Unit penyearah untuk gardu traksi

Penyearah semikonduktor, tergantung pada rangkaian penyearah yang diadopsi dan rangkaian kopling transformator daya, dapat dimasukkan dalam rangkaian jembatan atau netral.

Unit penyearah untuk gardu traksi transportasi listrik perkotaan VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N dan VAK-3000/600-N. Penunjukan tipe unit diuraikan sebagai berikut: penyearah dengan penyearah katup silikon, untuk arus penyearah nominal 1000, 2000 atau 3000 A, voltase penyearah nominal 600 V, beroperasi sesuai dengan sirkuit nol.

Unit ini terdiri dari transformator daya, penyearah, kabinet kontrol, kabinet atau panel pelindung, dan sakelar katoda berkecepatan tinggi.

Penyearah sesuai dengan jenis penyearah ditetapkan sebagai BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N dan BVK-3000/600-N, yang berarti: penyearah silikon untuk arus terukur pengenal 1000, 2000 atau 3000 A, penyearah nominal tegangan 600 V beroperasi pada rangkaian netral.

Setiap fase atau lengan unit penyearah terdiri dari katup yang terhubung secara paralel dan seri.

Sambungan katup paralel digunakan ketika arus pengenal fase atau kaki melebihi arus pengenal masing-masing katup.

Sambungan seri katup digunakan untuk memastikan kekuatan dielektrik fase atau lengan di bagian non-konduktor periode ketika tegangan balik diterapkan ke fase.

Jumlah katup yang terhubung secara paralel dalam fase atau kaki n1 ditentukan berdasarkan bahwa arus fase atau kaki Ia dari penyearah harus lebih kecil dari total arus terukur dari katup yang terhubung secara paralel

dimana Ki — faktor arus pengaman diambil sama dengan 1,35-1,8.

Ketika katup dihubungkan secara paralel, arus di antara mereka didistribusikan secara tidak merata, menyebabkan panas berlebih dan kegagalan katup arus tinggi yang lebih cepat dan kurang dimanfaatkannya katup arus. Distribusi arus yang tidak merata antara katup yang terhubung secara paralel disebabkan oleh fakta bahwa katup dalam praktiknya agak berbeda satu sama lain dalam cabang langsung dari karakteristik tegangan arus dan hambatan termal.

Untuk menyamakan arus antara katup yang terhubung secara paralel, resistansi ohmik yang dihubungkan secara seri dengan katup atau pembagi arus induktif dapat digunakan.

Beras. 1. Diagram pembagi arus induktif untuk dua katup yang terhubung secara paralel: Jika — arus fasa, I2v, I1v — arus katup

Beras. 2. Skema pembagi arus induktif untuk tiga katup yang dihubungkan secara paralel

Resistensi ohmik yang dihubungkan secara seri dengan katup jarang digunakan karena munculnya kerugian tambahan dan penurunan efisiensi penyearah.

Dalam instalasi daya tinggi, pembagi arus induktif biasanya digunakan.

Dalam gambar.1 menunjukkan diagram pembagi arus induktif untuk dua katup yang terhubung secara paralel. Pemisah terdiri dari inti baja di mana dua kumparan identik dililitkan, dihubungkan sedemikian rupa sehingga fluks magnet yang dihasilkannya berlawanan arah.

Dengan ketidaksetaraan arus di cabang paralel, fluks magnet yang dihasilkan muncul di inti, yang menciptakan penurunan tegangan tambahan pada belitan dengan arus yang lebih kecil.Ini mencapai pemerataan arus di belitan dan di katup yang terhubung paralel. Sejumlah kecil e diperlukan untuk menyamakan arus pada katup paralel. jadi belitan pembagi terdiri dari sejumlah kecil belitan.

Dalam gambar. 2 menunjukkan diagram pembagi arus induktif untuk tiga katup yang terhubung secara paralel. Pembagi terdiri dari inti magnet tiga batang dengan dua kumparan pada setiap strip. Setiap katup yang terhubung paralel terhubung ke fase melalui dua kumparan yang terhubung seri yang terletak di batang yang berbeda. Saat arus meningkat dalam satu cabang paralel, tambahan e diinduksi. dll. v. di dua cabang lainnya, sehingga menyamakan arus di belitan pembagi dan katup.

