Пункт повышения напряжения в контактной сети постоянного тока (ППН)

Импульсные регуляторы постоянного тока могут применяться для преобразования постоянного напряжения, подаваемого в контактную сеть. Рассмотрим схему электроснабжения при двухстороннем питании фидерной зоны с постом секционирования (ПС) и пунктом повышения напряжения (рис. 10.13).

Рис. 10.13. Схема электроснабжения при двухстороннем питании фидерной зоны с постом секционирования и пунктом повышения напряжения ППН

ППН – это импульсный регулятор, который устанавливается на посту секционирования и преобразует напряжение постоянного тока 6,6 кВ в 3,3 кВ. ППН автоматически включается в работу только тогда, когда из-за большой тяговой нагрузки напряжение в контактной сети у ПС становится меньше 2,2 кВ (согласно ПТЭ §7.2 минимальное допустимое напряжение в контактной сети у токоприёмника должно быть не менее 2,7 кВ). Отключение – при напряжении в контактной сети более 3,5 кВ.

Напряжение 6,6 кВ для работы ППН образуется на тяговой подстанции последовательным включением двух выпрямительных агрегатов – основного и дополнительного и подаётся к ППН по отдельному проводу А185, подвешенному с напольной стороны опор контактной сети. Защита от коротких замыканий по фидеру 6,6 кВ осуществляется быстродействующим выключателем на тяговой подстанции. Минусовым проводом являются рельсы. При повышенном напряжении 6,6 кВ потери напряжения в проводе А185 меньше, чем в усиливающем проводе системы электроснабжения 3,3 кВ.

Схема преобразовательного блока ППН представлена на рис. 10. 13.

Рис. 10.13. Схема преобразовательного блока ППН

Преобразовательный блок содержит две фильтровые батареи (Cf1, Cf2), шесть силовых полностью управляемых тиристорных ключей (VS1…VS6), шесть накопительных дросселей (L1…L6) и шесть обратных диодов (VD1…VD6). Тактовая частота работы каждого из силовых ключей составляет 200 Гц. Моменты включения ключей разнесены по времени друг относительно друга на 1/6 периода тактовой частоты, таким образом, частота пульсаций выходного тока преобразователя равна 1200 Гц. Величина выходного тока преобразователя регулируется путем изменения интервала проводимости тиристорных ключей.

При включении любого из тиристорных ключей через соответствующий накопительный дроссель протекает ток, имеющий две составляющие:

- ток, протекающий по фидеру 6,6 кВ в нагрузку;

- ток заряда дросселя, протекающий по контуру Cf1 – силовой ключ – дроссель.

При отключении тиристорного ключа ток, существующий в дросселе, замыкается по контуру Cf2 – дроссель – обратный диод. В результате ток на выходе преобразователя превышает ток фидера 6,6 кВ в два раза.

Силовые ключи состоят из трех последовательно включенных IGCT тиристоров типа 5SHY 35L4510, запираемых по управляющему электроду и имеющих следующие параметры:

- прямое максимальное импульсное напряжение, В 4500;

- максимальный отключаемый ток, А 4000.

Выравнивание статического распределения напряжений на тиристорах осуществляется с помощью резисторов, включенных параллельно тиристорам.

Контрольные вопросы

1. Для чего в схемах управления тяговыми двигателями постоянного тока применяются импульсные регуляторы?

2. Что такое частотно-импульсная и широтно-импульсная модуляция в схеме импульсного регулятора?

3. Как зависит среднее напряжение на тяговом двигателе от времени импульса и паузы? Приведите расчётную формулу для определения напряжения на тяговом двигателе.

4. Как обеспечивается непрерывность тока в тяговом двигателе при работе импульсного регулятора?

5. Как обеспечивается коммутация (запирание) тиристора в схеме импульсного регулятора?

6. Преимущества и недостатки схемы с включением коммутирующего контура параллельно силовому тиристору одно операционного импульсного регулятора.

7. Преимущества и недостатки схемы с включением индуктивности коммутирующего контура последовательно с силовым тиристором одно операционного импульсного регулятора.

8. Как осуществляется широтно-импульсная модуляция в двух операционной схеме импульсного регулятора?

9. Преимущества трёх операционной схемы импульсного регулятора.

10. Для чего применяются многофазные схемы импульсных регуляторов?

Преимущества полностью управляемых тиристоров GTO и тиристоров со встроенной схемой управления IGCT.

11. Когда возникает необходимость применения в системе электроснабжения пунктов повышения напряжения в контактной сети постоянного тока (ППН)?

12. Какой тип импульсного регулятора применяется в схеме ППН?

Дата добавления: 2014-01-07