Likeretterenheter for trekkstasjoner

En halvlederlikeretter, avhengig av den benyttede likeretterkretsen og krafttransformatorens koblingskrets, kan inkluderes i en bro eller en nøytral krets.

Likeretterenheter for trekkstasjoner for urban elektrisk transport VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N og VAK-3000/600-N. Betegnelser på enhetstyper er dechiffrert som følger: likeretter med silisiumventillikeretter, for nominell likerettet strøm 1000, 2000 eller 3000 A, nominell likerettet spenning 600 V, opererer i samsvar med nullkrets.

Enheten består av en krafttransformator, en likeretter, et kontrollskap, beskyttelsesskap eller paneler og en høyhastighets katodebryter.

Likerettere i henhold til likerettertyper er betegnet som BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N og BVK-3000/600-N, som betyr: silisiumlikeretter for nominell likerettet strøm 1000, 2000 eller 3000 A, nominell likerettet spenning 600 V drift på nøytral krets.

Hver fase eller arm av likeretterenheten består av ventiler koblet i parallell og serie.

Parallellkobling av ventiler brukes når merkestrømmen til fasen eller benet overstiger merkestrømmen til de enkelte ventilene.

Seriekobling av ventiler brukes for å sikre den dielektriske styrken til en fase eller arm i den ikke-ledende delen av perioden når omvendt spenning påføres fasen.

Antall parallellkoblede ventiler i fase eller ben n1 bestemmes på grunnlag av at strømmen til fase eller ben Ia til likeretteren må være mindre enn den totale merkestrømmen til ventilene som er koblet parallelt

hvor Ki — faktor for sikkerhetsstrøm tatt lik 1,35-1,8.

Når ventiler er koblet parallelt, fordeles strømmen mellom dem ujevnt, noe som fører til overoppheting og raskere svikt i høystrømsventiler og underutnyttelse av strømventiler. Den ujevne strømfordelingen mellom parallellkoblede ventiler skyldes at ventilene i praksis skiller seg noe fra hverandre i sine direkte grener av strøm-spenningsegenskaper og termiske motstander.

For å utjevne strømmen mellom parallellkoblede ventiler kan det brukes ohmske motstander koblet i serie med ventilene eller induktive strømdelere.

Ris. 1. Diagram over en induktiv strømdeler for to parallellkoblede ventiler: If — fasestrøm, I2v, I1v — ventilstrøm

Ris. 2. Skjematisk over en induktiv strømdeler for tre parallellkoblede ventiler

Ohmiske motstander koblet i serie med ventilene brukes sjelden på grunn av utseendet til ytterligere tap og en reduksjon i likeretterens effektivitet.

I høyeffektinstallasjoner brukes vanligvis induktive strømdelere.

I fig.1 viser et diagram av en induktiv strømdeler for to parallellkoblede ventiler. Separatoren består av en stålkjerne som to identiske spoler er viklet på, koblet på en slik måte at de magnetiske fluksene som genereres av dem er motsatt i retning.

Med strømulikheten i de parallelle grenene oppstår den resulterende magnetiske fluksen i kjernen, som skaper et ekstra spenningsfall i viklingen med mindre strøm Dette oppnår en utjevning av strømmen i viklingene og i parallellkoblede ventiler. En liten mengde e er nødvendig for å utjevne strømmen i parallellventiler. så skilleviklingene består av et lite antall omdreininger.

I fig. Fig. 2 viser et diagram over en induktiv strømdeler for tre parallellkoblede ventiler. Splitteren består av en tre-bars magnetisk kjerne med to spoler på hver stripe. Hver av de parallellkoblede ventilene er koblet til fasen gjennom to seriekoblede spoler plassert på forskjellige stenger. Når strømmen øker i en parallell gren, induseres en ekstra e. etc. v. i de to andre grenene, og utjevner dermed strømmen i viklingene til deler og ventiler.

Splittere implementeres på samme måte med et større antall porter koblet parallelt. Antall seriekoblede ventiler i hvert ben eller fase velges slik at den totale nominelle reversspenningen for alle seriekoblede ventiler er større enn den maksimale reversspenningen som påføres armen eller fasen med den valgte korreksjonskretsen (bro eller null )

hvor Σrev.vent er summen av nominelle reversere seriekoblede ventiler, max er maksimal reversspenning per fase eller arm for en gitt likeretterkrets, Ki er spenningssikkerhetsfaktoren tatt lik 1,45-1,8.

Derfor vil antallet porter koblet i serie n2

Antall skredventiler koblet i serie velges lik

For å sikre en jevn fordeling av reversspenningen mellom de seriekoblede ventilene, kobles en kjede av seriekoblede shuntmotstander RШ, med like motstand, parallelt med ventilene som fungerer som spenningsdeler. Resistansverdien til shuntmotstandene RШ velges avhengig av klasse og antall seriekoblede ventiler i området 1,5-5 kΩ.

Ujevnheten i strømfordelingen langs de parallelle grenene til en fase eller arm bør ikke overstige ± 5 % av den gjennomsnittlige målte strømmen i parallellgrenen, og ved en belastningsstrøm over 100 % av den nominelle modusen skal kortslutningsstrømmen ikke overstige ± 10 %. Ujevn fordeling av reversspenninger i ventilene skal ikke overstige ± 10 % av den gjennomsnittlige driftsreversspenningen som påføres ventilen.

I fig. 3 viser koblingsskjemaet til en fase av BVK-1000/600-N likeretterenheten.

BVK likerettere med skredfrie ventiler er fabrikkbygget med AC overspenningsvernskap og strømførende sider fjernet.

