Tasasuuntausyksiköt ajoasemille

Puolijohteinen tasasuuntaaja, riippuen käytetystä tasasuuntauspiiristä ja tehomuuntajan kytkentäpiiristä, voidaan sisällyttää siltaan tai nollapiiriin.

Taasuuntaajayksiköt kaupunkien sähköliikenteen vetoasemille VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N ja VAK-3000/600-N. Yksikkötyyppien merkinnät on purettu seuraavasti: tasasuuntaaja piiventtiilin tasasuuntaajalla, nimellistasasuunnassa 1000, 2000 tai 3000 A, nimellistasasuuntainen jännite 600 V, toimii nollapiirin mukaisesti.

Yksikkö koostuu tehomuuntajasta, tasasuuntaajasta, kytkentäkaappista, suojakaapeista tai -paneeleista ja nopeasta katodikytkimestä.

Tasasuuntaajatyyppien mukaiset tasasuuntaajat on merkitty BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N ja BVK-3000/600-N, mikä tarkoittaa: piitasasuuntaaja nimellistasasuuntaiselle virralle 1000, 2000 tai 3000 A, nimellistasasuuntainen jännite 600 V toimii nollapiirissä.

Tasasuuntaajayksikön jokainen vaihe tai varsi koostuu venttiileistä, jotka on kytketty rinnan ja sarjaan.

Venttiilien rinnakkaiskytkentää käytetään, kun vaiheen tai haaran nimellisvirta ylittää yksittäisten venttiilien nimellisvirran.

Venttiilien sarjakytkentää käytetään varmistamaan vaiheen tai varren dielektrinen lujuus sen jakson johtamattomassa osassa, kun vaiheeseen syötetään käänteinen jännite.

Vaiheessa tai haarassa n1 rinnan kytkettyjen venttiilien lukumäärä määräytyy sillä perusteella, että tasasuuntaajan vaiheen tai haaran Ia virran tulee olla pienempi kuin rinnan kytkettyjen venttiilien kokonaisnimellisvirta

jossa Ki — otettu turvavirran kerroin on 1,35-1,8.

Kun venttiilit kytketään rinnan, niiden välinen virta jakautuu epätasaisesti, mikä johtaa ylikuumenemiseen ja suurvirtaventtiilien nopeampaan vikaan ja virtaventtiilien vajaakäyttöön. Virran epätasainen jakautuminen rinnan kytkettyjen venttiilien välillä johtuu siitä, että venttiilit eroavat käytännössä jonkin verran toisistaan ​​virta-jännite-ominaisuuksien ja lämpöresistanssien suorahaaroissa.

Virran tasaamiseksi rinnakkain kytkettyjen venttiilien välillä voidaan käyttää ohmisia resistanssia, jotka on kytketty sarjaan venttiilien tai induktiivisten virranjakajien kanssa.

Riisi. 1. Induktiivisen virranjakajan kaavio kahdelle rinnakkain kytketylle venttiilille: Jos — vaihevirta, I2v, I1v — venttiilin virta

Riisi. 2. Induktiivisen virranjakajan kaavio kolmelle rinnakkain kytketylle venttiilille

Ohmisia resistanssia, jotka on kytketty sarjaan venttiilien kanssa, käytetään harvoin lisähäviöiden ilmaantumisen ja tasasuuntaajan tehokkuuden heikkenemisen vuoksi.

Suuritehoisissa asennuksissa käytetään yleensä induktiivisia virranjakajia.

KuvassaKuva 1 esittää kaavion induktiivisesta virranjakajasta kahdelle rinnakkain kytketylle venttiilille. Erotin koostuu teräsytimestä, johon on kierretty kaksi identtistä kelaa, jotka on yhdistetty siten, että niiden tuottamat magneettivuot ovat vastakkaisia.

Rinnakkaisten haarojen virran epätasa-arvolla syntyy syntyvä magneettivuo ytimeen, mikä saa aikaan käämiin lisäjännitteen pudotuksen pienemmällä virralla, jolloin käämien ja rinnankytketyn venttiilin virta tasaantuu. Pieni määrä e:tä tarvitaan tasaamaan virta rinnakkaisissa venttiileissä. joten jakajakäämit koostuvat pienestä määrästä kierroksia.

Kuvassa Kuva 2 esittää kaavion induktiivisesta virranjakajasta kolmelle rinnakkain kytketylle venttiilille. Jakaja koostuu kolmen baarin magneettisydämestä, jossa on kaksi kelaa kummassakin nauhassa. Jokainen rinnankytketyistä venttiileistä on kytketty vaiheeseen kahden sarjaan kytketyn kelan kautta, jotka sijaitsevat eri tangoissa. Kun virta kasvaa yhdessä rinnakkaisessa haarassa, indusoituu ylimääräinen e. jne. v. kahdessa muussa haarassa, mikä tasaa virran jakajan ja venttiilien käämeissä.

