Bộ chỉnh lưu cho trạm biến áp kéo

Bộ chỉnh lưu bán dẫn, tùy thuộc vào mạch chỉnh lưu được sử dụng và mạch ghép nối biến áp nguồn, có thể được bao gồm trong mạch cầu hoặc mạch trung tính.

Bộ chỉnh lưu cho trạm biến áp lực kéo của giao thông điện đô thị VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N và VAK-3000/600-N. Chỉ định của các loại đơn vị được giải mã như sau: bộ chỉnh lưu với bộ chỉnh lưu van silicon, cho dòng điện chỉnh lưu danh định 1000, 2000 hoặc 3000 A, điện áp chỉnh lưu danh định 600 V, hoạt động theo mạch không.

Thiết bị này bao gồm một máy biến áp nguồn, bộ chỉnh lưu, tủ điều khiển, tủ hoặc bảng bảo vệ và công tắc catốt tốc độ cao.

Bộ chỉnh lưu theo loại bộ chỉnh lưu được ký hiệu là BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N và BVK-3000/600-N, có nghĩa là: bộ chỉnh lưu silicon cho dòng điện được chỉnh lưu định mức 1000, 2000 hoặc 3000 A, được chỉnh lưu danh nghĩa điện áp 600 V hoạt động trên mạch trung tính.

Mỗi pha hoặc nhánh của bộ chỉnh lưu bao gồm các van được kết nối song song và nối tiếp.

Kết nối song song của các van được sử dụng khi dòng định mức của pha hoặc chân vượt quá dòng định mức của các van riêng lẻ.

Kết nối nối tiếp của các van được sử dụng để đảm bảo độ bền điện môi của một pha hoặc nhánh trong phần không dẫn điện của khoảng thời gian khi điện áp ngược được áp dụng cho pha.

Số lượng van nối song song ở pha hoặc chân n1 được xác định trên cơ sở dòng điện của pha hoặc chân Ia của bộ chỉnh lưu phải nhỏ hơn tổng dòng định mức của các van được mắc song song

trong đó Ki - hệ số dòng điện an toàn lấy bằng 1,35-1,8.

Khi các van được kết nối song song, dòng điện giữa chúng được phân phối không đều, dẫn đến hiện tượng quá nhiệt và hỏng nhanh hơn các van dòng cao và sử dụng không đúng mức các van hiện tại. Sự phân bố dòng điện không đồng đều giữa các van được kết nối song song là do thực tế là các van trong thực tế hơi khác nhau trong các nhánh trực tiếp của các đặc tính dòng điện-điện áp và điện trở nhiệt.

Để cân bằng dòng điện giữa các van được kết nối song song, có thể sử dụng các điện trở ôm nối tiếp với các van hoặc bộ chia dòng cảm ứng.

Cơm. 1. Sơ đồ bộ chia dòng điện cảm cho hai van mắc song song: If — dòng pha, I2v, I1v — dòng van

Cơm. 2. Sơ đồ bộ chia dòng cảm ứng cho ba van mắc song song

Điện trở Ohmic mắc nối tiếp với van hiếm khi được sử dụng do xuất hiện thêm tổn thất và giảm hiệu suất của bộ chỉnh lưu.

Trong các cài đặt công suất cao, bộ chia dòng cảm ứng thường được sử dụng.

Trong bộ lễ phục.Hình 1 cho thấy sơ đồ của một bộ chia dòng cảm ứng cho hai van được kết nối song song. Dải phân cách bao gồm một lõi thép trên đó quấn hai cuộn dây giống hệt nhau, được nối sao cho các từ thông do chúng tạo ra ngược chiều nhau.

Với sự không đồng đều về dòng điện trong các nhánh song song, từ thông kết quả xuất hiện trong lõi, tạo ra sự sụt giảm điện áp bổ sung trong cuộn dây với dòng điện nhỏ hơn.Điều này đạt được sự cân bằng dòng điện trong cuộn dây và trong các van nối song song. Cần một lượng nhỏ e để cân bằng dòng điện trong các van song song. vì vậy các cuộn dây chia bao gồm một số vòng nhỏ.

Trong bộ lễ phục. Hình 2 cho thấy sơ đồ của một bộ chia dòng cảm ứng cho ba van được kết nối song song. Bộ chia bao gồm một lõi từ ba thanh với hai cuộn dây trên mỗi dải. Mỗi van kết nối song song được kết nối với pha thông qua hai cuộn dây nối tiếp nằm trên các thanh khác nhau. Khi dòng điện tăng trong một nhánh song song, một e bổ sung được tạo ra. vân vân. v. trong hai nhánh còn lại, do đó cân bằng dòng điện trong cuộn dây của bộ chia và van.

