Файл: Мамошин Р.Р. Повышение качества энергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока.pdf

X

Рис. 5-49

можно еще более сократить. Схема такого РРБ и поле формируе­ мых напряжений приведены на рис. 5-48, г, д. Как видно из этой схемы, мощность трансформаторов РРБ

и составляет всего 0,955 мощности РРБ . При этом необходимо не­ значительное изменение сечения тяговых обмоток тягового транс­

190

Следует, однако, отметить, что если в первом случае блоки РРБ могут быть выполнены на любом напряжении, то во втором случае напряжение блоков 27,5 кв.

В [34] рассмотрен вариант схемы трехфазно-двухфазной РРБ , собранной по схеме двух двухлучевых зигзагов. Для этой схемы (см. рис. 5-49, а) мощность трансформаторов РРБ в отличие от схемы на двух открытых треугольниках

Как и однофазная, трехфазно-двухфазная РРБ может быть вы­ полнена с использованием части обмотки отстающей фазы тягового трансформатора в качестве базисного трансформатора РРБ . Схема такой трехфазно-двухфазной РРБ изображена на рис. 5-49, б. Для этой схемы мощность трансформаторов

Несмотря на значительную мощность трансформаторов, эта схема выгодно отличается от схемы двух открытых треугольников без ба­ зисного трансформатора тем, что блоки РРБ в этой схеме могут быть выполнены на любом напряжении, и требует только выполнения дополнительного вывода и изменения сечения части обмотки от­ стающей фазы тягового трансформатора.

В отличие от однофазной трехфазно-двухфазная РРБ выполняется на нерегулируемых трансформаторах и поэтому вообще может быть выполнена [33] без трансформаторов (рис.5-49, е). Для этого доста­ точно предусмотреть только два дополнительных вывода на тяговых трансформаторах, а блоки РРБ присоединить так, как это изображе­ но на рис. 5-49, в, без дополнительной переделки обмоток тягового трансформатора. Другие варианты схем трехфазно-двухфазных РРБ рассмотрены в [33].

25.Регулируемый цифровой трансформатор

иэлементы схемы управления РРБ

Цифровой трансформатор на вторичной стороне выполняется из; нескольких потенциально изолированных секций с неодинаковым; числом витков, но с соотношением чисел витков в секциях, пропор­ циональным соответствующему весовому коэффициенту системы ис­ числения.

191

При таком исполнении число секций п для реализации Nm сту­ пеней равно

(5-340)

lg Ô

где b — основание принятой системы исчисления.

При этом в РЦТ необходимо предусмотреть в р раз меньше сек­

При выборе системы цифрового регулирования рассматривались варианты использования естественного двоичного и рефлексного двоичного кода (кода Грея). При применении естественного двоич­ ного кода не удается снизить число переключений при переходе с од­ ной ступени на другую, что, конечно, отражается на надежности пе­ реключающего устройства, которая зависит от числа переключений при переходе с одной ступени на другую. Например, при переходе с 15-й ступени (1111—в двоичном естественном коде) на 16-ю [1000] необходима коммутация пяти секций.

Эти недостатки естественного двоичного кода можно устранить, если использовать код Грея, так как последовательные числа в ко­ де Грея отличаются друг от друга только одним разрядом. Следо­ вательно, если работу компенсирующего устройства РЦТ подчинить коду Грея, то можно выполнить трансформатор, у которого переход с одной позиции регулирования напряжения на другую осуществ­ ляется коммутацией только одного коммутирующего (контактного или бесконтактного) элемента. На рис. 5-50, а приведена принци­ пиальная схема такого РЦТ. Для большей наглядности переклю­ чающее устройство в схеме выполнено на ключах. При этом правое положение ключа переключателя соответствует нулю, а левое — единице в /-м разряде кода Грея.

192

В зависимости от того, как используются пары выходных зажимов РЦТ, можно полу­ чить три регулировочные характеристики (рис. 5-50, б). При включении нагрузки на напряжения £/2 ц) или £/2(2> ступень регулирования на­ пряжения РЦТ

В качестве примера на рис. 5-51 приведена схема РЦТ с четырьмя секциями и с токоограничивающими со­ противлениями.

В качестве выходного принято напряжение U2(3). Количество основных пози­ ций равно 2" = 16 (позиции О, 2, 4, ... ) . Дополнительные позиции (1, 3, 5, ...) получа­ ются для этого выходного на­ пряжения включением ключа токоограничивающего сопро­ тивления и параллельной этому сопротивлению пары четного и нечетного ключей данного переключателя. Схе­ ма с контакторами вместо

ключей неприемлема для режима работы РРБ, но может быть использована на электровозах переменного тока, где минимум сек­ ций вторичной обмотки может существенно упростить коммутацию, удешевить стоимость оборудования и улучшить пусковые характе­ ристики за счет более плавного регулирования напряжения.

Для целей РРБ наиболее приемлемы в настоящее время тиристо­ ры (в дальнейшем возможно использование вакуумных выключате­ лей). Схема РЦТ на тиристорах представлена на рис.5-52, а, а на рис. 5-52, б построена зависимость коэффициента установленной мощности тиристоров Ат от числа секций п РЦТ для m = const. Здесь m — отношение максимального тока регулирования к мак­ симальному току нагрузки (0 ^ m ^ 1,0).

Как видно из рис. 5-52, б, установленная мощность тиристоров схемы в таком исполнении для п = 5 ~ 7 колеблется от 4,5 до 6, 8, т. е. установленная мощность тиристоров существенно выше проход­ ной мощности трансформатора РРБ . На кафедре «Энергоснабжение железных дорог» МИИТа рассматривалось несколько вариантов схемы РЦТ, из которых наиболее перспективными оказались схемы с гибридными переключателями. На рис. 5-53, а показана схема од­ ного переключателя с гибридными переключателями, а на рис. 5-53, б — кинематическая схема самого переключателя. Идея пере­ ключателя заключается в том, что контакты контакторов 1 и 2 при отсутствии напряжения на переключателе под воздействием пружин 3 контакторов замыкаются. Так как контакторы включены последо­ вательно с тиристорами, а их катушки управления 4 — параллель­ но, наличие на переключателе напряжения возбуждает катушки кон­ такторов, сердечник 5 втягивается, и контакты разрываются, меха­ нически снимая с тиристоров обратные напряжения. Если тиристо­ ры открыты или. пробиты, катушки контакторов не возбуждены и цепь тиристоров замкнута. Применение таких гибридных переклю­ чателей РЦТ позволяет резко снизить расход тиристоров. Так, при

Рис. 5-53

194