Файл: Маринов, И. А. Устройство и эксплуатация преобразовательных подстанций городского электротранспорта учеб. пособие.pdf

Расчеты и испытания выявили возможность (при определенных условиях) работы выпрямителей с остановленными вентиляторами, т. е. в режиме естественного воздушного охлаждения.

Отключение вентиляторов во время работы выпрямителей воз­ можно при нагрузках, не превышающих указанных выше, при этом необходимо наличие схемы автоматического включения вентиля-

торов, когда нагрузка выпрямителя достигнет заданной величины или когда охладитель или корпус вентиля нагреются до определен­ ной температуры.

Автоматика управления вентиляторами выпрямителей рассмат­ ривается в главе VIII.

В 1969 г. кафедра электрического транспорта МЭИ совместно с энергохозяйством г. Москвы разработали, изготовили и включили в опытную эксплуатацию кремниевый выпрямитель с естественным воздушным охлаждением на лавинных вентилях на номинальный ток 2000 а и номинальное напряжение 600 в. В 1970 г. был вклю­ чен в опытную эксплуатацию на одной из подстанций г. Москвы кремниевый выпрямитель естественного воздушного охлаждения промышленного изготовления на 1000 а.

В настоящее время начат выпуск кремниево-выпрямительных аг­ регатов на лавинных вентилях с естественным охлаждением ВАКЛЕ-1000/600-Н и ВАКЛЕ-2000/600-Н. Технические данные этих агрегатов приведены в табл. 15.

178

интервалом не менее 3 сек, отключаемых быстродействующими вы­ ключателями за время не более 0,025 сек. (Амплитудное значение тока короткого замыкания для ВАКЛЕ-1000/600-Н—6 ка, для ВАКЛЕ-2000/600-Н—12 ка).

В состав выпрямительного агрегата ВАКДЕ-ЮОО/бОО-Н входит один выпрямительный блок БВКЛЕ-1000/600-Н, а в состав выпря­ мительного агрегата ВАКЛЕ-2000/600-Н входят два выпрямитель­ ных блока БВКЛЕ-1000/600-Н.

Выпрямительный блок БВКЛЕ-1000/600-EI имет две параллель­ ные ветви вентилей на фазу. При включении двух выпрямительных блоков БВКЛЕ-1000/600-Н в схеме агрегата ВАКЛЕ-2000/600-Н, каждый блок подключают к одной звезде трансформатора, а к каж­ дой фазе подключают четыре параллельные ветви вентилей.

Каждая параллельная ветвь состоит из трех последовательно соединенных вентилей ВЛ-200-8Б-М0Б. Параллельно вентилям включаются резисторы (цепочка Яш) ПЭВ-50 с сопротивлением по 5,1 ком мощностью 50 вт.

У выпрямительных блоков БВКЛЕ-1000/600-Н, кроме схемы контроля состояния вентилей, действующей на сигнал или отключе­ ние агрегата при пробое вентилей (реле Р1—Р6 на рис. 133), при­ меняется еще схема контроля, действующая на сигнал или отклю­ чение агрегата при обрыве вентильной цепи (обрыв вентиля). Для осуществления этой схемы на магнитопровод индуктивного делите­ ля тока ДТ наматывают две обмотки по восемь витков из провода ПВМГ-0,35, соединенные последовательно, к которым подключают указательные реле (реле Р7—Р12). При обрыве последовательно соединенной вентильной цепочки какой-либо параллельной ветви, в обмотках делителя возникает небаланс тока, вследствие чего в до­ полнительных обмотках индуктируется э. д. с., которая вызывает срабатывание указательных реле.

179

Контакты указательных реле Р7—Р12 включены параллельно контактам реле Р1—Р6 и также замыкают цепь какой-либо вторич­ ной обмотки сигнального трансформатора СТ, вызывая этим сраба­ тывание реле РЗ (см. рис. 127), которое, в свою очередь, замы­ кает цепь на сигнал или отклю­ чение агрегата.

Выпрямительный блок БВКЛЕ-1000/600-Н представ­ ляет собой металлический шкаф каркасного типа с двумя двухстворчатыми дверьми спе­ реди и сзади, в котором разме­ щаются панели с вентилями и другие приборы блока. Для лучшего поступления охлаж­ дающего воздуха нижняя часть

ст

дверей имеет проем, закрытый сеткой. В шкафу расположены 36 вентилей с охладителями, которые крепятся на гетинаксовых план­ ках. С обоих боков шкафа расположены по три шины переменного

180

тока, к которым через индуктивные делители тока подсоединяются параллельные ветви вентилей. Для удобства доступа к ошиновке боковые стенки шкафа выполняют съемными.

