ट्रैक्शन सबस्टेशनों के लिए रेक्टिफायर यूनिट

एक सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर, अपनाए गए रेक्टिफिकेशन सर्किट और पावर ट्रांसफॉर्मर कपलिंग सर्किट के आधार पर, एक ब्रिज या न्यूट्रल सर्किट में शामिल किया जा सकता है।

शहरी विद्युत परिवहन VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N और VAK-3000/600-N के कर्षण सबस्टेशनों के लिए शुद्ध करने वाली इकाइयाँ। यूनिट प्रकारों के पदनाम निम्नानुसार हैं: सिलिकॉन वाल्व रेक्टीफायर के साथ सुधारक, नाममात्र सुधारित वर्तमान 1000, 2000 या 3000 ए के लिए, नाममात्र सुधारित वोल्टेज 600 वी, शून्य सर्किट के अनुसार काम कर रहा है।

यूनिट में एक पावर ट्रांसफॉर्मर, एक रेक्टिफायर, एक कंट्रोल कैबिनेट, प्रोटेक्टिव कैबिनेट या पैनल और एक हाई-स्पीड कैथोड स्विच होता है।

रेक्टीफायर प्रकार के अनुसार रेक्टीफायर बीवीके-1000/600-एन, बीवीके-2000/600-एन और बीवीके-3000/600-एन के रूप में नामित हैं, जिसका अर्थ है: रेटेड रेक्टीफाइड वर्तमान 1000, 2000 या 3000 ए के लिए सिलिकॉन रेक्टीफायर, नाममात्र संशोधित वोल्टेज 600 वी तटस्थ सर्किट पर काम कर रहा है।

रेक्टीफायर यूनिट के प्रत्येक चरण या भुजा में समानांतर और श्रृंखला में जुड़े वाल्व होते हैं।

वाल्वों के समानांतर कनेक्शन का उपयोग तब किया जाता है जब चरण या पैर की रेटेड धारा व्यक्तिगत वाल्वों के रेटेड वर्तमान से अधिक हो जाती है।

चरण में रिवर्स वोल्टेज लागू होने पर अवधि के गैर-संचालन वाले हिस्से में चरण या हाथ की ढांकता हुआ ताकत सुनिश्चित करने के लिए वाल्वों की श्रृंखला कनेक्शन का उपयोग किया जाता है।

चरण या पैर n1 में समानांतर में जुड़े वाल्वों की संख्या इस आधार पर निर्धारित की जाती है कि रेक्टिफायर के चरण या पैर Ia की धारा समानांतर में जुड़े वाल्वों की कुल रेटेड धारा से कम होनी चाहिए

जहाँ Ki — लिया गया सुरक्षा कारक 1.35-1.8 के बराबर है।

जब वाल्व समानांतर में जुड़े होते हैं, तो उनके बीच का करंट असमान रूप से वितरित होता है, जिससे ओवरहीटिंग और उच्च-वर्तमान वाल्वों की तेजी से विफलता और वर्तमान वाल्वों का कम उपयोग होता है। समानांतर में जुड़े वाल्वों के बीच करंट का असमान वितरण इस तथ्य के कारण है कि व्यवहार में वाल्व वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं और थर्मल प्रतिरोधों की अपनी सीधी शाखाओं में एक दूसरे से कुछ भिन्न होते हैं।

समानांतर में जुड़े वाल्वों के बीच करंट को बराबर करने के लिए, वाल्व या आगमनात्मक वर्तमान डिवाइडर के साथ श्रृंखला में जुड़े ओमिक प्रतिरोधों का उपयोग किया जा सकता है।

चावल। 1. समानांतर में जुड़े दो वाल्वों के लिए एक आगमनात्मक वर्तमान विभक्त का आरेख: यदि - चरण वर्तमान, I2v, I1v - वाल्व वर्तमान

चावल। 2. समानांतर में जुड़े तीन वाल्वों के लिए आगमनात्मक वर्तमान विभाजक की योजनाबद्ध

अतिरिक्त नुकसान की उपस्थिति और सुधारक की दक्षता में कमी के कारण वाल्व के साथ श्रृंखला में जुड़े ओमिक प्रतिरोधों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

उच्च शक्ति प्रतिष्ठानों में, आगमनात्मक वर्तमान डिवाइडर आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं।

