Исправљачке јединице за вучне трафостанице

Полупроводнички исправљач, у зависности од усвојеног исправљачког кола и спојног кола енергетског трансформатора, може бити укључен у мостно или неутрално коло.

Исправљачке јединице за вучне подстанице градског електро транспорта ВАК-1000/600-Н, ВАК-2000/600-Н и ВАК-3000/600-Н. Ознаке типова јединица се дешифрују на следећи начин: исправљач са силиконским вентилским исправљачем, за називну исправљену струју 1000, 2000 или 3000 А, називни исправљени напон 600 В, ради у нултом колу.

Јединица се састоји од енергетског трансформатора, исправљача, контролног ормана, заштитних ормана или панела и брзог катодног прекидача.

Исправљачи према типу исправљача означавају се као БВК-1000/600-Н, БВК-2000/600-Н и БВК-3000/600-Н, што значи: силицијумски исправљач за називну исправљену струју 1000, 2000 или 3000 А. напон 600 В који ради на неутралном колу.

Свака фаза или крак исправљачке јединице се састоји од вентила повезаних паралелно и серијски.

Паралелно повезивање вентила се користи када називна струја фазе или крака премашује називну струју појединачних вентила.

Серијски спој вентила служи за обезбеђивање диелектричне чврстоће фазе или крака у непроводном делу периода када се на фазу примењује обрнути напон.

Број паралелно повезаних вентила у фази или краку н1 одређује се на основу тога да струја фазе или крака Иа исправљача мора бити мања од укупне називне струје паралелно повезаних вентила.

где Ки — фактор струје сигурности узет једнак 1,35-1,8.

Када су вентили повезани паралелно, струја између њих се неравномерно распоређује, што доводи до прегревања и бржег квара високострујних вентила и недовољног коришћења струјних вентила. Неравномерна расподела струје између паралелно повезаних вентила је због чињенице да се вентили у пракси донекле разликују једни од других по својим директним гранама струјно-напонских карактеристика и термичких отпора.

Да би се изједначила струја између паралелно повезаних вентила, могу се користити омски отпори повезани серијски са вентилима или индуктивним разделницима струје.

Пиринач. 1. Шема индуктивног разделника струје за два паралелно повезана вентила: Иф — фазна струја, И2в, И1в — струја вентила

Пиринач. 2. Шема индуктивног разделника струје за три паралелно повезана вентила

Охмски отпори повезани серијски са вентилима се ретко користе због појаве додатних губитака и смањења ефикасности исправљача.

У инсталацијама велике снаге обично се користе индуктивни раздјелници струје.

На сл.На слици 1 приказан је дијаграм индуктивног разделника струје за два паралелно повезана вентила. Сепаратор се састоји од челичног језгра на које су намотана два идентична намотаја, повезана тако да су магнетни флуксови који се њима стварају супротни у смеру.

Код струјне неједнакости у паралелним гранчицама, у језгру се јавља настали магнетни флукс који ствара додатни пад напона у намотају са мањом струјом.Тиме се постиже изједначавање струје у намотајима и у паралелно спојеним вентилима. Мала количина е је потребна за изједначавање струје у паралелним вентилима. па се намотаји разделника састоје од малог броја завоја.

На сл. 2 приказан је дијаграм индуктивног разделника струје за три паралелно спојена вентила. Разделник се састоји од магнетног језгра са три траке са два намотаја на свакој траци. Сваки од паралелно повезаних вентила је повезан са фазом преко два серијски спојена намотаја која се налазе на различитим шипкама. Како се струја повећава у једној паралелној грани, индукује се додатни е. итд. в. у друга два огранка, чиме се изједначава струја у намотајима разделника и вентила.

Разделници се реализују на исти начин са већим бројем паралелно повезаних капија. Број серијски повезаних вентила у свакој краци или фази је изабран тако да је укупан називни реверзни напон свих вентила повезаних у серију већи од максималног реверзног напона примењеног на руку или фазу са изабраним колом корекције (мост или нула)

где је Σрев.вент збир номиналних реверзно серијски повезаних вентила, мак је максимални реверзни напон по фази или краку за дато коло исправљача, Ки је фактор сигурности напона узет једнак 1,45-1,8.

Отуда ће број капија повезаних у серију н2

Број серијски повезаних лавинских вентила бира се једнак

Да би се обезбедила равномерна расподела реверзног напона између серијски спојених вентила, ланац серијски спојених шант отпорника РШ, једнаких отпора, повезан је паралелно са вентилима, који служе као делилац напона. Вредност отпора ранжирних отпорника РШ се бира у зависности од класе и броја серијски повезаних вентила у опсегу 1,5-5 кΩ.

Неравномерност дистрибуције струје дуж паралелних грана фазе или крака не би требало да прелази ± 5% просечне измерене струје у паралелној грани, а при струји оптерећења изнад 100% номиналног режима струја кратког споја треба не прелази ± 10%. Неравномерна расподела реверзних напона у вентилима не сме да пређе ± 10% просечног радног реверзног напона примењеног на вентил.

На сл. На слици 3 приказана је шема повезивања једне фазе исправљачке јединице БВК-1000/600-Н.

БВК исправљачи са нелавиним вентилима су фабрички направљени са ормарићима за заштиту од пренапона наизменичне струје и уклоњеним странама под напоном.

