หน่วยวงจรเรียงกระแสสำหรับสถานีย่อยแรงดึง

วงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์ ขึ้นอยู่กับวงจรเรียงกระแสที่ใช้และวงจรคู่ควบของหม้อแปลงกำลัง สามารถรวมอยู่ในวงจรบริดจ์หรือวงจรนิวทรัล

หน่วยวงจรเรียงกระแสสำหรับสถานีขนส่งไฟฟ้าในเมือง VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N และ VAK-3000/600-N การกำหนดประเภทของหน่วยมีการถอดรหัสดังนี้: วงจรเรียงกระแสพร้อมวงจรเรียงกระแสวาล์วซิลิกอน สำหรับกระแสที่แก้ไขแล้วเล็กน้อย 1,000, 2000 หรือ 3000 A, แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้ว 600 V, ทำงานตามวงจรศูนย์

หน่วยประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า วงจรเรียงกระแส ตู้ควบคุม ตู้หรือแผงป้องกัน และสวิตช์แคโทดความเร็วสูง

วงจรเรียงกระแสตามประเภทของวงจรเรียงกระแสถูกกำหนดให้เป็น BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N และ BVK-3000/600-N ซึ่งหมายถึง: วงจรเรียงกระแสแบบซิลิคอนสำหรับพิกัดกระแสเรียงกระแส 1,000, 2000 หรือ 3000 A, วงจรเรียงกระแสที่กำหนด แรงดันไฟฟ้า 600 V ทำงานบนวงจรนิวทรัล

แต่ละเฟสหรือแขนของชุดวงจรเรียงกระแสประกอบด้วยวาล์วที่เชื่อมต่อแบบขนานและแบบอนุกรม

การเชื่อมต่อแบบขนานของวาล์วจะใช้เมื่อกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของเฟสหรือขาเกินกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของวาล์วแต่ละตัว

การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของวาล์วใช้เพื่อให้แน่ใจว่าความเป็นฉนวนของเฟสหรือแขนในส่วนที่ไม่นำไฟฟ้าของช่วงเวลาที่ใช้แรงดันย้อนกลับกับเฟส

จำนวนของวาล์วที่เชื่อมต่อแบบขนานในเฟสหรือขา n1 ถูกกำหนดโดยพื้นฐานว่ากระแสของเฟสหรือขา Ia ของวงจรเรียงกระแสจะต้องน้อยกว่ากระแสรวมของวาล์วที่เชื่อมต่อแบบขนาน

โดยที่ Ki — แฟกเตอร์ของความปลอดภัยในปัจจุบันมีค่าเท่ากับ 1.35-1.8

เมื่อวาล์วเชื่อมต่อแบบขนาน กระแสระหว่างวาล์วทั้งสองจะกระจายไม่สม่ำเสมอ ซึ่งนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวเร็วขึ้นของวาล์วกระแสสูง และการใช้งานวาล์วกระแสต่ำเกินไป การกระจายกระแสที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างวาล์วที่เชื่อมต่อแบบขนานนั้นเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าวาล์วในทางปฏิบัตินั้นแตกต่างกันบ้างในลักษณะสาขาโดยตรงของลักษณะแรงดันกระแสและความต้านทานความร้อน

เพื่อให้กระแสระหว่างวาล์วที่เชื่อมต่อแบบขนานเท่ากัน สามารถใช้ความต้านทานโอห์มมิกที่ต่ออนุกรมกับวาล์วหรือตัวแบ่งกระแสแบบเหนี่ยวนำได้

ข้าว. 1. ไดอะแกรมของตัวแบ่งกระแสอุปนัยสำหรับวาล์วสองตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน: ถ้า — กระแสเฟส, I2v, I1v — กระแสของวาล์ว

ข้าว. 2. แผนผังของตัวแบ่งกระแสอุปนัยสำหรับสามวาล์วที่เชื่อมต่อแบบขนาน

ความต้านทานโอห์มมิกที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมกับวาล์วนั้นไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากการสูญเสียเพิ่มเติมและประสิทธิภาพของวงจรเรียงกระแสลดลง

ในการติดตั้งกำลังสูง มักใช้ตัวแบ่งกระแสแบบเหนี่ยวนำ

ในรูป1 แสดงไดอะแกรมของตัวแบ่งกระแสเหนี่ยวนำสำหรับวาล์วสองตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน ตัวคั่นประกอบด้วยแกนเหล็กซึ่งมีขดลวดที่เหมือนกันสองม้วนพันอยู่ เชื่อมต่อกันในลักษณะที่ฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นมีทิศทางตรงกันข้าม

