.
4 Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Электронная техника и преобразователи в электроснабжении»/ Е.Ю. Салита, Т.В. Комякова, Т.В. Ковалева; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. 40 с.
5 Силовые преобразователи тяговых подстанций и электроподвижного состава: Учебное пособие / Е.Ю. Салита, Г.С. Магай, Т.В. Комякова, Т.В. Ковалева, С.В. Швецов; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2005. 103 с.
6 Давыдова И.К., Попов Б.И., Эрлих В.М. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования. М.: Транспорт, 1978. 416 с.
7
Новое оборудование для проектирования
тяговых и трансформаторных подстанций:
Учебное пособие / Г.С. Магай, Е.Ю. Салита,
Т.В. Комякова,
А.М. Сапельченко, Т.В. Ковалева, В.А. Кващук;
Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск,
2005. 81 с.