Overspenningsvernet på AC-siden av disse likeretterne består av kondensatorer C1 og motstander R1 koblet i stjerne eller delta, som er koblet til fasene til sekundærviklingen til transformatoren (fig. 4).

Ris. 3.Tilkoblingsskjema for en fase av BBK-1000/600-N

Ris. 4. Opplegg av VAK likeretterblokk med overspenningsvern

Denne beskyttelsen bruker kondensatorer KM-2-3,15 med en kapasitet på 7,5-8 mikrofarad, motstander PE-150 med en effekt på 150 W og en motstand på 5 ohm, og sikringer PK-3 med en sikring på 7,5 ampere.

Beskyttelse mot bytte av overspenninger på den likerettede strømsiden er gitt av to kondensatorer C2 IM-5-150, med en kapasitet på 150 mikrofarad, koblet parallelt. To 5 ohm motstander R2 er koblet i serie med dem. Kondensatorer med motstand er koblet mellom de positive og negative polene til likeretterenheten gjennom en PK-3 sikring med en 50 A sikring.

Ris. 5. Transformatorventilens viklingsside overspenningsbeskyttelseskrets og likerettet strøm

Overspenningen i strømskinnene til DC-koblingsutstyret, når en høyhastighetsbryter kobler fra kortslutningsstrømmene på linjen, overstiger ikke 2 kV, dvs. overskrider ikke den dielektriske styrken til seriekretsen til ventilene. Men ventilene kan bli påvirket av overspenninger som følge av tillegg av overspenninger når kortslutningsstrømmer i ledningen slås av av høyhastighetsbrytere med overspenninger fra koblingsstrømmer i selve ventilene.

For å beskytte halvlederlikerettere mot overspenning anbefales en krets som bruker avledere og kondensatorer (fig. 5). RV1-00-begrensere er montert på ventilsiden av transformatoren, inkludert en mellom hver fase og den nøytrale eller negative terminalen til transformatoren.På grunn av det faktum at begrenserne utløses i en tid på 2 til 20 μs, og overspenninger vises i brøkdeler av et mikrosekund, er det nødvendig å installere kapasitanser på 0,5 μF parallelt med begrenserne. Kapasitanser kobles til ventilspolene gjennom PK-3 sikringer.

På siden av den likerettede strømmen mellom de positive og negative polene skrus skredventilene på med en total skredspenning på 900 — 1000 V. Ventilene er koblet til den positive bussen gjennom PC-3 sikringer. Strukturelt sett er denne beskyttelsen et getinax-panel med sikring, to VL-200 skredventiler og to monterte motstander. Panelet er installert i buret med en katodisk bryter. I fig. 6 er et dimensjonert riss av det likerettede strømoverspenningsvernpanelet.

For å beskytte mot atmosfærisk overspenning, anbefales det å installere rekkeklemmer på den positive (både vognledningene og negative) polen til luftledningen.

På grunn av det faktum at skredventiler kort kan passere betydelige strømmer i motsatt retning, koblet parallelt med ventilene, kan det hende at RШ- og R - C-kretsene ikke installeres. Derfor har BVKL-likeretterblokkene ikke R - C-kretser, som forenkler blokkskjemaet. For å sikre riktig drift ble imidlertid kretsen for overvåking av tilstanden til ventilene til kretsen RSh også beholdt i likeretterblokkene med skredventiler.

Ris. 6. Overspenningsvernpanel på likerettet strømside: a — sett forfra, b — sett ovenfra, 1 — motstander, 2 — skredventiler, 3 — sikring PK -3

Kontroll av tilstanden til ventilene utføres ved å spesifisere reléene (mikserne) koblet til midtpunktene til de parallelle grenene til ventilene til hver fase eller arm, som har samme potensial (eller en veldig liten potensialforskjell på grunn av forskjellene i egenskapene til ventilene).

I tilfelle ventilfeil i en av armene til en parallell ventilgren, på grunn av en endring i motstanden til denne armen, oppstår det en potensiell forskjell mellom tilkoblingspunktene til blenderne, som er tilstrekkelig for at blenderen skal fungere og lukke Kontakter.

Blanderkontakten lukker kretsen til hver sekundærvikling av TC-signaltransformatoren, og forårsaker derved en endring i magnetisk fluks i magnetkretsen og aktiverer beskyttelsesreléet, som igjen lukker kretsen for et signal eller utløse likeretterenheten. Signaltransformatoren isolerer samtidig slukkekontaktene fra 220 V-kretser.

Kontrollskappanelet ved siden av blenderne viser fase- og parallellkretsnumrene som blenderne er koblet mellom. Et droppet flagg på quencheren indikerer hvilken krets som skal se etter feil.

Likerettere er laget i form av rammemetallskap med doble dører, for- og bakdører og avtagbare sidevegger. Inne i skapene er det montert avtakbare paneler av isolasjonsmateriale, hvorpå ventiler med kjølere er festet. Ventilene til en seriekrets er festet til hvert panel.

For å gi større dielektrisk styrke til likeretterenheten, for å redusere muligheten for overlapping mellom ventilene eller deres luftkjølere, er ventilpanelene i skapet plassert på en slik måte at det er så liten potensialforskjell mellom dem som mulig.

Inne i skapet er det på den ene siden AC samleskinner som parallelle ventilavgreninger er koblet til via strømdelere. Tilførsel av anode ledninger fra transformator til samleskinnene kan gjøres både nedenfra og ovenfra På den andre siden er det en katodelist med shunt. Likeretterhuset er installert på en slik måte at det er mulig å betjene det ikke bare forfra og bak, men også fra siden.

Det er montert en vifte på toppen av skapet, som skaper en strøm av kjøleluft fra bunnen og opp. På viftehuset er det montert et luftrelé som styrer strømmen av kjøleluft.