96. Основные технические характеристики преобразовательных агрегатов

Каждый преобразовательный агрегат, состоящий из преобразовательного трансформатора и выпрямителя, характеризуется схемой выпрямления, номинальными мощностью, током, напряжением и определенными перегрузочными способностями.

Преобразовательные трансформаторы для питания полупроводниковых выпрямителей отличаются от обычных силовых трансформаторов схемой соединения вентильных (вторичных) обмоток, размещением этих обмоток на сердечниках и их усиленным креплением, а также наличием уравнительного реактора при схеме «две обратные звезды с уравнительным реактором». Конструкция кожухов, сердечников обмоток и других деталей, применяемых для данных трансформаторов, такая же, как н для обычных силовых трансформаторов. Вентильные обмотки трансформаторов испытывают большие динамические и термические воздействия при КЗ. По этим соображениям применяют усиленное крепление обмоток на сердечниках посредством упорных' колец и вентильные обмотки размещают над первичными, что улучшает условия их охлаждения. Трансформатор имеет буквенное обозначение, указывающее его тип, и цифровое, указывающее типовую мощность бака (в кВ-А) и номинальное сетевое (первичное) напряжение (в кВ); исполнение для железнодорожного транспорта дополняется буквой Ж. Например, ТМПУ-16000/10Ж—трехфазный трансформатор с масляным охлаждением для полупроводниковых выпрямителей с уравнительным реактором, типовой мощностью бака трансформатора на 16 000 кВ-А, номинальной мощностью 11 840 кВ-А, номинальным током 3200 А, номинальным сетевым напряжением 6 или 10 кВ. Технические характеристики преобразовательных трансформаторов для работы с полупроводниковыми выпрямителями приведены в табл. 18. Следует иметь в виду, что номинальная мощность преобразовательного трансформатора для схемы «две обратные звезды» всегда меньше типовой, так как в бак соответствующей типовой мощности обычного силового трансформатора, кроме магнитонровода с обмотками, устанавливают уравнительный реактор.

Выпрямители характеризуются номинальными выпрямленным током, напряжением, мощностью, перегрузочной способностью, схемой выпрямления и способом охлаждения. Отечественная промышленность изготовляет для электрификации магистральных железных дорог выпрямители па номинальный ток 3000 А, напряжение 3300 В, мощность 9900 кВт с воздушным принудительным и воздушным естественным охлаждением.

Исследования, проведенные ВНИИЖТом по применению масляного охлаждения для полупроводниковых выпрямителей, показали, что оно неперспективно.

Таблица 18

Тип преобразовательного трансформатора Поминальная мощность ^ном.тр» кВ-Л Номинальное напряжение обмотки Поминальный ток обмотки, А Испытательное напряжение КЗ "к- %

сетевой Uihom' кВ вентильной, кВ сетевой вентильной

ТДП-12500/10Ж 11 800 6 1,52 1140 2610 7

(для мостовой схе- 11 800 10 1,52 650 2610 7

мы выпрямления) 11 800 10,5 1,52 649 2610 7

Т М П У-0300/35Ж 4 6-10 6; 10; 35 3.03 — 361 9.5

ТМПУ-15000/1ОЖ 11 840 6 3,02 1140 924 6,1

10 650

Выпрямители с воздушным принудительным и естественным охлаждением иа силовых кремниевых диодах, именуемые сокращенно КВ, предназначены для работы на высоте над уровнем моря не более ЮОО м, при температуре окружающего воздуха от — 40 до 40° С с относительной влажностью до 80%, в окружающей среде певзрывоопас-ной, без токопроводящей пыли, с концентрацией агрессивных газов и паров, не вызывающих разрушения металла и изоляции. Обозначение выпрямителя состоит из букв и цифр, характеризующих его тип и типоразмер. Например, ПВЭ-3 — преобразователь выпрямительный для электрифицированного железнодорожного транспорта, типоразмер 3.

Каждая фаза сетевой обмотки преобразовательного трансформатора соединена с определенным количеством диодов, включенных параллельно-последовательно.

Количество параллельно соединенных диодов а выбирают исходя из возможного наибольшего тока выпрямителя с учетом его перегрузочных способностей У,„пах, который для большинства выпрямителей принят равным 4500 А. Число а, округленное в большую сторону до целого значения, находят из выражения

® = ^нУашах/Уцред

где к„ — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения тока между параллельно соединенными вентилями; к„ = 1,2; /?гф— число фаз выпрямителя (тф = 6 для схемы «две обратные звезды» и шф = 3 для мостовой схемы); Упрвд — предельный прямой ток диода, А.

Количество последовательно соединенных диодов s ветви выбирают в зависимости от наибольшего повторяющегося напряжения t7„ouT.max и коммутационного перенапряжения U п к, ограниченного разрядниками вентильной цепи до U„.K — 14 -г 15 кВ. Число диодов при наибольшем повторяющемся напряжении схемы выпрямления с учетом неравномерности распределения напряжения по диодам (/сн.р = 1,1 -j. -т- 1,15) и паспортном повторяющемся напряжении одного диода U UOnT определяют по выражению

s=л„.р УУповт.тах/б/цОВТ ~Ь ® , число диодов но коммутационному перенапряжению

® УУц.иУ^д "К s ,

где s' — число запасных вентилей (обычно s' = 2); к-Л — класс диода; UПшК — величина перенапряжения в сотнях вольт, приходящаяся на группу-фазу (при схеме «две обратные звезды» (Уп-К = 140 -г 150, для мостовой схемы U„,K = 70 75).