Jakajat toteutetaan samalla tavalla suuremmalla määrällä rinnakkain kytkettyjä portteja. Sarjaan kytkettyjen venttiilien lukumäärä kussakin haarassa tai vaiheessa valitaan siten, että kaikkien sarjaan kytkettyjen venttiilien yhteenlaskettu nimellissuuntainen jännite on suurempi kuin varteen tai vaiheeseen kohdistettu maksimikääntöjännite valitulla korjauspiirillä (silta tai nolla)

missä Σrev.vent on nimelliskäänteisten sarjakytkettyjen venttiilien summa, max on suurin vastasuuntainen jännite vaihetta tai vartta kohti tietyssä tasasuuntaajapiirissä, Ki on jännitteen turvakerroin, joka on 1,45-1,8.

Tästä syystä sarjaan n2 kytkettyjen porttien lukumäärä tulee olemaan

Sarjaan kytkettyjen lumivyöryventtiilien lukumääräksi valitaan yhtä suuri kuin

Käänteisjännitteen tasaisen jakautumisen varmistamiseksi sarjaan kytkettyjen venttiilien välillä on jännitteenjakajana toimivien venttiileiden rinnalle kytketty sarjaan kytkettyjen shunttivastusten RШ ketju, joilla on samat vastukset. Sekoitusvastusten resistanssiarvo RШ valitaan luokan ja sarjaan kytkettyjen venttiilien lukumäärän mukaan alueella 1,5-5 kΩ.

Virranjakauman epätasaisuus vaiheen tai varren rinnakkaisia ​​haaroja pitkin ei saa ylittää ± 5 % keskimääräisestä mitatusta virrasta rinnakkaishaarassa, ja kuormitusvirralla, joka on yli 100 % nimellistilasta, oikosulkuvirran tulisi olla ei ylitä ± 10 %. Kääntöjännitteiden epätasainen jakautuminen venttiileissä ei saa ylittää ± 10 % venttiiliin kohdistetusta keskimääräisestä käyttöjännitteestä.

Kuvassa Kuvassa 3 on BVK-1000/600-N tasasuuntaajayksikön yhden vaiheen kytkentäkaavio.

BVK-tasasuuntaajat lumivyöryventtiileillä on tehtaalla valmistettu AC ylijännitesuojakaapeilla ja jännitteisillä sivuilla poistettuina.

Näiden tasasuuntaajien AC-puolen ylijännitesuoja koostuu kondensaattoreista C1 ja vastuksista R1, jotka on kytketty tähtiin tai kolmioon, jotka on kytketty muuntajan toisiokäämin vaiheisiin (kuva 4).

Riisi. 3.BBK-1000/600-N:n yhden vaiheen kytkentäkaavio

Riisi. 4. VAK-tasasuuntaajalohkon kaavio ylijännitesuojalla

Tämä suojaus käyttää kondensaattoreita KM-2-3.15, joiden kapasiteetti on 7,5-8 mikrofaradia, vastukset PE-150, joiden teho on 150 W ja vastus 5 ohmia, sekä sulakkeita PK-3, joiden sulake on 7,5 ampeeria.

Tasavirtapuolen kytkentäylijännitteitä vastaan ​​on suojattu kahdella rinnakkain kytketyllä kondensaattorilla C2 IM-5-150, joiden kapasiteetti on 150 mikrofaradia. Kaksi 5 ohmin vastusta R2 on kytketty sarjaan niiden kanssa. Vastuskondensaattorit on kytketty tasasuuntaajayksikön positiivisen ja negatiivisen navan väliin PK-3-sulakkeella, jossa on 50 A sulake.

Riisi. 5. Muuntajan venttiilin käämin puolen ylijännitesuojapiiri ja tasavirta

Tasavirtakojeiston kiskojen ylijännite, kun suurnopeuskytkin katkaisee johdon oikosulkuvirrat, ei ylitä 2 kV, eli ei ylitä venttiilien sarjapiirin dielektristä lujuutta. Mutta venttiileihin voivat vaikuttaa ylijännitteet, jotka johtuvat ylijännitteiden lisäämisestä, kun oikosulkuvirrat linjassa katkaistaan ​​suurnopeuksilla kytkimillä, joissa on jännitteitä itse venttiileissä olevista kytkentävirroista.

Puolijohteisten tasasuuntaajien suojaamiseksi ylijännitteeltä suositellaan virtapiiriä, jossa käytetään sulkuja ja kondensaattoreita (kuva 5). RV1-00 rajoittimet asennetaan muuntajan venttiilipuolelle, mukaan lukien yksi kunkin vaiheen ja muuntajan nolla- tai negatiivisen navan väliin.Koska rajoittimet laukeavat 2-20 μs ajaksi ja ylijännitteitä ilmaantuu mikrosekunnin murto-osissa, rajoittimien rinnalle on asennettava 0,5 μF kapasitanssit. Kapasitanssit on kytketty venttiilikäämiin PK-3-sulakkeiden kautta.

