ट्रॅक्शन सबस्टेशनसाठी रेक्टिफायर युनिट्स

सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर, स्वीकारलेल्या रेक्टिफिकेशन सर्किट आणि पॉवर ट्रान्सफॉर्मर कपलिंग सर्किटवर अवलंबून, ब्रिज किंवा न्यूट्रल सर्किटमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकते.

शहरी इलेक्ट्रिक ट्रान्सपोर्ट VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N आणि VAK-3000/600-N च्या ट्रॅक्शन सबस्टेशनसाठी रेक्टिफायर युनिट्स. युनिट प्रकारांचे पदनाम खालीलप्रमाणे उलगडले आहेत: सिलिकॉन वाल्व रेक्टिफायरसह रेक्टिफायर, नाममात्र रेक्टिफाइड करंट 1000, 2000 किंवा 3000 A साठी, नाममात्र रेक्टिफाइड व्होल्टेज 600 V, शून्य सर्किटनुसार कार्य करते.

युनिटमध्ये पॉवर ट्रान्सफॉर्मर, रेक्टिफायर, कंट्रोल कॅबिनेट, संरक्षक कॅबिनेट किंवा पॅनेल्स आणि हाय-स्पीड कॅथोड स्विच असतात.

रेक्टिफायर प्रकारांनुसार रेक्टिफायर BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N आणि BVK-3000/600-N म्हणून नियुक्त केले जातात, ज्याचा अर्थ: रेक्टिफाइड करंट 1000, 2000 किंवा 3000 ए मिनिफाइड, रेक्टिफाइड करंटसाठी सिलिकॉन रेक्टिफायर. व्होल्टेज 600 V तटस्थ सर्किटवर कार्यरत आहे.

रेक्टिफायर युनिटच्या प्रत्येक टप्प्यात किंवा हातामध्ये समांतर आणि मालिका जोडलेले वाल्व असतात.

जेव्हा फेज किंवा लेगचा रेट केलेला प्रवाह वैयक्तिक वाल्वच्या रेट केलेल्या प्रवाहापेक्षा जास्त असतो तेव्हा वाल्वचे समांतर कनेक्शन वापरले जाते.

फेजला रिव्हर्स व्होल्टेज लागू केले जाते तेव्हा कालावधीच्या नॉन-कंडक्टिंग भागामध्ये फेज किंवा हाताची डायलेक्ट्रिक ताकद सुनिश्चित करण्यासाठी व्हॉल्व्हचे मालिका कनेक्शन वापरले जाते.

फेज किंवा लेग n1 मध्ये समांतर जोडलेल्या वाल्व्हची संख्या या आधारावर निर्धारित केली जाते की रेक्टिफायरच्या फेज किंवा लेग Ia चा प्रवाह समांतर जोडलेल्या वाल्वच्या एकूण रेट केलेल्या प्रवाहापेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे.

जेथे Ki — सुरक्षा प्रवाहाचा घटक 1.35-1.8 च्या बरोबरीने घेतला जातो.

जेव्हा व्हॉल्व्ह समांतर जोडलेले असतात, तेव्हा त्यांच्या दरम्यानचा विद्युत् प्रवाह असमानपणे वितरीत केला जातो, ज्यामुळे जास्त गरम होते आणि उच्च-करंट व्हॉल्व्ह जलद निकामी होतात आणि करंट व्हॉल्व्हचा कमी वापर होतो. समांतर जोडलेल्या वाल्व्हमधील विद्युत् प्रवाहाचे असमान वितरण या वस्तुस्थितीमुळे होते की सरावातील वाल्व्ह त्यांच्या करंट-व्होल्टेज वैशिष्ट्यांच्या आणि थर्मल प्रतिकारांच्या थेट शाखांमध्ये एकमेकांपासून काहीसे वेगळे असतात.

समांतर जोडलेल्या व्हॉल्व्हमधील विद्युत् प्रवाहाची बरोबरी करण्यासाठी, वाल्व्ह किंवा प्रेरक विद्युत् विभाजकांसह मालिकेत जोडलेले ओमिक प्रतिरोध वापरले जाऊ शकतात.