Pemisah diimplementasikan dengan cara yang sama dengan lebih banyak gerbang yang terhubung secara paralel. Jumlah katup yang terhubung secara seri di setiap kaki atau fase dipilih sehingga total tegangan balik terukur dari semua katup yang terhubung secara seri lebih besar daripada tegangan balik maksimum yang diterapkan pada lengan atau fase dengan rangkaian koreksi yang dipilih (jembatan atau nol)

di mana Σrev.vent adalah jumlah dari katup terhubung seri terbalik nominal, maks adalah tegangan balik maksimum per fase atau lengan untuk rangkaian penyearah yang diberikan, Ki adalah faktor keamanan tegangan yang diambil sama dengan 1,45-1,8.

Oleh karena itu jumlah gerbang yang terhubung secara seri n2 akan

Jumlah katup longsor yang terhubung secara seri dipilih sama dengan

Untuk memastikan pemerataan tegangan balik antara katup yang terhubung seri, rantai resistor shunt yang terhubung seri RШ, dengan resistansi yang sama, dihubungkan secara paralel ke katup, yang berfungsi sebagai pembagi tegangan. Nilai resistansi resistor shunting RШ dipilih tergantung pada kelas dan jumlah katup yang terhubung secara seri dalam kisaran 1,5-5 kΩ.

Ketidakrataan distribusi arus di sepanjang cabang paralel dari fase atau lengan tidak boleh melebihi ± 5% dari arus terukur rata-rata di cabang paralel, dan pada arus beban di atas 100% dari mode nominal, arus hubung singkat harus tidak melebihi ± 10%. Distribusi tegangan balik yang tidak seragam pada katup tidak boleh melebihi ± 10% dari tegangan balik operasi rata-rata yang diterapkan pada katup.

Dalam gambar. 3 menunjukkan diagram sambungan satu fasa unit penyearah BVK-1000/600-N.

Penyearah BVK dengan katup non-longsor dibuat dari pabrik dengan kabinet pelindung lonjakan arus AC dan sisi aktif dilepas.

Proteksi lonjakan di sisi AC penyearah ini terdiri dari kapasitor C1 dan resistor R1 yang terhubung dalam bentuk bintang atau delta, yang terhubung ke fase belitan sekunder transformator (Gbr. 4).

Beras. 3.Diagram koneksi satu fase BBK-1000/600-N

Beras. 4. Skema blok penyearah VAK dengan pelindung lonjakan arus

Proteksi ini menggunakan kapasitor KM-2-3.15 berkapasitas 7,5-8 mikrofarad, resistor PE-150 dengan daya 150 W dan resistansi 5 ohm, serta sekering PK-3 dengan sekering 7,5 ampere.

Perlindungan terhadap peralihan tegangan lebih pada sisi arus yang diperbaiki disediakan oleh dua kapasitor C2 IM-5-150, dengan kapasitas 150 mikrofarad, dihubungkan secara paralel. Dua resistor 5 ohm R2 dihubungkan secara seri dengannya. Kapasitor dengan resistor dihubungkan antara kutub positif dan negatif unit penyearah melalui sekering PK-3 dengan sekering 50 A.

Beras. 5. Sirkuit perlindungan lonjakan sisi belitan katup transformator dan arus yang diperbaiki

Tegangan lebih pada busbar switchgear DC, ketika sakelar berkecepatan tinggi memutus arus hubung singkat pada saluran, tidak melebihi 2 kV, mis. tidak melebihi kekuatan dielektrik rangkaian seri katup. Tetapi katup dapat dipengaruhi oleh lonjakan yang dihasilkan dari penambahan lonjakan saat arus hubung singkat di saluran dimatikan oleh sakelar kecepatan tinggi dengan lonjakan dari arus sakelar di katup itu sendiri.

Untuk melindungi penyearah semikonduktor dari tegangan berlebih, sirkuit yang menggunakan arester dan kapasitor direkomendasikan (Gbr. 5). Pembatas RV1-00 dipasang di sisi katup trafo, termasuk satu di antara setiap fasa dan terminal netral atau negatif trafo.Karena fakta bahwa pembatas dipicu untuk waktu 2 hingga 20 μs, dan tegangan lebih muncul dalam sepersekian mikrodetik, kapasitansi 0,5 μF perlu dipasang secara paralel dengan pembatas. Kapasitansi dihubungkan ke kumparan katup melalui sekering PK-3.