अंजीर में।1 समानांतर में जुड़े दो वाल्वों के लिए आगमनात्मक वर्तमान विभक्त का आरेख दिखाता है। विभाजक में एक स्टील कोर होता है जिस पर दो समान कॉइल लपेटे जाते हैं, इस तरह से जुड़े होते हैं कि उनके द्वारा उत्पन्न चुंबकीय प्रवाह दिशा में विपरीत होते हैं।

समानांतर शाखाओं में वर्तमान असमानता के साथ, परिणामी चुंबकीय प्रवाह कोर में प्रकट होता है, जो घुमावदार में एक छोटे से वर्तमान के साथ एक अतिरिक्त वोल्टेज ड्रॉप बनाता है। यह घुमावों में और समांतर-जुड़े वाल्वों में वर्तमान के समतुल्यता को प्राप्त करता है। समानांतर वाल्वों में करंट को बराबर करने के लिए ई की थोड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है। इसलिए डिवाइडर वाइंडिंग्स में कम संख्या में घुमाव होते हैं।

अंजीर में। 2 समानांतर में जुड़े तीन वाल्वों के लिए आगमनात्मक वर्तमान विभक्त का आरेख दिखाता है। स्प्लिटर में प्रत्येक पट्टी पर दो कॉइल के साथ तीन-बार चुंबकीय कोर होते हैं। समानांतर-जुड़े वाल्वों में से प्रत्येक अलग-अलग सलाखों पर स्थित दो श्रृंखला-जुड़े कॉइल के माध्यम से चरण से जुड़ा हुआ है। जैसे ही एक समानांतर शाखा में करंट बढ़ता है, एक अतिरिक्त ई प्रेरित होता है। वगैरह। v. अन्य दो शाखाओं में, इस प्रकार डिवाइडर और वाल्व की वाइंडिंग में करंट को बराबर करता है।

स्प्लिटर्स को उसी तरह कार्यान्वित किया जाता है जिसमें बड़ी संख्या में गेट समानांतर में जुड़े होते हैं। प्रत्येक पैर या चरण में श्रृंखला में जुड़े वाल्वों की संख्या को चुना जाता है ताकि श्रृंखला में जुड़े सभी वाल्वों का कुल रेटेड रिवर्स वोल्टेज चयनित सुधार सर्किट (पुल या शून्य) के साथ हाथ या चरण पर लागू अधिकतम रिवर्स वोल्टेज से अधिक हो।

जहां Σrev.vent नाममात्र रिवर्स श्रृंखला से जुड़े वाल्वों का योग है, अधिकतम अधिकतम रिवर्स वोल्टेज प्रति चरण या दिए गए रेक्टीफायर सर्किट के लिए हाथ है, Ki वोल्टेज सुरक्षा कारक 1.45-1.8 के बराबर लिया जाता है।

अतः श्रेणी n2 में जुड़े द्वारों की संख्या होगी

श्रृंखला में जुड़े हिमस्खलन वाल्वों की संख्या के बराबर चुना जाता है

श्रृंखला से जुड़े वाल्वों के बीच रिवर्स वोल्टेज का एक समान वितरण सुनिश्चित करने के लिए, समान प्रतिरोधों के साथ श्रृंखला से जुड़े शंट प्रतिरोधों RШ की एक श्रृंखला, वाल्वों के समानांतर में जुड़ी होती है, जो वोल्टेज डिवाइडर के रूप में काम करती है। शंटिंग रेसिस्टर्स RШ का प्रतिरोध मान श्रेणी के आधार पर और 1.5-5 kΩ की श्रृंखला में श्रृंखला में जुड़े वाल्वों की संख्या के आधार पर चुना जाता है।

चरण या भुजा की समांतर शाखाओं के साथ वर्तमान वितरण की असमानता समांतर शाखा में औसत मापा वर्तमान के ± 5% से अधिक नहीं होनी चाहिए, और नाममात्र मोड के 100% से ऊपर लोड वर्तमान में, शॉर्ट-सर्किट वर्तमान होना चाहिए ± 10% से अधिक नहीं। वाल्वों में रिवर्स वोल्टेज का गैर-समान वितरण वाल्व पर लागू औसत ऑपरेटिंग रिवर्स वोल्टेज के ± 10% से अधिक नहीं होगा।

अंजीर में। 3 बीवीके-1000/600-एन रेक्टीफायर इकाई के एक चरण के कनेक्शन आरेख को दिखाता है।

गैर-हिमस्खलन वाल्व वाले बीवीके रेक्टीफायर एसी सर्ज प्रोटेक्शन कैबिनेट और लाइव साइड्स को हटाकर निर्मित कारखाने हैं।