ด้วยความไม่เท่าเทียมกันของกระแสในกิ่งคู่ขนาน ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะปรากฏในแกนกลาง ซึ่งสร้างแรงดันตกเพิ่มเติมในขดลวดด้วยกระแสที่เล็กลง สิ่งนี้ทำให้กระแสเท่ากันในขดลวดและในวาล์วที่ต่อขนานกัน ต้องใช้ e จำนวนเล็กน้อยเพื่อทำให้กระแสเท่ากันในวาล์วขนาน ดังนั้นขดลวดแบ่งประกอบด้วยจำนวนรอบเล็กน้อย

ในรูป 2 แสดงไดอะแกรมของตัวแบ่งกระแสเหนี่ยวนำสำหรับวาล์วสามตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน ตัวแยกสัญญาณประกอบด้วยแกนแม่เหล็กสามแท่งที่มีสองขดในแต่ละแถบ วาล์วที่เชื่อมต่อแบบขนานแต่ละตัวเชื่อมต่อกับเฟสผ่านขดลวดที่เชื่อมต่อกันสองชุดซึ่งอยู่บนแถบต่างๆ เมื่อกระแสเพิ่มขึ้นในสาขาคู่ขนานหนึ่งสาขา จะมีการเหนี่ยวนำ e เพิ่มเติม เป็นต้น v. ในอีกสองสาขา, ทำให้กระแสในขดลวดของตัวแบ่งและวาล์วเท่ากัน.

ตัวแยกสัญญาณถูกนำมาใช้ในลักษณะเดียวกันกับประตูจำนวนมากที่เชื่อมต่อแบบขนาน จำนวนของวาล์วที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมในแต่ละขาหรือเฟสถูกเลือกเพื่อให้แรงดันย้อนกลับรวมของวาล์วทั้งหมดที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมมีค่ามากกว่าแรงดันย้อนกลับสูงสุดที่ใช้กับแขนหรือเฟสด้วยวงจรแก้ไขที่เลือก (บริดจ์หรือศูนย์ )

โดยที่ Σrev.vent คือผลรวมของวาล์วที่ต่ออนุกรมแบบย้อนกลับที่ระบุ ค่าสูงสุดคือแรงดันย้อนกลับสูงสุดต่อเฟสหรือแขนสำหรับวงจรเรียงกระแสที่กำหนด Ki คือปัจจัยด้านความปลอดภัยของแรงดันไฟฟ้าที่เท่ากับ 1.45-1.8

ดังนั้นจำนวนประตูที่เชื่อมต่อในอนุกรม n2 จะ

เลือกจำนวนของวาล์วหิมะถล่มที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมเท่ากับ

เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายแรงดันย้อนกลับระหว่างวาล์วที่ต่อแบบอนุกรมอย่างสม่ำเสมอ โซ่ของตัวต้านทานแบบแบ่งที่ต่อแบบอนุกรม RШ ซึ่งมีความต้านทานเท่ากัน จะต่อขนานกับวาล์วซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดัน ค่าความต้านทานของตัวต้านทานการแบ่ง RШ ถูกเลือกขึ้นอยู่กับคลาสและจำนวนของวาล์วที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมในช่วง 1.5-5 kΩ

ความไม่สม่ำเสมอของการกระจายกระแสตามสาขาขนานของเฟสหรือแขนไม่ควรเกิน ± 5% ของกระแสที่วัดได้โดยเฉลี่ยในสาขาขนาน และที่กระแสโหลดสูงกว่า 100% ของโหมดระบุ กระแสลัดวงจรควร ไม่เกิน ± 10% การกระจายแรงดันย้อนกลับที่ไม่สม่ำเสมอในวาล์วต้องไม่เกิน ± 10% ของแรงดันย้อนกลับในการทำงานเฉลี่ยที่ใช้กับวาล์ว

ในรูป 3 แสดงแผนภาพการเชื่อมต่อของหนึ่งเฟสของยูนิตเรียงกระแส BVK-1000/600-N

วงจรเรียงกระแส BVK ที่มีวาล์วแบบไม่มีหิมะถล่มนั้นสร้างมาจากโรงงานโดยมีตู้ป้องกันไฟฟ้ากระแสสลับและถอดด้านที่มีไฟฟ้าออก