Di sisi arus yang diperbaiki antara kutub positif dan negatif, katup longsor dihidupkan dengan tegangan longsor total 900 — 1000 V. Katup dihubungkan ke bus positif melalui sekering PC-3. Secara struktural, perlindungan ini adalah panel getinax dengan sekering, dua katup longsor VL-200, dan dua resistor terpasang. Panel dipasang di kandang dengan sakelar katodik. Dalam gambar. Gambar 6 adalah tampilan dimensi dari panel pelindung lonjakan arus samping yang diperbaiki.

Untuk melindungi dari tegangan lebih atmosfer, disarankan untuk memasang blok terminal pada tiang positif (baik jalur troli maupun negatif) dari saluran udara.

Karena kenyataan bahwa katup longsoran dapat secara singkat melewati arus yang signifikan dalam arah yang berlawanan, dihubungkan secara paralel dengan katup, sirkuit RШ dan R — C mungkin tidak dipasang. Oleh karena itu, blok penyearah BVKL tidak memiliki sirkuit R — C, yang menyederhanakan diagram blok. Namun, untuk memastikan pengoperasian yang benar, sirkuit untuk memantau kondisi katup sirkuit RSh juga dipertahankan di blok penyearah dengan katup longsoran.

Beras. 6. Panel pelindung lonjakan pada sisi arus yang diperbaiki: a — tampak depan, b — tampak atas, 1 — resistor, 2 — katup longsoran, 3 — sekering PK -3

Kontrol keadaan katup dilakukan dengan menentukan relai (pencampur) yang terhubung ke titik tengah cabang paralel katup dari setiap fase atau lengan, yang memiliki potensi yang sama (atau perbedaan potensial yang sangat kecil karena perbedaan dalam karakteristik katup).

Jika terjadi kegagalan katup di salah satu lengan cabang katup paralel, karena perubahan resistansi lengan ini, perbedaan potensial terjadi antara titik sambungan blender, yang cukup bagi blender untuk beroperasi dan menutup katup. Kontak.

Kontak blender menutup sirkuit dari masing-masing belitan sekunder transformator sinyal TC, sehingga menyebabkan perubahan fluks magnet di sirkuit magnetik dan menggerakkan relai proteksi, yang pada gilirannya menutup sirkuit ke sinyal atau trip unit penyearah. Trafo sinyal secara bersamaan mengisolasi kontak pemadam dari sirkuit 220 V.

Panel kabinet kontrol di sebelah blender menunjukkan fase dan nomor sirkuit paralel di mana blender terhubung. Bendera yang dijatuhkan pada pemadam menunjukkan sirkuit mana yang harus dicari kesalahannya.

Penyearah dibuat dalam bentuk rangka lemari logam dengan pintu ganda, pintu depan dan belakang serta dinding samping yang dapat dilepas. Di dalam kabinet dipasang panel yang dapat dilepas dari bahan isolasi, di mana katup dengan pendingin terpasang. Katup dari satu sirkuit seri terpasang ke setiap panel.

Untuk memberikan kekuatan dielektrik yang lebih besar ke unit penyearah, untuk mengurangi kemungkinan tumpang tindih antara katup atau pendingin udaranya, panel katup di kabinet ditempatkan sedemikian rupa sehingga perbedaan potensial di antara keduanya sesedikit mungkin .

Di dalam kabinet, di satu sisi, terdapat busbar AC yang terhubung dengan cabang katup paralel melalui pembagi arus. Pasokan kabel anoda dari trafo ke busbar dapat dilakukan baik dari bawah maupun dari atas, di sisi lain terdapat strip katoda dengan shunt. Rumah penyearah dipasang sedemikian rupa sehingga memungkinkan untuk diservis tidak hanya dari depan dan belakang, tetapi juga dari samping.

Kipas dipasang di atas kabinet, yang menciptakan aliran udara pendingin dari bawah ke atas. Relai udara dipasang di rumah kipas, yang mengontrol aliran udara pendingin.