इन रेक्टिफायर्स के एसी साइड पर सर्ज प्रोटेक्शन में कैपेसिटर C1 और रेसिस्टर्स R1 होते हैं जो स्टार या डेल्टा में जुड़े होते हैं, जो ट्रांसफॉर्मर (चित्र 4) की सेकेंडरी वाइंडिंग के चरणों से जुड़े होते हैं।

चावल। 3.BBK-1000/600-N के एक चरण का कनेक्शन आरेख

चावल। 4. सर्ज प्रोटेक्शन के साथ VAK रेक्टिफायर ब्लॉक की योजना

यह सुरक्षा कैपेसिटर KM-2-3.15 का उपयोग 7.5-8 माइक्रोफ़ारड की क्षमता के साथ करती है, प्रतिरोधक PE-150 150 W की शक्ति और 5 ओम के प्रतिरोध के साथ, और 7.5 एम्पीयर के फ़्यूज़ के साथ PK-3 फ़्यूज़ करता है।

समानांतर में जुड़े 150 माइक्रोफ़ारड की क्षमता वाले दो कैपेसिटर C2 IM-5-150 द्वारा सुधारित वर्तमान पक्ष पर स्विचिंग ओवरवॉल्टेज के खिलाफ सुरक्षा प्रदान की जाती है। 5 ओम के दो प्रतिरोधक R2 इनके साथ श्रेणीक्रम में जुड़े हैं। प्रतिरोधों के साथ कैपेसिटर 50 ए फ्यूज के साथ पीके -3 फ्यूज के माध्यम से रेक्टीफायर यूनिट के सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों के बीच जुड़े हुए हैं।

चावल। 5. ट्रांसफॉर्मर वाल्व वाइंडिंग साइड सर्ज प्रोटेक्शन सर्किट और रेक्टिफाइड करंट

डीसी स्विचगियर के बसबारों में ओवरवॉल्टेज, जब एक हाई-स्पीड स्विच लाइन पर शॉर्ट-सर्किट धाराओं को डिस्कनेक्ट करता है, 2 केवी से अधिक नहीं होता है, यानी वाल्वों की श्रृंखला सर्किट की ढांकता हुआ ताकत से अधिक नहीं होता है। लेकिन वाल्वों में वृद्धि से उत्पन्न होने वाली वृद्धि से वाल्व प्रभावित हो सकते हैं जब लाइन में शॉर्ट-सर्किट धाराओं को वाल्वों में स्विचिंग धाराओं से सर्जेस के साथ हाई-स्पीड स्विच द्वारा बंद कर दिया जाता है।

सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर को ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए, अरेस्टर और कैपेसिटर का उपयोग करने वाले सर्किट की सिफारिश की जाती है (चित्र 5)। RV1-00 लिमिटर्स ट्रांसफॉर्मर के वाल्व साइड पर लगे होते हैं, जिसमें प्रत्येक फेज और ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल या निगेटिव टर्मिनल के बीच एक लगा होता है।इस तथ्य के कारण कि लिमिटर्स को 2 से 20 μs के समय के लिए ट्रिगर किया जाता है, और ओवरवॉल्टेज एक माइक्रोसेकंड के अंशों में दिखाई देते हैं, लिमिटर्स के समानांतर 0.5 μF की कैपेसिटेंस स्थापित करना आवश्यक है। कैपेसिटेंस पीके -3 फ़्यूज़ के माध्यम से वाल्व कॉइल से जुड़े होते हैं।

सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों के बीच सुधारित धारा की ओर, हिमस्खलन वाल्व 900 - 1000 वी के कुल हिमस्खलन वोल्टेज के साथ चालू होते हैं। वाल्व पीसी -3 फ़्यूज़ के माध्यम से सकारात्मक बस से जुड़े होते हैं। संरचनात्मक रूप से, यह सुरक्षा फ्यूज, दो वीएल-200 हिमस्खलन वाल्व और दो माउंटेड प्रतिरोधों के साथ गेटिनैक्स पैनल है। पैनल को कैथोडिक स्विच के साथ पिंजरे में स्थापित किया गया है। अंजीर में। 6 संशोधित वर्तमान साइड सर्ज प्रोटेक्शन पैनल का एक आयाम वाला दृश्य है।

वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए, ओवरहेड लाइन के पॉजिटिव (ट्रॉली लाइन और नेगेटिव दोनों) पोल पर टर्मिनल ब्लॉक लगाने की सिफारिश की जाती है।

