Реконструкция тяговой подстанции постоянного тока на участке со скоростным движением, страница 12

снижению потребления реактивной мощности на 40%;

·  повысить КПД и экономию электрической энергии за счет увеличения

возврата энергии рекуперации в питающую сеть при электрическом торможении электроподвижного состава;

·  уменьшить наклон естественных внешних характеристик в 1,9 раза;

·  повысить качество выпрямленного напряжения и инвертируемого

тока в питающую сеть, уменьшить влияние на линии связи и устройства железнодорожной автоматики;

·  увеличить в два раза токи, принимаемые в инверторном режиме

работы тяговой подстанции;

·  обеспечить более гибкое использование двадцатичетырехпульсовых

преобразователей на тяговых подстанциях в режимах тяги и рекуперации;

·  осуществить 100% резервирование двадцатичетырехпульсовых преобразователей между собой как в режимах тяги, так и в режимах рекуперации.

Дополнительным  преимуществом двадцатичетырехпульсового реверсивного преобразователя, выполненного на основе применения одного трансформатора и одного тиристорного преобразователя, который может работать и в режиме инвертирования, и в режиме выпрямления, что позволяет исключить из схемы диодные выпрямители.

Такой двадцатичетырехпульсовый ВИП, по сравнению с двенадцатипульсовым ВИП уменьшить расход электрических материалов и капитальные затраты на трансформаторное оборудование в 1,7 раза, а на преобразовательное оборудование – более, чем в два раза.

 Применение запираемых тиристоров в двенадцати и двадцатичетырехпульсовых преобразователях позволит получить высокие энергетические показатели и значительно уменьшить уровень гармонических составляющих напряжения и тока. Все это уменьшит вероятность срыва рекуперативного торможения ЭПС, а следовательно значительно повысит надежность и эффективность работы выпрямительно-инверторных преобразователей тяговых подстанций.   Применение IGCT тиристоров и IGBT транзисторов быстродействующие выключатели преобразователей могут быть заменены на вакуумные контакторы или разъединители.

          Создание выпрямительно-инверторных агрегатов с большим числом пульсаций представляет сложную задачу. Вместе с тем, не исчерпаны все резервы улучшения технико-экономических показателей преобразовательного оборудования, в том числе применяемого и на подстанциях. Одним из способов снижения затрат на электропотребление в преобразовательном процессе на тяговых подстанциях могут найти применение кольцевые выпрямители рис 5.1.

В кольцевых схемах, по сравнению с мостовыми схемами последовательного

типа, уменьшается число вентилей, последовательно обтекаемых током нагрузки.

         Пропорционально этому уменьшению и изменению углов проводимости вентилей колец практически на 25% снижаются потери мощности в силовых полупроводниковых приборах вентильных конструкций, уменьшается расход материала для охладителей, повышается КПД кольцевых выпрямителей.   Выпрямители  кольцевого типа обладают такими же высокими показателями использования трансформаторного оборудования, как и мостовые выпрямители последовательного типа, а обратные напряжения диодов анодных и катодных групп определены амплитудой линейных напряжений, как и в мостовых.  

          5.2 Схемы двенадцатипульсовых преобразователей

Установленная в настоящее время на тяговой подстанции 6-пульсовя схема выпрямления имеет ряд существенных недостатков: относительно низкий коэффициент мощности (если учитывать современные требования), искаженная форма кривой потребляемого тока, а значит и низкое качество электрической энергии, значительное влияние  тяговых токов на воздушные линии. Технико-экономическую эффективность тяговой подстанции повысим путем установки двенадцатипульсовых трехфазных двухмостовых выпрямителей. Двенадцатипульсовые выпрямители позволят: повысить коэффициент мощности тяговой подстанции до 0,97 – 0,98; улучшить форму кривой потребляемого тока и тем самым повысить качество электрической энергии; улучшить форму кривой выпрямленного напряжения и снизить влияние тяговой сети на линии связи; повысить уровень напряжения в тяговой сети без применения специальных устройств регулирования напряжения; снизить расход электротехнических материалов, затрачиваемых на изготовление выпрямителя.