Параллельные ветви вентилей одной фазы располагаются в шка­ фу друг над другом, но вентили одной фазы смещены по глубине шкафа относительно вентилей другой фазы (см. рис. 134). Таким образом, воздух, нагретый вентилями ниже расположенной фазы, проходит мимо охладителей вентилей фазы, расположенной выше, не нагревая их. Кроме того, охладители вентилёй имеют большие размеры и соответственно большую активную плбщадь охлажде­ ния, чем у выпрямительных блоков с принудительным воздушным охлаждением. Резисторы цепочки Rm располагаются над охлади­ телями.

Для удобства обслуживания внутри шкафа выпрямительного блока имеются две лампы освещения, включение и отключение ко­ торых производят выключателем, расположенным на двери.

Шкафы управления ШУЛЕ по своей конструкции и расположе­ нию аппаратуры и приборов такие же, как и у выпрямителей с при­ нудительным воздушным охлаждением. Отличаются они отсутстви­ ем аппаратуры для управления вентилятором и наличием указа­ тельных реле (бленкеров) сигнализации обрыва вентилей.

Описание схемы управления и автоматики выпрямительного аг­ регата дано в главе VIII.

На кафедре электрического транспорта МЭИ был разработан управляемый преобразователь, который прошел испытания и опыт­ ную эксплуатацию на одной из тяговых подстанций Москвы. Внед­ рение управляемых выпрямителей позволит освободиться от быст­ родействующих выключателей на стороне выпрямленного тока и. значительно упростить распределительные устройства 600 в.

На рис. 135 представлена схема управляемого кремниевого пре­ образователя с питанием от трансформатора с соединением обмо­ ток звезда — две обратные звезды с уравнительным реактором.

Управляемый преобразователь выполнен на базе неуправляемо­ го преобразователя ВАКЛ-2000/600-Н путем замены двух диодов,

вкаждом вентильном плече преобразователя на тиристоры 77 и Т2,

спомощью которых происходит отключение преобразователем си­ лового тока при подаче импульсов управления. Для защиты от ком­ мутационных перенапряжений параллельно каждому тиристору включается цепочка R—С.

Схема управления силовыми тиристорами представлена на рис. 136. Она состоит из шести блоков БУ1-1-БУ6, подающих им­ пульсы управления каждый на свое плечо преобразователя.

Работа блока управления происходит следующим образом. При появлении на тиристорах данного плеча положительного напряже­ ния в точке естественной коммутации на входной обмотке WBX трансформатора насыщения ТН появляется импульс напряжения. Это достигается путем подачи на входную обмотку трансформатора ТН напряжения, совпадающего с напряжением данного плеча. Тиристор 77 открывается и пропускает часть синусоиды, поданной

181

на клеммы 5—6 на входные обмотки импульсных трансформаторов ИТХи ИТ% Вторичные обмотки импульсных трансформаторов под­ ключены через ограничительные сопротивления Rs1—RsVI к управ-

6 -юкВ А_

С

Рис. 135. Силовая схема управляемого преобразователя ВАКЛУ-1000/600-Н:

ляющим р—«-переходам силовых тиристоров. Появление импульсов напряжения на них приводит к включению силовых тиристоров дан­ ного плеча. Обратный заброс напряжения на выходных обмотках импульсных трансформаторов снимается диодами D&—DsVI. Со­ противление R3 служит для ограничения тока управления тиристо-

182

pa Tl, а диод D7 для снятия обратного импульса с выходной обмот­ ки ТН. Конденсатор С1 и сопротивление R2 исключают возмож­ ность преждевременного включения тиристора Т1 из-за помех.

Рис. 136. Схема управления и защиты управляемого кремниевого выпрямителя ВАКЛУ- 1000/600-Н:

ТПСУ — трансформатор питания системы управления, БЗ — блок защиты, БУ1 — БУ6 -

~блоки управления тиристорами каждой фазы

Все блоки управления выполнены одинаково, но подключены к разным фазам трансформатора питания системы управления. От­ ключение управляемым преобразователем токов коротких замыка­ ний осуществляется блоком защиты БЗ следующим образом. При коротком замыкании на линии от датчика коротких замыканий по­ дается управляющий импульс на тиристор защиты Гзащ. Тиристор

183

открывается и подключает обмотки управления трансформато­ ра насыщения к источнику постоянного напряжения от выпрямите­ ля Д1—Д6. Протекание тока по обмоткам управления вызывает намагничивание сердечников трансформаторов насыщения и ведет

кисчезновению импульсов с силовых тиристоров, а следовательно,

ик отключению управляемого преобразователя.

Питание блоков управления и защиты осуществляется от вто­ ричных обмоток силового трансформатора, через трансформатор питания системы управления ТПСУ.