तांदूळ. 1. समांतर जोडलेल्या दोन व्हॉल्व्हसाठी प्रेरक विद्युत् विभाजकाचा आकृती: जर — फेज करंट, I2v, I1v — व्हॉल्व्ह करंट

तांदूळ. 2. समांतर जोडलेल्या तीन वाल्वसाठी प्रेरक वर्तमान विभाजकाचे योजनाबद्ध

अतिरिक्त नुकसान दिसल्यामुळे आणि रेक्टिफायरच्या कार्यक्षमतेत घट झाल्यामुळे वाल्व्हसह मालिकेत जोडलेले ओहमिक प्रतिरोधक क्वचितच वापरले जातात.

उच्च उर्जा प्रतिष्ठापनांमध्ये, प्रेरक वर्तमान विभाजक सामान्यतः वापरले जातात.

अंजीर मध्ये.1 समांतर जोडलेल्या दोन वाल्व्हसाठी प्रेरक विद्युत् विभाजकाचा आकृती दर्शवितो. विभाजकामध्ये स्टीलचा कोर असतो ज्यावर दोन समान कॉइल जखमेच्या असतात, अशा प्रकारे जोडलेले असतात की त्यांच्याद्वारे निर्माण होणारे चुंबकीय प्रवाह विरुद्ध दिशेने असतात.

समांतर शाखांमध्ये वर्तमान असमानतेसह, परिणामी चुंबकीय प्रवाह कोरमध्ये दिसून येतो, ज्यामुळे विंडिंगमध्ये लहान प्रवाहासह अतिरिक्त व्होल्टेज ड्रॉप तयार होतो. यामुळे विंडिंग्स आणि समांतर-कनेक्ट केलेल्या वाल्व्हमध्ये विद्युत् प्रवाहाची समानता प्राप्त होते. समांतर वाल्व्हमध्ये विद्युत् प्रवाह समान करण्यासाठी थोड्या प्रमाणात ई आवश्यक आहे. त्यामुळे विभाजक विंडिंग्समध्ये कमी संख्येने वळणे असतात.

अंजीर मध्ये. 2 समांतर जोडलेल्या तीन वाल्व्हसाठी प्रेरक विद्युत् विभाजकाचा आकृती दर्शवितो. स्प्लिटरमध्ये प्रत्येक पट्टीवर दोन कॉइलसह तीन-बार चुंबकीय कोर असतो. प्रत्येक समांतर-कनेक्ट केलेले वाल्व्ह वेगवेगळ्या पट्ट्यांवर स्थित दोन मालिका-कनेक्ट कॉइलद्वारे टप्प्याशी जोडलेले आहेत. एका समांतर शाखेत विद्युतप्रवाह वाढत असताना, अतिरिक्त ई प्रेरित होते. इ. v. इतर दोन शाखांमध्ये, अशा प्रकारे विभाजक आणि वाल्व्हच्या विंडिंगमधील विद्युत् प्रवाह समान होतो.

समांतर जोडलेल्या मोठ्या संख्येने गेट्ससह स्प्लिटर त्याच प्रकारे लागू केले जातात. प्रत्येक लेग किंवा फेजमध्ये मालिकेत जोडलेल्या व्हॉल्व्हची संख्या निवडली जाते जेणेकरून मालिकेत जोडलेल्या सर्व व्हॉल्व्हचे एकूण रेट केलेले रिव्हर्स व्होल्टेज निवडलेल्या सुधारणा सर्किट (ब्रिज किंवा शून्य) सह हात किंवा टप्प्यावर लागू केलेल्या कमाल रिव्हर्स व्होल्टेजपेक्षा जास्त असेल.

जेथे Σrev.vent ही नाममात्र रिव्हर्स मालिका-कनेक्ट केलेल्या वाल्व्हची बेरीज आहे, कमाल ही दिलेल्या रेक्टिफायर सर्किटसाठी प्रति फेज किंवा आर्मसाठी कमाल रिव्हर्स व्होल्टेज आहे, Ki हा 1.45-1.8 च्या बरोबरीने घेतलेला व्होल्टेज सुरक्षा घटक आहे.