การป้องกันไฟกระชากที่ด้านไฟฟ้ากระแสสลับของวงจรเรียงกระแสเหล่านี้ประกอบด้วยตัวเก็บประจุ C1 และตัวต้านทาน R1 ที่เชื่อมต่อเป็นรูปดาวหรือเดลต้า ซึ่งเชื่อมต่อกับเฟสของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง (รูปที่ 4)

ข้าว. 3.แผนภาพการเชื่อมต่อเฟสเดียวของ BBK-1000/600-N

ข้าว. 4. แผนผังของบล็อกวงจรเรียงกระแส VAK พร้อมระบบป้องกันไฟกระชาก

การป้องกันนี้ใช้ตัวเก็บประจุ KM-2-3.15 ที่มีความจุ 7.5-8 microfarads ตัวต้านทาน PE-150 กำลัง 150 W และความต้านทาน 5 โอห์ม และฟิวส์ PK-3 พร้อมฟิวส์ 7.5 แอมแปร์

การป้องกันการสลับแรงดันไฟเกินที่ด้านกระแสแก้ไขมีให้โดยตัวเก็บประจุ C2 IM-5-150 สองตัวที่มีความจุ 150 ไมโครฟารัด เชื่อมต่อแบบขนาน ตัวต้านทาน R2 5 โอห์มสองตัวต่ออนุกรมกัน ตัวเก็บประจุพร้อมตัวต้านทานเชื่อมต่อระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของหน่วยวงจรเรียงกระแสผ่านฟิวส์ PK-3 พร้อมฟิวส์ 50 A

ข้าว. 5. วงจรป้องกันไฟกระชากด้านข้างของวาล์วหม้อแปลงและวงจรแก้ไข

แรงดันไฟฟ้าเกินในบัสบาร์ของสวิตช์เกียร์ DC เมื่อสวิตช์ความเร็วสูงตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในสายไม่เกิน 2 kV เช่น ไม่เกินความเป็นฉนวนของวงจรอนุกรมของวาล์ว แต่วาล์วอาจได้รับผลกระทบจากไฟกระชากซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มของไฟกระชากเมื่อกระแสลัดวงจรในสายถูกปิดโดยสวิตช์ความเร็วสูงที่มีไฟกระชากจากการสลับกระแสในตัววาล์ว

เพื่อป้องกันวงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์จากแรงดันไฟเกิน ขอแนะนำให้ใช้วงจรที่ใช้ตัวจับและตัวเก็บประจุ (รูปที่ 5) ตัวจำกัด RV1-00 ติดตั้งอยู่ที่ด้านวาล์วของหม้อแปลง รวมทั้งมีตัวจำกัดระหว่างแต่ละเฟสและขั้วลบหรือขั้วลบของหม้อแปลงเนื่องจากตัวจำกัดถูกกระตุ้นเป็นเวลา 2 ถึง 20 μs และแรงดันไฟฟ้าเกินจะปรากฏเป็นเศษส่วนของไมโครวินาที จึงจำเป็นต้องติดตั้งความจุ 0.5 μF ควบคู่ไปกับตัวจำกัด ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับคอยล์วาล์วผ่านฟิวส์ PK-3

ที่ด้านข้างของกระแสที่แก้ไขแล้วระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ วาล์วหิมะถล่มจะเปิดขึ้นโดยมีแรงดันไฟถล่มรวมอยู่ที่ 900 — 1,000 V วาล์วจะเชื่อมต่อกับบัสบวกผ่านฟิวส์ PC-3 โครงสร้าง การป้องกันนี้เป็นแผง getinax พร้อมฟิวส์ วาล์วถล่ม VL-200 สองตัว และตัวต้านทานที่ติดตั้งสองตัว ติดตั้งแผงในกรงด้วยสวิตช์แคโทดิก ในรูป 6 เป็นมุมมองมิติของแผงป้องกันไฟกระชากด้านข้างที่แก้ไขแล้ว

เพื่อป้องกันแรงดันเกินในบรรยากาศ ขอแนะนำให้ติดตั้งแผงขั้วต่อบนขั้วบวก (ทั้งสายรถเข็นและขั้วลบ) ของสายเหนือศีรษะ