Заштиту од пренапона на страни наизменичне струје ових исправљача чине кондензатори Ц1 и отпорници Р1 спојени у звезду или троугао, који су повезани са фазама секундарног намотаја трансформатора (сл. 4).

Пиринач. 3.Шема прикључка једне фазе ББК-1000/600-Н

Пиринач. 4. Шема ВАК исправљачког блока са заштитом од пренапона

У овој заштити користе се кондензатори КМ-2-3,15 капацитета 7,5-8 микрофарада, отпорници ПЕ-150 снаге 150 В и отпора 5 ома и осигурачи ПК-3 са осигурачем од 7,5 ампера.

Заштиту од склопних пренапона на страни исправљене струје обезбеђују два паралелно повезана кондензатора Ц2 ИМ-5-150, капацитета 150 микрофарада. Два отпорника од 5 ома Р2 су повезана у серију са њима. Кондензатори са отпорницима су повезани између позитивног и негативног пола исправљачке јединице преко осигурача ПК-3 са осигурачем од 50 А.

Пиринач. 5. Заштитни круг од пренапона на страни намотаја вентила трансформатора и исправљена струја

Пренапон у сабирницама ДЦ разводног уређаја, када прекидач велике брзине искључи струје кратког споја на линији, не прелази 2 кВ, односно не прелази диелектричну чврстоћу серијског кола вентила. Али на вентиле могу утицати пренапони који настају као резултат додавања пренапона када се струје кратког споја у линији искључују брзим прекидачима са пренапонима од струја пребацивања у самим вентилима.

За заштиту полупроводничких исправљача од пренапона препоручује се коло које користи одводнике и кондензаторе (слика 5). РВ1-00 лимитери су постављени на страни вентила трансформатора, укључујући по један између сваке фазе и неутралног или негативног терминала трансформатора.Због чињенице да се лимитери активирају у времену од 2 до 20 μс, а пренапони се појављују у делићима микросекунде, потребно је паралелно са лимитерима уградити капацитете од 0,5 μФ. Капацитивности су спојене на калемове вентила преко ПК-3 осигурача.

На страни исправљене струје између позитивног и негативног пола, лавински вентили се укључују са укупним лавинским напоном од 900 — 1000 В. Вентили су повезани на позитивну магистралу преко ПЦ-3 осигурача. Конструктивно, ова заштита је гетинак панел са осигурачем, два лавинска вентила ВЛ-200 и два монтирана отпорника. Панел је уграђен у кавез са катодним прекидачем. На сл. Слика 6 је димензионисана плоча за заштиту од пренапона са исправљеном струјом.

У циљу заштите од атмосферског пренапона, препоручује се уградња терминалних блокова на позитивни (и тролејбусни и негативни) пол надземног вода.

Због чињенице да лавински вентили могу накратко да пропуштају значајне струје у супротном смеру, спојени паралелно са вентилима, кругови РШ и Р — Ц можда неће бити уграђени. Дакле, блокови исправљача БВКЛ немају Р — Ц кола, што поједностављује блок дијаграм. Међутим, да би се обезбедио правилан рад, коло за праћење стања вентила кола РСх је такође задржано у блоковима исправљача са лавинским вентилима.

Пиринач. 6. Панел за заштиту од пренапона на страни исправљене струје: а — поглед спреда, б — поглед одозго, 1 — отпорници, 2 — лавински вентили, 3 — осигурач ПК -3

Контрола стања вентила се врши одређивањем релеја (мешача) повезаних на средишње тачке паралелних грана вентила сваке фазе или крака, који имају исти потенцијал (или веома малу потенцијалну разлику због разлика). у карактеристикама вентила).

У случају квара вентила на било ком краку паралелног крака вентила, услед промене отпора овог крака, долази до разлике потенцијала између тачака спајања блендера, што је довољно да блендер ради и затвори Контакти.

Контакт блендера затвара коло сваког секундарног намотаја ТЦ сигналног трансформатора, изазивајући на тај начин промену магнетног флукса у магнетном колу и активира заштитни релеј, који заузврат затвара коло за сигнал или за активирање исправљачке јединице. Сигнални трансформатор истовремено изолује контакте апарата за гашење из кола од 220 В.

Табла контролног ормана поред блендера приказује бројеве фаза и паралелних кола између којих су блендери повезани. Спуштена заставица на гаситељу означава које коло треба тражити грешке.

Исправљачи се израђују у облику оквира металних ормара са дуплим вратима, предњим и задњим вратима и бочним зидовима који се могу уклонити. Унутар ормана су монтиране уклоњиве плоче од изолационог материјала, на које су причвршћени вентили са хладњацима. Вентили једног серијског кола су причвршћени за сваки панел.

Да би се исправљачкој јединици обезбедила већа диелектрична чврстоћа, како би се смањила могућност преклапања вентила или њихових хладњака ваздуха, панели вентила у орману су постављени тако да између њих постоји што мања разлика потенцијала.

Унутар ормана, са једне стране, налазе се сабирнице наизменичне струје на које су преко разделника струје повезане паралелне вентилске гране. Напајање анодних жица од трансформатора до сабирница може се вршити и одоздо и одозго, а са друге стране је катодна трака са шантом. Кућиште исправљача је постављено тако да га је могуће сервисирати не само са предње и задње стране, већ и са стране.

На врху ормарића је монтиран вентилатор који ствара проток расхладног ваздуха одоздо према горе. На кућишту вентилатора је монтиран ваздушни релеј који контролише проток ваздуха за хлађење.