इस तथ्य के कारण कि हिमस्खलन वाल्व विपरीत दिशा में संक्षेप में महत्वपूर्ण धाराओं को पारित कर सकते हैं, वाल्व के साथ समानांतर में जुड़े हुए हैं, RШ और R-C सर्किट स्थापित नहीं हो सकते हैं। इसलिए, BVKL रेक्टिफायर ब्लॉक में R-C सर्किट नहीं होते हैं, जो ब्लॉक आरेख को सरल करता है। हालांकि, उचित संचालन सुनिश्चित करने के लिए, सर्किट आरएसएच के वाल्वों की स्थिति की निगरानी के लिए सर्किट को हिमस्खलन वाल्व वाले रेक्टिफायर ब्लॉकों में भी रखा गया था।

चावल। 6. रेक्टिफाइड करंट साइड पर सर्ज प्रोटेक्शन पैनल: ए - फ्रंट व्यू, बी - टॉप व्यू, 1 - रेसिस्टर्स, 2 - हिमस्खलन वाल्व, 3 - फ्यूज पीके -3

वाल्वों की स्थिति का नियंत्रण प्रत्येक चरण या बांह के वाल्वों की समानांतर शाखाओं के मध्य बिंदुओं से जुड़े रिले (मिक्सर) को निर्दिष्ट करके किया जाता है, जिसमें समान क्षमता (या अंतर के कारण बहुत कम संभावित अंतर) होती है। वाल्व की विशेषताओं में)।

समानांतर वाल्व शाखा के किसी भी हाथ में वाल्व की विफलता की स्थिति में, इस भुजा के प्रतिरोध में बदलाव के कारण, ब्लेंडर के कनेक्शन बिंदुओं के बीच एक संभावित अंतर होता है, जो ब्लेंडर को संचालित करने और बंद करने के लिए पर्याप्त होता है। संपर्क।

ब्लेंडर संपर्क टीसी सिग्नल ट्रांसफॉर्मर के प्रत्येक द्वितीयक वाइंडिंग के सर्किट को बंद कर देता है, जिससे चुंबकीय सर्किट में चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है और सुरक्षा रिले को क्रियान्वित करता है, जो बदले में सर्किट को एक सिग्नल या रेक्टिफायर यूनिट को बंद कर देता है। सिग्नल ट्रांसफॉर्मर एक साथ बुझाने वाले संपर्कों को 220 वी सर्किट से अलग करता है।

मिक्सर के बगल में नियंत्रण कैबिनेट पैनल चरण और समांतर सर्किट संख्या दिखाता है जिसके बीच ब्लेंडर जुड़े हुए हैं। क्वेंचर पर एक गिरा हुआ झंडा इंगित करता है कि कौन सा सर्किट दोषों को देखने के लिए है।

रेक्टीफायर फ्रेम मेटल कैबिनेट के रूप में डबल दरवाजे, सामने और पीछे के दरवाजे और हटाने योग्य साइड दीवारों के रूप में बनाए जाते हैं। अलमारियाँ के अंदर इन्सुलेट सामग्री के हटाने योग्य पैनल लगे होते हैं, जिस पर कूलर वाले वाल्व लगे होते हैं। एक श्रृंखला सर्किट के वाल्व प्रत्येक पैनल से जुड़े होते हैं।

रेक्टीफायर यूनिट को अधिक ढांकता हुआ ताकत प्रदान करने के लिए, वाल्व या उनके एयर कूलर के बीच ओवरलैपिंग की संभावना को कम करने के लिए, कैबिनेट में वाल्व पैनल इस तरह से रखे जाते हैं कि उनके बीच जितना संभव हो उतना कम संभावित अंतर हो।

कैबिनेट के अंदर, एक तरफ, एसी बसबार होते हैं जिनसे समानांतर वाल्व शाखाएं वर्तमान डिवाइडर के माध्यम से जुड़ी होती हैं। ट्रांसफॉर्मर से बसबारों तक एनोड तारों की आपूर्ति नीचे और ऊपर दोनों तरफ से की जा सकती है।दूसरी तरफ शंट के साथ कैथोड पट्टी होती है। रेक्टीफायर आवास इस तरह से स्थापित किया गया है कि इसे न केवल सामने और पीछे से, बल्कि पक्ष से भी सेवा करना संभव है।

कैबिनेट के ऊपर एक पंखा लगा होता है, जो नीचे से ऊपर की ओर ठंडी हवा का प्रवाह बनाता है। पंखे के आवास पर एक वायु रिले लगाया जाता है, जो ठंडी हवा के प्रवाह को नियंत्रित करता है।