Bộ chia được thực hiện theo cách tương tự với số lượng cổng lớn hơn được kết nối song song. Số lượng van mắc nối tiếp ở mỗi chân hoặc pha được chọn sao cho tổng điện áp ngược định mức của tất cả các van mắc nối tiếp lớn hơn điện áp ngược cực đại đặt vào nhánh hoặc pha với mạch hiệu chỉnh đã chọn (cầu hoặc không)

trong đó Σrev.vent là tổng của các van nối tiếp ngược danh nghĩa, max là điện áp ngược cực đại trên mỗi pha hoặc nhánh đối với mạch chỉnh lưu nhất định, Ki là hệ số an toàn điện áp lấy bằng 1,45-1,8.

Do đó số lượng cổng được kết nối trong chuỗi n2 sẽ

Số lượng van tuyết lở mắc nối tiếp được chọn bằng

Để đảm bảo phân phối đều điện áp ngược giữa các van nối tiếp, một chuỗi điện trở song song nối tiếp RШ, có điện trở bằng nhau, được nối song song với các van, đóng vai trò như một bộ chia điện áp. Giá trị điện trở của điện trở shunt RШ được chọn tùy thuộc vào loại và số lượng van mắc nối tiếp trong phạm vi 1,5-5 kΩ.

Độ không đồng đều của phân bố dòng điện dọc theo các nhánh song song của một pha hoặc nhánh không được vượt quá ± 5% dòng điện trung bình đo được trong nhánh song song và ở dòng tải trên 100% chế độ định mức, dòng điện ngắn mạch sẽ không vượt quá ±10%. Sự phân bố không đồng đều của điện áp ngược trong các van không được vượt quá ± 10% điện áp ngược hoạt động trung bình được áp dụng cho van.

Trong bộ lễ phục. Hình 3 hiển thị sơ đồ kết nối một pha của bộ chỉnh lưu BVK-1000/600-N.

Bộ chỉnh lưu BVK có van không tuyết lở được chế tạo tại nhà máy với tủ chống đột biến điện xoay chiều và loại bỏ các mặt mang điện.

Bảo vệ chống sét lan truyền ở phía AC của các bộ chỉnh lưu này bao gồm các tụ điện C1 và điện trở R1 được nối sao hoặc tam giác, được nối với các pha của cuộn thứ cấp của máy biến áp (Hình 4).

Cơm. 3.Sơ đồ đấu nối 1 pha BBK-1000/600-N

Cơm. 4. Sơ đồ khối chỉnh lưu VAK có bảo vệ đột biến

Bảo vệ này sử dụng tụ điện KM-2-3.15 với công suất 7,5-8 microfarad, điện trở PE-150 với công suất 150 W và điện trở 5 ohms, và cầu chì PK-3 với cầu chì 7,5 ampe.

Bảo vệ chống quá điện áp chuyển mạch ở phía dòng điện chỉnh lưu được cung cấp bởi hai tụ điện C2 IM-5-150, dung lượng 150 microfarad, được kết nối song song. Hai điện trở R2 5 ôm mắc nối tiếp với nhau. Các tụ điện có điện trở được kết nối giữa các cực dương và cực âm của bộ chỉnh lưu thông qua cầu chì PK-3 với cầu chì 50 A.

Cơm. 5. Mạch bảo vệ tăng áp phía cuộn dây van biến áp và dòng điện chỉnh lưu

Quá điện áp trong thanh cái của thiết bị đóng cắt DC, khi công tắc tốc độ cao ngắt dòng điện ngắn mạch trên đường dây, không vượt quá 2 kV, tức là không vượt quá cường độ điện môi của mạch nối tiếp của các van. Tuy nhiên, các van có thể bị ảnh hưởng bởi các xung đột biến do có thêm các xung đột biến khi dòng điện ngắn mạch trong đường dây bị ngắt bởi công tắc tốc độ cao với xung đột biến từ chính các dòng chuyển mạch trong van.

Để bảo vệ bộ chỉnh lưu bán dẫn khỏi quá điện áp, nên sử dụng mạch sử dụng bộ chống sét và tụ điện (Hình 5). Bộ hạn chế RV1-00 được lắp ở phía van của máy biến áp, bao gồm một bộ giữa mỗi pha và cực trung tính hoặc cực âm của máy biến áp.Do thực tế là các bộ giới hạn được kích hoạt trong khoảng thời gian từ 2 đến 20 μs và quá điện áp xuất hiện trong một phần triệu giây, nên cần phải cài đặt điện dung 0,5 μF song song với các bộ giới hạn. Điện dung được kết nối với cuộn dây van thông qua cầu chì PK-3.

