RMP线圈用±8kA/650V电源监控与保护系统研究
发布时间：2021-09-03 23:38
我国新一代的受控核聚变托卡马克HL-2M装置将在真空室内布置RMP线圈,RMP线圈需要±16k A/650V直流脉冲电源供电。RMP电源工作电流大,所处物理环境和电磁环境复杂,有独特的运行特性和很高的运行风险,可能会出现各种各样的内部或外部故障,且电源构造复杂、体积庞大,维修和维护极为不便。因此,需要设计RMP电源实时监控保护系统对其进行实时监控与保护。本论文针对RMP整流电源的运行特点和保护需求,采用DSP、PLC及上位机组态软件Win CC相结合,研发了一套RMP电源的监控与保护系统。设计了完善的电压和电流信号检测、信号调理、信号隔离、过电压保护、过电流保护、过热保护和缺相保护电路。正常运行时DSP输出驱动信号控制晶闸管开通,故障状态下产生脉冲封锁信号控制晶闸管关断,且计算控制量的变化量,并将其送给PLC,PLC通过工业以太网通信实现与上位机、触摸屏数据的实时传送。本论文使用Win CC软件组态7大界面,分别是RMP电源系统主界面、控制界面、桥臂界面、曲线界面、报警界面、报表界面以及退出界面,完美地实现了RMP电源系统的智能监控。最后,通过对监控与保护系统进行软硬件调试,分析测试结...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文研究思路结构
第二章 监控系统总体设计2.1 主电路拓扑一套 RMP 电源模块由 L 组与 U 组构成，系统 L 组主电路拓扑如图 2-1 所示。L 组具有四个六脉波三相整流桥模块。构成正向电源的一个三相整流桥与构成反向电源的一个三相整流桥直接并联安装在同一柜壳中。两个三相整流桥（分别作正组和反组）反并联构成整流桥组，实现由电压正电流正、电压负电流正、电压正电流负和电压负电流负四种电压电流构成的四象限整流电源[24]。L 组单柜输出额定直流电流±8kA，额定电压650V，两组整流桥经平衡电抗器并联输出 12 脉波的额定电流±16kA，输出的，额定电压650V[13]。为了使铜质母排充分散热，在一个铜母排上单面压装晶闸管元件、公用元件排，并且交流输入母排使用快速熔断器进行保护。其中，每个整流柜内共有 4 个元件排，6组交流输入快熔排，每个整流臂用两个晶闸管元件并联，每个元件排上共安装有 6 个晶闸管元件，每个整流柜内有 24 个晶闸管元件及 24 个快速熔断器和相应的安装紧固件和绝缘器件。U 组与 L 组均由一套 300MVA 交流脉冲发电机组输出两组电压相位差 30°的三相交流电源供电。故一套 RMP 电源模块有晶闸管 96 个，快速熔断器 96 个。
文设计的 RMP 电源监控系统应具有以用户为中心、实用性强、护、通信开放和灵活性强等。对于电源监控与保护系统，应根据的特性进行设计，且设计时应遵循级别清楚、保护可靠、抗干扰及时的原则[26]。PLC 与 WinCC 的设计体方案的设计首先根据功能需求确定系统的整体结构，其次从硬行设计，最后分析和测试系统性能。系统整体框图如图 2-2 所示压等模拟信号由传感器采集，然后经信号调理处理滤波送入 AD送入 DSP，DSP 输出报警故障信号并将信息传送给 PLC。快速熔熔检测板直接传送给 PLC 的信号板。PLC 一方面将信息通过以太摸屏用于显示，另一方面控制继电器对主电路进行保护[19]。上 PLC 的通信使用基于 TCP/IP 的工业以太网标准。WinCC 接收下和温度等参数的信息，对相关参数进行在线整定，以实现系统的打印输出、报警提示、图形界面显示等功能。
本文编号：3382098
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文研究思路结构
第二章 监控系统总体设计2.1 主电路拓扑一套 RMP 电源模块由 L 组与 U 组构成，系统 L 组主电路拓扑如图 2-1 所示。L 组具有四个六脉波三相整流桥模块。构成正向电源的一个三相整流桥与构成反向电源的一个三相整流桥直接并联安装在同一柜壳中。两个三相整流桥（分别作正组和反组）反并联构成整流桥组，实现由电压正电流正、电压负电流正、电压正电流负和电压负电流负四种电压电流构成的四象限整流电源[24]。L 组单柜输出额定直流电流±8kA，额定电压650V，两组整流桥经平衡电抗器并联输出 12 脉波的额定电流±16kA，输出的，额定电压650V[13]。为了使铜质母排充分散热，在一个铜母排上单面压装晶闸管元件、公用元件排，并且交流输入母排使用快速熔断器进行保护。其中，每个整流柜内共有 4 个元件排，6组交流输入快熔排，每个整流臂用两个晶闸管元件并联，每个元件排上共安装有 6 个晶闸管元件，每个整流柜内有 24 个晶闸管元件及 24 个快速熔断器和相应的安装紧固件和绝缘器件。U 组与 L 组均由一套 300MVA 交流脉冲发电机组输出两组电压相位差 30°的三相交流电源供电。故一套 RMP 电源模块有晶闸管 96 个，快速熔断器 96 个。
文设计的 RMP 电源监控系统应具有以用户为中心、实用性强、护、通信开放和灵活性强等。对于电源监控与保护系统，应根据的特性进行设计，且设计时应遵循级别清楚、保护可靠、抗干扰及时的原则[26]。PLC 与 WinCC 的设计体方案的设计首先根据功能需求确定系统的整体结构，其次从硬行设计，最后分析和测试系统性能。系统整体框图如图 2-2 所示压等模拟信号由传感器采集，然后经信号调理处理滤波送入 AD送入 DSP，DSP 输出报警故障信号并将信息传送给 PLC。快速熔熔检测板直接传送给 PLC 的信号板。PLC 一方面将信息通过以太摸屏用于显示，另一方面控制继电器对主电路进行保护[19]。上 PLC 的通信使用基于 TCP/IP 的工业以太网标准。WinCC 接收下和温度等参数的信息，对相关参数进行在线整定，以实现系统的打印输出、报警提示、图形界面显示等功能。
本文编号：3382098
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