त्यामुळे मालिका n2 मध्ये जोडलेल्या गेट्सची संख्या असेल

मालिकेत जोडलेल्या हिमस्खलन वाल्वची संख्या समान निवडली जाते

मालिका-कनेक्ट केलेल्या वाल्व्ह दरम्यान रिव्हर्स व्होल्टेजचे समान वितरण सुनिश्चित करण्यासाठी, समान प्रतिकारांसह मालिका-कनेक्टेड शंट रेझिस्टर RШ ची साखळी, व्हॉल्टेज विभाजक म्हणून काम करणाऱ्या व्हॉल्व्हच्या समांतर जोडलेली असते. शंटिंग रेझिस्टर RШ चे रेझिस्टन्स व्हॅल्यू वर्ग आणि 1.5-5 kΩ श्रेणीतील मालिकेत जोडलेल्या वाल्व्हच्या संख्येनुसार निवडले जाते.

फेज किंवा हाताच्या समांतर शाखांसह वर्तमान वितरणाची असमानता समांतर शाखेत सरासरी मोजलेल्या प्रवाहाच्या ± 5% पेक्षा जास्त नसावी आणि नाममात्र मोडच्या 100% वरील लोड करंटवर, शॉर्ट-सर्किट प्रवाह असावा. ± 10% पेक्षा जास्त नाही. व्हॉल्व्हमध्ये रिव्हर्स व्होल्टेजचे नॉन-एकसमान वितरण व्हॉल्व्हवर लागू केलेल्या सरासरी ऑपरेटिंग रिव्हर्स व्होल्टेजच्या ± 10% पेक्षा जास्त नसावे.

अंजीर मध्ये. 3 BVK-1000/600-N रेक्टिफायर युनिटच्या एका टप्प्याचे कनेक्शन आकृती दर्शविते.

हिमस्खलन नसलेल्या वाल्व्हसह BVK रेक्टिफायर्स AC लाट संरक्षण कॅबिनेट आणि थेट बाजू काढून टाकलेल्या फॅक्टरी आहेत.

या रेक्टिफायर्सच्या AC बाजूच्या लाट संरक्षणामध्ये तारा किंवा डेल्टामध्ये जोडलेले कॅपेसिटर C1 आणि प्रतिरोधक R1 असतात, जे ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणाच्या टप्प्यांशी जोडलेले असतात (चित्र 4).

तांदूळ. 3.BBK-1000/600-N च्या एका टप्प्याचे कनेक्शन आकृती

तांदूळ. 4. लाट संरक्षणासह व्हीएके रेक्टिफायर ब्लॉकची योजना

हे संरक्षण 7.5-8 मायक्रोफॅरॅड्सच्या क्षमतेसह केएम-2-3.15 कॅपेसिटर, 150 डब्ल्यू क्षमतेसह पीई-150 प्रतिरोधक आणि 5 ओहमच्या प्रतिरोधकतेसह आणि 7.5 अँपिअरच्या फ्यूजसह पीके-3 फ्यूज वापरते.

सुधारित वर्तमान बाजूवर ओव्हरव्होल्टेज स्विच करण्यापासून संरक्षण दोन कॅपेसिटर C2 IM-5-150 द्वारे प्रदान केले जाते, ज्याची क्षमता 150 मायक्रोफारॅड्सची क्षमता असते, समांतर जोडलेले असते. दोन 5 ohm प्रतिरोधक R2 त्यांच्याशी मालिकेत जोडलेले आहेत. रेझिस्टरसह कॅपेसिटर रेक्टिफायर युनिटच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक ध्रुवांमध्ये 50 ए फ्यूजसह पीके-3 फ्यूजद्वारे जोडलेले असतात.

