鈾濃縮專用一體化變頻電源制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種鈾濃縮專用一體化變頻電源。它由4臺(tái)工作變頻電源和2臺(tái)備用變頻電源構(gòu)成；各工作變頻電源分別與負(fù)載單向連通；6臺(tái)變頻電源的通信端之間通過(guò)CAN總線連通；6臺(tái)變頻電源的監(jiān)測(cè)端均各自與供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入端之間通過(guò)RS485總線連通；6臺(tái)變頻電源的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端均各自與DCS遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線電連通；變頻電源包括一體化電源功率柜和一體化電源負(fù)荷柜。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)采用18脈移相變壓器整流和IGBT并管的PWM數(shù)字逆變，在提高效率及可靠性的同時(shí)，大大壓縮了變頻電源體積；整個(gè)中頻供電系統(tǒng)的操作更加便捷、運(yùn)行更加可靠。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于電源
，具體涉及一種鈾濃縮專用一體化變頻電源。
技術(shù)介紹
目前，鈾濃縮商用離心工廠變頻電源的設(shè)備廣泛采用190型變頻電源、國(guó)產(chǎn)150-450型變頻電源以及180型變頻電源。其中190型變頻電源是國(guó)外六十年代中期的電力電子設(shè)備，國(guó)產(chǎn)150-450型變頻電源是2005年后國(guó)內(nèi)自主研制的PWM逆變的中頻電源。這兩類電源的缺點(diǎn)在于，變頻電源的備用、檢修切換、輸出無(wú)功補(bǔ)償、主機(jī)啟動(dòng)均需要搭配單獨(dú)的區(qū)段供電柜工作，使得變頻供電系統(tǒng)設(shè)備不夠統(tǒng)一，給后續(xù)的維護(hù)帶來(lái)不便。新近引進(jìn)的180型變頻電源實(shí)現(xiàn)了變頻電源和區(qū)段供電柜的有機(jī)結(jié)合，使得整個(gè)供電系統(tǒng)簡(jiǎn)捷可靠，實(shí)現(xiàn)切換一鍵式操作，但由于其輸出功率低，且每臺(tái)變頻電源由兩個(gè)單獨(dú)的功率柜組成，每個(gè)功率柜只能帶一個(gè)單元，無(wú)法滿足一臺(tái)電源帶1-3個(gè)單元的工藝級(jí)聯(lián)要求。目前，還沒(méi)有適用于鈾濃縮商用離心工廠的一體式集中控制的大容量變頻電源。鑒于此種情況，需要研究開發(fā)適用于鈾濃縮商用離心工廠的通用一體式大容量變頻電源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種便捷、可靠的鈾濃縮專用一體化變頻電源，能夠?qū)崿F(xiàn)中頻供電系統(tǒng)的組網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)方案：一種鈾濃縮專用一體化變頻電源，它由6臺(tái)變頻電源構(gòu)成：1#工作變頻電源、2#工作變頻電源、3#工作變頻電源、4#工作變頻電源、備用1變頻電源、備用2變頻電源；1#工作變頻電源的輸出端與1#工作電源負(fù)載的輸入端連通，2#工作變頻電源的輸出端與2#工作電源負(fù)載的輸入端連通，3#工作變頻電源的輸出端與3#工作電源負(fù)載的輸入端連通，4#工作變頻電源的輸出端與4#工作電源負(fù)載的輸入端連通；1#工作變頻電源、2#工作變頻電源、3#工作變頻電源、4#工作變頻電源和備用1變頻電源的輸入端之間通過(guò)備用1干線連通；1#工作變頻電源、2#工作變頻電源、3#工作變頻電源、4#工作變頻電源和備用2變頻電源的輸入端之間通過(guò)備用2干線連通；6臺(tái)變頻電源的通信端之間通過(guò)CAN總線連通；6臺(tái)變頻電源的監(jiān)測(cè)端均各自與供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入端之間通過(guò)RS485總線連通；供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的反饋端和控制室監(jiān)測(cè)臺(tái)的接收端連通；6臺(tái)變頻電源的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端均各自與DCS遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線電連通；DCS遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的反饋端與控制室監(jiān)測(cè)臺(tái)的接收端連通。所述的變頻電源包括一體化電源功率柜和一體化電源負(fù)荷柜。所述的一體化電源功率柜包括PWM逆變器、直流母線電容、18脈移相隔離變壓器整流、主電進(jìn)線配電裝置、軟起電路和控制器；主電進(jìn)線配電裝置的輸入端與功率輸入接口連通，主電進(jìn)線配電裝置的輸出端與軟起電路的輸入端連通，軟起電路的輸出端與18脈移相隔離變壓器整流、直流母線電容、PWM逆變器順次連通；PWM逆變器、直流母線電容、18脈移相隔離變壓器整流、主電進(jìn)線配電裝置、軟起電路的控制端分別與控制器連通。