我國新一代的受控核聚變托卡馬克HL-2M裝置將在真空室內(nèi)布置RMP線圈,RMP線圈需要±16k A/650V直流脈沖電源供電。RMP電源工作電流大,所處物理環(huán)境和電磁環(huán)境復(fù)雜,有獨(dú)特的運(yùn)行特性和很高的運(yùn)行風(fēng)險,可能會出現(xiàn)各種各樣的內(nèi)部或外部故障,且電源構(gòu)造復(fù)雜、體積龐大,維修和維護(hù)極為不便。因此,需要設(shè)計(jì)RMP電源實(shí)時監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)對其進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控與保護(hù)。本論文針對RMP整流電源的運(yùn)行特點(diǎn)和保護(hù)需求,采用DSP、PLC及上位機(jī)組態(tài)軟件Win CC相結(jié)合,研發(fā)了一套RMP電源的監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了完善的電壓和電流信號檢測、信號調(diào)理、信號隔離、過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、過熱保護(hù)和缺相保護(hù)電路。正常運(yùn)行時DSP輸出驅(qū)動信號控制晶閘管開通,故障狀態(tài)下產(chǎn)生脈沖封鎖信號控制晶閘管關(guān)斷,且計(jì)算控制量的變化量,并將其送給PLC,PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)、觸摸屏數(shù)據(jù)的實(shí)時傳送。本論文使用Win CC軟件組態(tài)7大界面,分別是RMP電源系統(tǒng)主界面、控制界面、橋臂界面、曲線界面、報(bào)警界面、報(bào)表界面以及退出界面,完美地實(shí)現(xiàn)了RMP電源系統(tǒng)的智能監(jiān)控。最后,通過對監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件調(diào)試,分析測試結(jié)... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文研究思路結(jié)構(gòu)

第二章 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 主電路拓?fù)湟惶?RMP 電源模塊由 L 組與 U 組構(gòu)成，系統(tǒng) L 組主電路拓?fù)淙鐖D 2-1 所示。L 組具有四個六脈波三相整流橋模塊。構(gòu)成正向電源的一個三相整流橋與構(gòu)成反向電源的一個三相整流橋直接并聯(lián)安裝在同一柜殼中。兩個三相整流橋（分別作正組和反組）反并聯(lián)構(gòu)成整流橋組，實(shí)現(xiàn)由電壓正電流正、電壓負(fù)電流正、電壓正電流負(fù)和電壓負(fù)電流負(fù)四種電壓電流構(gòu)成的四象限整流電源[24]。L 組單柜輸出額定直流電流±8kA，額定電壓650V，兩組整流橋經(jīng)平衡電抗器并聯(lián)輸出 12 脈波的額定電流±16kA，輸出的，額定電壓650V[13]。為了使銅質(zhì)母排充分散熱，在一個銅母排上單面壓裝晶閘管元件、公用元件排，并且交流輸入母排使用快速熔斷器進(jìn)行保護(hù)。其中，每個整流柜內(nèi)共有 4 個元件排，6組交流輸入快熔排，每個整流臂用兩個晶閘管元件并聯(lián)，每個元件排上共安裝有 6 個晶閘管元件，每個整流柜內(nèi)有 24 個晶閘管元件及 24 個快速熔斷器和相應(yīng)的安裝緊固件和絕緣器件。U 組與 L 組均由一套 300MVA 交流脈沖發(fā)電機(jī)組輸出兩組電壓相位差 30°的三相交流電源供電。故一套 RMP 電源模塊有晶閘管 96 個，快速熔斷器 96 個。

文設(shè)計(jì)的 RMP 電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有以用戶為中心、實(shí)用性強(qiáng)、護(hù)、通信開放和靈活性強(qiáng)等。對于電源監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)時應(yīng)遵循級別清楚、保護(hù)可靠、抗干擾及時的原則[26]。PLC 與 WinCC 的設(shè)計(jì)體方案的設(shè)計(jì)首先根據(jù)功能需求確定系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，其次從硬行設(shè)計(jì)，最后分析和測試系統(tǒng)性能。系統(tǒng)整體框圖如圖 2-2 所示壓等模擬信號由傳感器采集，然后經(jīng)信號調(diào)理處理濾波送入 AD送入 DSP，DSP 輸出報(bào)警故障信號并將信息傳送給 PLC�？焖偃廴蹤z測板直接傳送給 PLC 的信號板。PLC 一方面將信息通過以太摸屏用于顯示，另一方面控制繼電器對主電路進(jìn)行保護(hù)[19]。上 PLC 的通信使用基于 TCP/IP 的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。WinCC 接收下和溫度等參數(shù)的信息，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行在線整定，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的打印輸出、報(bào)警提示、圖形界面顯示等功能。


本文編號：3382098