तांदूळ. 5. ट्रान्सफॉर्मर व्हॉल्व्ह वाइंडिंग साइड सर्ज प्रोटेक्शन सर्किट आणि रेक्टिफाइड करंट

डीसी स्विचगियरच्या बसबारमधील ओव्हरव्होल्टेज, जेव्हा हाय-स्पीड स्विच लाइनवरील शॉर्ट-सर्किट करंट्स डिस्कनेक्ट करते, तेव्हा 2 kV पेक्षा जास्त नसते, म्हणजे व्हॉल्व्हच्या सीरिज सर्किटच्या डायलेक्ट्रिक ताकदापेक्षा जास्त नसते. पण जेव्हा लाईनमधील शॉर्ट-सर्किट करंट्स हाय-स्पीड स्विचेसद्वारे बंद केले जातात तेव्हा व्हॉल्व्हमध्येच स्विचिंग करंट्सच्या सर्जेससह सर्जेस जोडल्या गेल्यामुळे झडपांवर परिणाम होऊ शकतो.

ओव्हरव्होल्टेजपासून सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर्सचे संरक्षण करण्यासाठी, अरेस्टर्स आणि कॅपेसिटर वापरून सर्किटची शिफारस केली जाते (चित्र 5). ट्रान्सफॉर्मरच्या व्हॉल्व्ह बाजूला RV1-00 लिमिटर्स बसवलेले असतात, ज्यामध्ये प्रत्येक फेज आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या न्यूट्रल किंवा ऋण टर्मिनलमध्ये एक असतो.लिमिटर्स 2 ते 20 μs च्या वेळेसाठी ट्रिगर केले जातात आणि मायक्रोसेकंदच्या अपूर्णांकांमध्ये ओव्हरव्होल्टेज दिसतात या वस्तुस्थितीमुळे, लिमिटर्सच्या समांतर 0.5 μF च्या कॅपेसिटन्स स्थापित करणे आवश्यक आहे. कॅपेसिटन्स पीके-3 फ्यूजद्वारे वाल्व कॉइलशी जोडलेले आहेत.

सकारात्मक आणि नकारात्मक ध्रुवांमधील सुधारित प्रवाहाच्या बाजूला, हिमस्खलन वाल्व 900 - 1000 V च्या एकूण हिमस्खलन व्होल्टेजसह चालू केले जातात. पीसी-3 फ्यूजद्वारे व्हॉल्व्ह पॉझिटिव्ह बसशी जोडलेले असतात. संरचनात्मकदृष्ट्या, हे संरक्षण फ्यूज, दोन VL-200 हिमस्खलन वाल्व आणि दोन आरोहित प्रतिरोधकांसह एक गेटिनॅक्स पॅनेल आहे. कॅथोडिक स्विचसह पॅनेल पिंजरामध्ये स्थापित केले आहे. अंजीर मध्ये. 6 हे सुधारित करंट साइड सर्ज प्रोटेक्शन पॅनेलचे एक आकारमान दृश्य आहे.

वातावरणातील ओव्हरव्होल्टेजपासून संरक्षण करण्यासाठी, ओव्हरहेड लाइनच्या पॉझिटिव्ह (ट्रॉली लाइन आणि नकारात्मक दोन्ही) पोलवर टर्मिनल ब्लॉक्स स्थापित करण्याची शिफारस केली जाते.

हिमस्खलन झडपा विरुद्ध दिशेला लक्षणीय प्रवाह पार करू शकतात या वस्तुस्थितीमुळे, वाल्वच्या समांतर जोडलेल्या, RШ आणि R — C सर्किट्स स्थापित केले जाऊ शकत नाहीत. म्हणून, BVKL रेक्टिफायर ब्लॉक्समध्ये R — C सर्किट नसतात, जे ब्लॉक डायग्राम सुलभ करते. तथापि, योग्य ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी, सर्किट RSh च्या वाल्व्हच्या स्थितीचे परीक्षण करण्यासाठीचे सर्किट देखील हिमस्खलन वाल्वसह रेक्टिफायर ब्लॉक्समध्ये कायम ठेवण्यात आले होते.