所述的一體化電源負(fù)荷柜包括QS1工作回路輸入刀閘、QS2備用1/備用2回路雙擲刀閘、QS3應(yīng)急檢修回路刀閘、QF1主回路斷路器、QF2備用回路斷路器、輸出短路接觸器、輸出補(bǔ)償電容組、沖擊車/補(bǔ)償車接口和QS4負(fù)荷輸出刀閘；QS1工作回路輸入刀閘的輸入端與PWM逆變器的輸出端連通，QS1工作回路輸入刀閘的輸出端與QF1主回路斷路器的輸入端連通，QF1主回路斷路器的輸出端與QS4負(fù)荷輸出刀閘的輸入端連通；QF1主回路斷路器的輸出端與輸出短路接觸器、輸出補(bǔ)償電容組、沖擊車/補(bǔ)償車接口分別連通；QS2備用1/備用2回路雙擲刀閘的備用1輸入端與備用1干線接口連通，QS2備用1/備用2回路雙擲刀閘的備用2輸入端與備用2干線接口連通；QS2備用1/備用2回路雙擲刀閘的輸出端與QF2備用回路斷路器的輸入端連通；QF2備用回路斷路器的輸出端與QS4負(fù)荷輸出刀閘的輸入端連通；QS3應(yīng)急檢修回路刀閘的輸入端與備用2干線接口連通；QS3應(yīng)急檢修回路刀閘的輸出端與QS4負(fù)荷輸出刀閘的檢修輸入端連通；QS4負(fù)荷輸出刀閘的輸出端與負(fù)載輸出接口連通；QS1工作回路輸入刀閘、QS2備用1/備用2回路雙擲刀閘、QF1主回路斷路器、QF2備用回路斷路器、輸出短路接觸器、輸出補(bǔ)償電容組、沖擊車/補(bǔ)償車接口的控制端分別與控制器連通。所述的工作變頻電源工作時(shí)經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的升周：第一階段的升周：一體化電源功率柜接入380V/50Hz的市電；沖擊車/補(bǔ)償車接口連接沖擊車，開啟QS4負(fù)荷輸出刀閘，為負(fù)載提供36V/50Hz的供電；第二階段的升周：觸發(fā)PWM逆變器，開啟QS1工作回路輸入刀閘、QF1主回路斷路器，將PWM逆變器逆變所得的200V電能為負(fù)載進(jìn)行供電，同時(shí)沖擊車/補(bǔ)償車接口連接補(bǔ)償車，為負(fù)載進(jìn)行功率補(bǔ)償；該200V電能的頻率為400Hz～700Hz；第三階段的升周：調(diào)節(jié)PWM逆變器，所得的380V電能為負(fù)載進(jìn)行供電；該380V電能的頻率為1400Hz～1700Hz。所述的工作變頻電源停機(jī)時(shí)斷開PWM逆變器、QF1主回路斷路器，并接通輸出短路接觸器，將返回的反電勢(shì)清除干凈。所述的工作變頻電源出現(xiàn)故障時(shí)，斷開QF1主回路斷路器，并開啟QF2備用回路斷路器，故障工作變頻電源通過(guò)CAN總線查詢備用變頻電源的使用狀態(tài)，如果備用1變頻電源未被使用，則QS2備用1/備用2回路雙擲刀閘打至備用1輸入端，備用1變頻電源為負(fù)載供電；如果備用1變頻電源被使用而備用2變頻電源未被使用，則QS2備用1/備用2回路雙擲刀閘打至備用2輸入端，備用2變頻電源為負(fù)載供電。本專利技術(shù)的有益技術(shù)效果在于：(1)本專利技術(shù)提供的一種鈾濃縮專用一體化變頻電源通過(guò)采用18脈移相變壓器整流和IGBT并管的PWM數(shù)字逆變，在提高效率及可靠性的同時(shí)，大大壓縮了變頻電源體積；(2)本專利技術(shù)的負(fù)荷輸出柜由開關(guān)類器件和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷輸出的自動(dòng)與手動(dòng)切換功能、及輸出無(wú)功補(bǔ)償功能；(3)本專利技術(shù)將變頻電源與區(qū)段供電柜的有機(jī)結(jié)合，滿足變頻電源帶載要求的同時(shí)縮減其結(jié)構(gòu)尺寸，并優(yōu)化技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)中頻供電系統(tǒng)的組網(wǎng)，使得整個(gè)中頻供電系統(tǒng)的操作更加便捷、運(yùn)行更加可靠。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的鈾濃縮專用一體化變頻電源結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為鈾濃縮專用一體化變頻電源的通訊組網(wǎng)示意圖；圖3為一臺(tái)變頻電源的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1.一體化電源功率柜、2.一體化電源負(fù)荷柜、3.1#工作變頻電源、4.2#工作變頻電源、5.3#工作變頻電源、6.4#工作變頻電源、7.一體化備用1變頻電本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鈾濃縮專用一體化變頻電源，其特征在于：它由6臺(tái)變頻電源構(gòu)成：1#工作變頻電源(3)、2#工作變頻電源(4)、3#工作變頻電源(5)、4#工作變頻電源(6)、備用1變頻電源(7)、備用2變頻電源(8)；1#工作變頻電源(3)的輸出端與1#工作電源負(fù)載(9)的輸入端連通，2#工作變頻電源(4)的輸出端與2#工作電源負(fù)載(10)的輸入端連通，3#工作變頻電源(5)的輸出端與3#工作電源負(fù)載(11)的輸入端連通，4#工作變頻電源(6)的輸出端與4#工作電源負(fù)載(12)的輸入端連通；1#工作變頻電源(3)、2#工作變頻電源(4)、3#工作變頻電源(5)、4#工作變頻電源(6)和備用1變頻電源(7)的輸入端之間通過(guò)備用1干線(13)連通；1#工作變頻電源(3)、2#工作變頻電源(4)、3#工作變頻電源(5)、4#工作變頻電源(6)和備用2變頻電源(8)的輸入端之間通過(guò)備用2干