เนื่องจากวาล์วถล่มสามารถส่งกระแสที่มีนัยสำคัญในทิศทางตรงกันข้ามได้ชั่วครู่โดยเชื่อมต่อขนานกับวาล์วจึงอาจไม่ได้ติดตั้งวงจร RШ และ R — C ดังนั้นบล็อกวงจรเรียงกระแส BVKL จึงไม่มีวงจร R — C ซึ่งทำให้บล็อกไดอะแกรมง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานถูกต้อง วงจรสำหรับตรวจสอบสภาพของวาล์วของวงจร RSh ยังถูกเก็บไว้ในบล็อกวงจรเรียงกระแสด้วยวาล์วหิมะถล่ม

ข้าว. 6. แผงป้องกันไฟกระชากที่ด้านกระแสไฟที่แก้ไขแล้ว: a — มุมมองด้านหน้า, b — มุมมองด้านบน, 1 — ตัวต้านทาน, 2 — วาล์วถล่ม, 3 — ฟิวส์ PK -3

การควบคุมสถานะของวาล์วดำเนินการโดยการระบุรีเลย์ (เครื่องผสม) ที่เชื่อมต่อกับจุดกึ่งกลางของสาขาคู่ขนานของวาล์วของแต่ละเฟสหรือแขนซึ่งมีศักยภาพเท่ากัน (หรือความต่างศักย์ที่น้อยมากเนื่องจากความแตกต่าง ในลักษณะของวาล์ว).

ในกรณีที่วาล์วทำงานล้มเหลวในแขนใดๆ ของวาล์วแยกขนาน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของแขนนี้ ความต่างศักย์อาจเกิดขึ้นระหว่างจุดเชื่อมต่อของเครื่องปั่น ซึ่งเพียงพอสำหรับการทำงานของเครื่องปั่นและปิด ติดต่อ

หน้าสัมผัสของเครื่องปั่นปิดวงจรของขดลวดทุติยภูมิแต่ละเส้นของหม้อแปลงสัญญาณ TC จึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กในวงจรแม่เหล็กและสั่งงานรีเลย์ป้องกัน ซึ่งจะปิดวงจรตามสัญญาณหรือตัดการทำงานของชุดวงจรเรียงกระแส หม้อแปลงสัญญาณแยกหน้าสัมผัสเครื่องดับเพลิงออกจากวงจร 220 V พร้อมกัน

แผงตู้ควบคุมถัดจากเครื่องปั่นแสดงหมายเลขเฟสและวงจรขนานที่เชื่อมต่อเครื่องปั่น แฟล็กที่ลดลงบนตัวดับแสดงว่าวงจรใดที่จะมองหาข้อผิดพลาด

วงจรเรียงกระแสทำในรูปแบบของตู้โครงโลหะที่มีประตูสองบาน ประตูหน้าและหลัง และผนังด้านข้างแบบถอดได้ ภายในตู้มีการติดตั้งแผงวัสดุฉนวนแบบถอดได้ซึ่งติดวาล์วพร้อมตัวทำความเย็น วาล์วของวงจรหนึ่งชุดติดอยู่กับแต่ละแผง

เพื่อให้มีความเป็นฉนวนมากขึ้นกับชุดวงจรเรียงกระแส เพื่อลดความเป็นไปได้ของการทับซ้อนกันระหว่างวาล์วหรือตัวระบายความร้อนด้วยอากาศ แผงวาล์วในตู้จะถูกวางในลักษณะที่มีความต่างศักย์ระหว่างกันน้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้

ภายในตู้ด้านหนึ่งมีบัสบาร์ AC ซึ่งเชื่อมต่อวาล์วคู่ขนานผ่านตัวแบ่งกระแส การจ่ายสายแอโนดจากหม้อแปลงไปยังบัสบาร์สามารถทำได้ทั้งจากด้านล่างและด้านบน อีกด้านหนึ่ง มีแถบแคโทดที่มีการแบ่ง ตัวเรือนวงจรเรียงกระแสได้รับการติดตั้งในลักษณะที่สามารถให้บริการได้ไม่เพียง แต่จากด้านหน้าและด้านหลังเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจากด้านข้างด้วย

พัดลมติดตั้งอยู่ด้านบนของตู้ ซึ่งสร้างการไหลของอากาศเย็นจากด้านล่างขึ้นบน รีเลย์อากาศติดตั้งอยู่บนตัวพัดลมซึ่งควบคุมการไหลของอากาศเย็น