तांदूळ. 6. सुधारित वर्तमान बाजूवर सर्ज संरक्षण पॅनेल: a — समोरचे दृश्य, b — शीर्ष दृश्य, 1 — प्रतिरोधक, 2 — हिमस्खलन झडप, 3 — फ्यूज PK -3

व्हॉल्व्हच्या स्थितीचे नियंत्रण प्रत्येक फेज किंवा आर्मच्या व्हॉल्व्हच्या समांतर शाखांच्या मध्यबिंदूंना जोडलेले रिले (मिक्सर) निर्दिष्ट करून केले जाते, ज्याची क्षमता समान असते (किंवा फरकांमुळे खूप लहान संभाव्य फरक असतो. वाल्वच्या वैशिष्ट्यांमध्ये).

समांतर झडप शाखेच्या कोणत्याही हातामध्ये झडप निकामी झाल्यास, या हाताच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये बदल झाल्यामुळे, ब्लेंडरच्या कनेक्शन बिंदूंमध्ये संभाव्य फरक उद्भवतो, जो ब्लेंडरला ऑपरेट करण्यासाठी आणि बंद करण्यासाठी पुरेसा असतो. संपर्क.

ब्लेंडर संपर्क TC सिग्नल ट्रान्सफॉर्मरच्या प्रत्येक दुय्यम विंडिंगचे सर्किट बंद करतो, ज्यामुळे चुंबकीय सर्किटमध्ये चुंबकीय प्रवाहात बदल होतो आणि संरक्षण रिले कार्यान्वित होते, ज्यामुळे सर्किट सिग्नलवर बंद होते किंवा रेक्टिफायर युनिट ट्रिप होते. सिग्नल ट्रान्सफॉर्मर एकाच वेळी 220 V सर्किट्समधून एक्टिंग्विशर संपर्क वेगळे करतो.

ब्लेंडरच्या शेजारी असलेले कंट्रोल कॅबिनेट पॅनेल फेज आणि समांतर सर्किट क्रमांक दर्शविते ज्यामध्ये ब्लेंडर जोडलेले आहेत. क्वेन्चरवर सोडलेला ध्वज कोणत्या सर्किटमध्ये दोष शोधायचा हे सूचित करतो.

दुहेरी दरवाजे, समोर आणि मागील दरवाजे आणि काढता येण्याजोग्या बाजूच्या भिंती असलेल्या फ्रेम मेटल कॅबिनेटच्या स्वरूपात रेक्टिफायर्स तयार केले जातात. कॅबिनेटच्या आत इन्सुलेटिंग मटेरियलचे काढता येण्याजोगे पॅनेल्स बसवलेले असतात, ज्यावर कूलर असलेले वाल्व्ह जोडलेले असतात. प्रत्येक पॅनेलला एका मालिका सर्किटचे वाल्व्ह जोडलेले आहेत.

रेक्टिफायर युनिटला अधिक डायलेक्ट्रिक सामर्थ्य प्रदान करण्यासाठी, व्हॉल्व्ह किंवा त्यांच्या एअर कूलरमध्ये आच्छादित होण्याची शक्यता कमी करण्यासाठी, कॅबिनेटमधील वाल्व पॅनेल अशा प्रकारे ठेवल्या जातात की त्यांच्यामध्ये शक्य तितका कमी संभाव्य फरक आहे.

कॅबिनेटच्या आत, एका बाजूला, एसी बसबार आहेत ज्यांना समांतर झडप शाखा वर्तमान दुभाजकांद्वारे जोडल्या जातात. ट्रान्सफॉर्मरपासून बसबारला एनोड वायर्सचा पुरवठा खाली आणि वरून दोन्ही प्रकारे केला जाऊ शकतो. दुसऱ्या बाजूला, शंट असलेली कॅथोड पट्टी आहे. रेक्टिफायर हाऊसिंग अशा प्रकारे स्थापित केले आहे की ते केवळ समोर आणि मागेच नव्हे तर बाजूने देखील सेवा देणे शक्य आहे.

कॅबिनेटच्या वर एक पंखा बसवला आहे, जो तळापासून थंड हवेचा प्रवाह तयार करतो. फॅन हाऊसिंगवर एअर रिले बसवले जाते, जे थंड हवेचा प्रवाह नियंत्रित करते.