線(14)連通；6臺(tái)變頻電源的通信端之間通過(guò)CAN總線(19)連通；6臺(tái)變頻電源的監(jiān)測(cè)端均各自與供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(15)的輸入端之間通過(guò)RS485總線(18)連通；供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(15)的反饋端和控制室監(jiān)測(cè)臺(tái)(17)的接收端連通；6臺(tái)變頻電源的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端均各自與DCS遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(16)通過(guò)無(wú)線電連通；DCS遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(16)的反饋端與控制室監(jiān)測(cè)臺(tái)(17)的接收端連通。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鈾濃縮專用一體化變頻電源，其特征在于：它由6臺(tái)變頻電源構(gòu)成：
1#工作變頻電源(3)、2#工作變頻電源(4)、3#工作變頻電源(5)、4#工作變
頻電源(6)、備用1變頻電源(7)、備用2變頻電源(8)；1#工作變頻電源(3)
的輸出端與1#工作電源負(fù)載(9)的輸入端連通，2#工作變頻電源(4)的輸出
端與2#工作電源負(fù)載(10)的輸入端連通，3#工作變頻電源(5)的輸出端與
3#工作電源負(fù)載(11)的輸入端連通，4#工作變頻電源(6)的輸出端與4#工作
電源負(fù)載(12)的輸入端連通；1#工作變頻電源(3)、2#工作變頻電源(4)、
3#工作變頻電源(5)、4#工作變頻電源(6)和備用1變頻電源(7)的輸入端
之間通過(guò)備用1干線(13)連通；1#工作變頻電源(3)、2#工作變頻電源(4)、
3#工作變頻電源(5)、4#工作變頻電源(6)和備用2變頻電源(8)的輸入端
之間通過(guò)備用2干線(14)連通；6臺(tái)變頻電源的通信端之間通過(guò)CAN總線(19)
連通；6臺(tái)變頻電源的監(jiān)測(cè)端均各自與供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(15)的輸入端之間通過(guò)
RS485總線(18)連通；供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(15)的反饋端和控制室監(jiān)測(cè)臺(tái)(17)
的接收端連通；6臺(tái)變頻電源的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端均各自與DCS遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(16)
通過(guò)無(wú)線電連通；DCS遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(16)的反饋端與控制室監(jiān)測(cè)臺(tái)(17)的
接收端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈾濃縮專用一體化變頻電源，其特征在于：
所述的變頻電源包括一體化電源功率柜(1)和一體化電源負(fù)荷柜(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈾濃縮專用一體化變頻電源，其特征在于：
所述的一體化電源功率柜(1)包括PWM逆變器(21)、直流母線電容(22)、
18脈移相隔離變壓器整流(23)、主電進(jìn)線配電裝置(24)、軟起電路(25)和
控制器(26)；主電進(jìn)線配電裝置(24)的輸入端與功率輸入接口(a)連通，
主電進(jìn)線配電裝置(24)的輸出端與軟起電路(25)的輸入端連通，軟起電路
(25)的輸出端與18脈移相隔離變壓器整流(23)、直流母線電容(22)、PWM
逆變器(21)順次連通；PWM逆變器(21)、直流母線電容(22)、18脈移相隔
離變壓器整流(23)、主電進(jìn)線配電裝置(24)、軟起電路(25)的控制端分別
與控制器(26)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鈾濃縮專用一體化變頻電源，其特征在于：
所述的一體化電源負(fù)荷柜(2)包括QS1工作回路輸入刀閘(27)、QS2備用1/
備用2回路雙擲刀閘(28)、QS3應(yīng)急檢修回路刀閘(29)、QF1主回路斷路器

\t(30)、QF2備用回路斷路器(31)、輸出短路接觸器(32)、輸出補(bǔ)償電容組(33)、
沖擊車/補(bǔ)償車接口(34)和QS4負(fù)荷輸出刀閘(20)；QS1工作回路輸入刀閘
(27)的輸入端與PWM逆變器(21)的輸出端連通，QS1工作回路輸入刀閘(27)
的輸出端與QF1主回路斷路器(30)的輸入...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁國(guó)文，邵磊，梁光扶，呂永紅，徐斌，蘇智欣，龐殿玲，趙勇，侯善文，袁正維，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中核陜西鈾濃縮有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西;61