§ 24. Э К С П Л У АТ АЦ И Я КРЕМ НИ ЕВЫ Х ВЫ ПРЯМИТЕЛЕЙ

Перед включением агрегата в работу производится проверка плотности всех контактных соединений (как болтовых, так и выпол­ ненных на пайке), 'исправность резисторов и конденсаторов и рас­ пределение тока по параллельным ветвям, электрической прочности и сопротивления изоляции токоведущих частей, затяжку вентилей (вентили должны плотно прилегать к охладителям), отсутствие оки­ си на поверхности силуминовых охладителей. В случае обнаруже­ ния окиси следует зачистить поверхности до блеска и смазать тех­ ническим вазелином.

Электрическая прочность изоляции токоведущих частей агрега­ та относительно корпуса испытывается напряжением переменного

Сопротивление изоляции токоведущих частей относительно кор­ пуса и между цепями электрически несвязанными должно быть не

У выпрямительных агрегатов с принудительным охлаждением сле­ дует снять двигатель вентилятора, удалить консервирующую смазку из подшипников и заложить новую.

Во время работы агрегата необходимо контролировать величину нагрузки, работу вентилятора, температуру охлаждающего воз­ духа.

Температура охлаждающего воздуха нормально не должна пре­ вышать 40° С. При повышении температуры сверх 40° С на каждый градус превышения температуры нагрузка на выпрямитель.должна быть снижена на 1%. При прекращении потока охлаждающего воз­ духа от вентилятора и отсутствии схемы автоматического включе­ ния вентилятора, агрегат должен быть отключен.

При появлении сигнала от схемы контроля состояния вентилей о пробое вентиля или обрыве последовательной цепи, необходимо включить резервный агрегат, отключить агрегат с поврежденными вентилями и произвести проверку вентилей и электрических соеди­ нений в поврежденной фазе, а также исправность резисторов.

184

Ввертывание вентиля и винтов для присоединения вспомогатель­ ных цепей в силуминовый охладитель производят с применением жирно-графитовой смазки на тощей основе (типа «Циатим»), Пе­ ред ввертыванием вентиля контактное поле силуминового охладите­ ля, имеющее серебряное покрытие, необходимо осторожно очистить ветошью, пропитанной техническим вазелином, затем протереть ветошью, смоченной неэтилированным бензином; никелированное поле вентиля протереть ветошью, смоченной тем же бензином.

В случае выхода вентиля из строя он должен быть заменен вен­ тилем соответствующего класса и группы.

Не реже одного раза в три месяца делают ревизию выпрямите­ ля. Во время ревизии производят чистку от пыли всех блоков, вен­ тилей и других элементов, проверку контактных соединений, целость резисторов, измеряют обратное сопротивление вентилей, контроли­ руют состояние вентилей (пробит, не пробит), измеряют сопротив­ ление вентилей в прямом направлении (проверяется целостность контакта внутри вентиля), проверяют затяжку вентилей. Измерение сопротивлений производят авомметром (тестером) с низковольт­ ным батарейным питанием.

У выпрямительных блоков с принудительным воздушным ох­ лаждением один раз в полгода производят осмотр подшипников двигателя вентилятора со сменой смазки. Рекомендуется смазка УТ-1-13.

Смазка для подшипников должна храниться только в закрытых банках и для того, чтобы вынуть ее из банки, необходимо пользо­ ваться только чистой металлической или текстолитовой пластинкой. При всех операциях нельзя дотрагиваться до подшипников голыми руками. Смазка, тряпки, бумага и инструмент, применяемые при работе с подшипниками, должны быть абсолютно чистыми и сухи­ ми. Тряпки должны быть не ворсистыми.

При замене смазки подшипник предварительно промывают в чистом сухом трансформаторном масле. Для исключения поврежде­ ния подшипника или вала двигателя в процесе снятия подшипника с вала, желательно промывку подшипника и смену смазки произво­ дить без снятия его с вала.

При эксплуатации подшипников необходимо следить за тем, чтобы температура подшипника не была выше 90° С и не наблюда­ лось повышенного шума или вибрации.

При необходимости замены подшипника следует внимательно осмотреть посадочные места на валу и в подшипниковом щите. За­ боины, заусенцы, наклеп, небольшие вспучивания металла от мест­ ных задиров следует аккуратно зачистить личным напильником, мелкой наждачной бумагой или снять шабером. После этого поса­ дочное место необходимо тщательно промыть бензином и покрыть тонким слоем рабочей смазки. До установки подшипник осматри­ вают, чтобы убедиться в отсутствии коррозии и повреждении, рукой проверяют легкость его хода, а затем его подогревают в чистом су­ хом трансформаторном масле, температура которого должна быть

185