Применение преобразователей тяговых подстанций с числом пульсаций больше шести продиктовано необходимостью повышения качества электрической энергии в системе внешнего и тягового электроснабжения, снижения потребления реактивной энергии, улучшения внешней характеристики и снижения потерь электрической энергии. Именно поэтому в последние годы на вновь строящихся и подлежащих капитальному ремонту тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог России устанавливаются исключительно двенадцатипульсовые выпрямительные агрегаты с последовательным соединением двух трехфазных мостов. Опыт эксплуатации подтвердил их высокую эффективность.
Рост скоростей движения и увеличение веса поездов на железнодорожном
электрическом транспорте, обуславливает особую актуальность решения
вопросов совершенствования схем, параметров и режимов работы
преобразователей.
В двенадцатипульсовой схеме выпрямления преобразовательный агрегат состоит из двух трехфазных мостов. Трансформатор этого выпрямителя имеет две вентильные обмотки, одна из них соединяется в звезду, другая в треугольник. Они обеспечивают сдвиг линейных напряжений на угол 30 градусов. Угол в 30 градусов можно получить соединив обмотки зигзагообразно, но при этом потребуется больший расход электротехнических материалов и усложнится технология изготовления трансформатора.
Первичная обмотка трансформатора может соединяться как в звезду, так и в треугольник. Вентильные секции соединены только по мостовой схеме. При параллельном соединении секций требуется уравнительный реактор УР.
В двадцатичетырехпульсовой схеме выпрямления см.Рис.5.1 преобразовательный агрегат состоит из четырех трехфазных мостов, которые можно соединить несколькими способами: последовательно-параллельно, параллельно с уравнительными реакторами, и последовательно. Трансформатор этого выпрямителя имеет четыре вентильных обмотки, две из которых соединены в звезду и треугольник, а другие две могут соединяться в правый и левый зигзаги. При любом соединении четырех мостов линейные напряжения вентильных обмоток сдвинуты по фазе на угол 15 градусов
Для создания двенадцатипульсовых и двадцатичетырехпульсовых выпрямительно-инверторных преобразователей тяговых подстанций наиболее эффективными полупроводниковыми приборами являются мощные биполярные транзисторы с изолированным затвором типа IGBT на ток 1800 А и напряжение 1700 В или на ток 2000 А и напряжение 3300 В и мощные запираемые тиристоры с интегрированным управлением типа IGCT на токи 3000 -4000 А и напряжение 4500 -6000 В.
Произведя расчеты входных и ограничительных характеристик,
энергетических показателей, гармонических составляющих напряжения и сетевого тока, а также аварийных токов опрокидывания для двенадцатипульсовых и двадцатичетырех пульсовых схем выпрямительно-инверторных преобразователей, можно увидеть, что для выпрямительно-инверторных преобразователей тяговых подстанций схемы, основанные на последовательном соединении трехфазных мостов, более перспективны по сравнению со схемами с параллельным соединением мостов в выпрямителе и инверторе. В схемах с параллельным соединением необходима установка уравнительных реакторов. Дополнительным преимуществом схем инверторов с последовательным соединением мостов, является, то что аварийные режимы опрокидывания развиваются поэтапно и могут не переходить на неповрежденные мосты. Для универсальности применения трансформаторов в двадцатичетырехпульсовых схемах преобразователей достаточно иметь возможность увеличения напряжения на вентильных обмотках в инверторном режиме всего лишь на 5-10% по сравнению с выпрямительным режимом. В случае необходимости можно осуществлять регулирование ( стабилизацию) напряжения в выпрямительном режиме работы.
Применение на тяговых подстанциях двадцатичетырехпульсовых преобразователей, по сравнению с двенадцатипульсовыми, позволяет улучшить следующие технико-экономические показатели:
· увеличить коэффициент мощности ВИП на 8%, что приведет к
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.