Về phía dòng điện được chỉnh lưu giữa các cực dương và cực âm, các van tuyết lở được bật với tổng điện áp tuyết lở là 900 — 1000 V. Các van được kết nối với thanh cái dương thông qua cầu chì PC-3. Về mặt cấu trúc, lớp bảo vệ này là một bảng điều khiển getinax có cầu chì, hai van tuyết lở VL-200 và hai điện trở được gắn. Bảng điều khiển được cài đặt trong lồng với một công tắc catốt. Trong bộ lễ phục. 6 là hình chiếu có kích thước của bảng bảo vệ chống sét lan truyền phía dòng điện được chỉnh lưu.

Để bảo vệ chống quá điện áp khí quyển, nên lắp đặt các khối đầu cực trên cực dương (cả đường dây con lăn và cực âm) của đường dây trên không.

Do các van tuyết lở có thể truyền dòng điện đáng kể theo hướng ngược lại, được nối song song với các van, nên có thể không lắp đặt mạch RШ và R - C. Do đó, các khối chỉnh lưu BVKL không có mạch R - C, giúp đơn giản hóa sơ đồ khối. Tuy nhiên, để đảm bảo hoạt động bình thường, mạch theo dõi tình trạng của các van của mạch RSh cũng được giữ lại trong các khối chỉnh lưu có van tuyết lở.

Cơm. 6. Bảng chống sét lan truyền ở phía dòng điện được chỉnh lưu: a — mặt trước, b — mặt trên, 1 — điện trở, 2 — van tuyết lở, 3 — cầu chì PK -3

Việc kiểm soát trạng thái của các van được thực hiện bằng cách chỉ định các rơle (bộ trộn) được kết nối với điểm giữa của các nhánh song song của các van của từng pha hoặc nhánh, có cùng điện thế (hoặc chênh lệch điện thế rất nhỏ do sự khác biệt trong các đặc tính của van).

Trong trường hợp hỏng van ở bất kỳ nhánh nào của nhánh van song song, do điện trở của nhánh này thay đổi, sẽ xảy ra chênh lệch điện thế giữa các điểm kết nối của máy xay, đủ để máy xay vận hành và đóng van. Liên lạc.

Tiếp điểm máy trộn đóng mạch của từng cuộn thứ cấp của biến áp tín hiệu TC, do đó gây ra sự thay đổi từ thông trong mạch từ và kích hoạt rơle bảo vệ, do đó sẽ đóng mạch thành tín hiệu hoặc ngắt bộ chỉnh lưu. Máy biến tín hiệu đồng thời cách ly các tiếp điểm của bình chữa cháy khỏi mạch điện 220 V.

Bảng điều khiển bên cạnh máy trộn hiển thị số pha và mạch song song giữa các máy trộn được kết nối. Một lá cờ bị rơi trên bộ dập tắt cho biết mạch nào cần tìm lỗi.

Bộ chỉnh lưu được chế tạo dưới dạng tủ kim loại có khung với cửa đôi, cửa trước và cửa sau và các bức tường bên có thể tháo rời. Bên trong tủ được gắn các tấm vật liệu cách nhiệt có thể tháo rời, trên đó có gắn các van có bộ làm mát. Các van của một mạch nối tiếp được gắn vào mỗi bảng.

Để cung cấp độ bền điện môi lớn hơn cho bộ chỉnh lưu, để giảm khả năng chồng chéo giữa các van hoặc bộ làm mát không khí của chúng, các tấm van trong tủ được đặt theo cách sao cho có ít chênh lệch điện thế giữa chúng nhất có thể .

Bên trong tủ, ở một bên, có các thanh cái AC mà các nhánh van song song được kết nối thông qua bộ chia dòng điện. Việc cung cấp dây anot từ máy biến áp đến các thanh cái có thể được thực hiện cả từ bên dưới và bên trên, ở phía bên kia, có một dải catốt với một shunt. Vỏ bộ chỉnh lưu được lắp đặt sao cho có thể bảo dưỡng nó không chỉ từ phía trước và phía sau mà còn từ phía bên.

Trên nóc tủ được lắp một chiếc quạt tạo luồng gió làm mát từ dưới lên. Rơle không khí được gắn trên vỏ quạt, điều khiển luồng không khí làm mát.