Positiivisen ja negatiivisen navan välisen tasasuuntaisen virran puolella lumivyöryventtiilit kytketään päälle 900 - 1000 V:n kokonaisvyöryjännitteellä. Venttiilit on kytketty positiiviseen väylään PC-3-sulakkeiden kautta. Rakenteellisesti tämä suoja on getinax-paneeli, jossa on sulake, kaksi VL-200-vyöryventtiiliä ja kaksi asennettua vastusta. Paneeli asennetaan häkkiin katodikytkimellä. Kuvassa Kuva 6 on mitoitettu kuva tasavirtapuolen ylijännitesuojapaneelista.

Ilmakehän ylijännitteeltä suojaamiseksi on suositeltavaa asentaa riviliittimet ilmajohdon plusnapaan (sekä vaunulinjat että negatiiviset).

Koska lumivyöryventtiilit voivat ohittaa hetkellisesti merkittäviä virtoja vastakkaiseen suuntaan, kytkettynä rinnakkain venttiilien kanssa, RШ- ja R-C-piirejä ei saa asentaa, joten BVKL-tasasuuntaajalohkoissa ei ole R-C-piirejä, mikä yksinkertaistaa lohkokaaviota. Kuitenkin oikean toiminnan varmistamiseksi piirin RSh venttiilien kunnon valvontapiiri säilytettiin myös lumivyöryventtiileillä varustetuissa tasasuuntaajalohkoissa.

Riisi. 6. Ylijännitesuojapaneeli tasavirtapuolen puolella: a — näkymä edestä, b — ylhäältä katsottuna, 1 — vastukset, 2 — lumivyöryventtiilit, 3 — sulake PK -3

Venttiilien tilan ohjaus tapahtuu määrittämällä kunkin vaiheen tai varren venttiilien rinnakkaisten haarojen keskipisteisiin kytketyt releet (sekoittimet), joilla on sama potentiaali (tai eroista johtuen hyvin pieni potentiaaliero venttiilien ominaisuuksissa).

Jos rinnakkaisen venttiilihaaran missä tahansa varressa tapahtuu venttiilivika tämän varren vastuksen muutoksesta johtuen, sekoittimien liitäntäpisteiden välillä syntyy potentiaaliero, joka riittää sekoittimen toimintaan ja sulkemiseen. Yhteystiedot.

Blender-kosketin sulkee TC-signaalimuuntajan jokaisen toisiokäämin piirin, mikä aiheuttaa muutoksen magneettivuon magneettipiirissä ja aktivoi suojareleen, joka puolestaan ​​sulkee piirin signaalille tai laukaisee tasasuuntaajayksikön. Signaalimuuntaja eristää samanaikaisesti sammuttimen koskettimet 220 V piireistä.

Blenderien vieressä olevasta ohjauskaapin paneelista näkyy vaihe- ja rinnakkaispiirien numerot, joiden välille tehosekoittimet on kytketty. Pudotettu lippu sammuttimessa osoittaa, mistä piiristä tulee etsiä vikoja.

Tasasuuntaajat valmistetaan metallirunkoisten kaappien muodossa, joissa on pariovet, etu- ja takaovet sekä irrotettavat sivuseinät. Kaappien sisälle on asennettu irrotettavat eristysmateriaalista valmistetut paneelit, joihin on kiinnitetty jäähdyttimillä varustetut venttiilit. Yhden sarjapiirin venttiilit on kiinnitetty jokaiseen paneeliin.

Tasasuuntaajayksikön dielektrisen lujuuden lisäämiseksi, venttiilien tai niiden ilmanjäähdyttimien päällekkäisyyden vähentämiseksi kaapin venttiilipaneelit on sijoitettu siten, että niiden välillä on mahdollisimman vähän potentiaalieroa.

Kaapin sisällä on toisella puolella vaihtovirtakiskot, joihin on kytketty rinnakkaiset venttiilihaarat virranjakajien kautta. Anodijohtimien syöttö muuntajalta kiskoille voidaan tehdä sekä alhaalta että ylhäältä.Toisella puolella on katodinauha shuntilla. Tasasuuntaajan kotelo on asennettu siten, että sitä on mahdollista huoltaa paitsi edestä ja takaa myös sivulta.

Kaapin päälle on asennettu tuuletin, joka luo jäähdytysilman virtauksen alhaalta ylöspäin. Puhallinkoteloon on asennettu ilmarele, joka ohjaa jäähdytysilman virtausta.