Cтраница 2
Преобразовательные подстанции представляют собой сложный электротехнический комплекс, в состав которого обычно входят: распределительное устройство переменного тока, преобразовательные агрегаты, распределительное устройство выпрямленного тока, источники питания и распределительные щиты постоянного и переменного тока собственных нужд подстанции, а также устройства защиты, управления, автоматики и сигнализации, необходимые для нормальной работы подстанции. [16]
При электрической тяге на постоянном токе каждая тяговая подстанция состоит из следующих основных элементов: распределительного устройства переменного тока, преобразовательных установок, распределительного устройства постоянного тока, устройств собственных нужд, управления и сигнализации. Для преобразования переменного тока в постоянный используют металлические ртутные или полупроводниковые ( кремниевые) выпрямители. За последние годы полупроводниковые выпрямители получают все более широкое распространение благодаря своим высоким технико-экономическим показателям. Тем не менее на ряде карьеров ртутные выпрямители продолжают оставаться в эксплуатации. [17]
Схема главных цепей подстанции составляется на основе выбора схемы питания, типа и количества выпрямительных агрегатов, схемы распределительного устройства переменного тока, схемы распределительного устройства выпрямленного тока, схемы питания собственных нужд, а также коммутационной и вспомогательной аппаратуры. [18]
При питании выпрямительной установки от двух источников ( линий напряжением не более 10 кВ или трансформаторов 110 / 10 кВ) в распределительном устройстве переменного тока применяется двойная или одиночная секционированная система шин, а выпрямительные агрегаты разбиваются на две группы, подключаемые к разным шинам. В этом случае можно выполнить устройство АВР, действующее на включение шиносоединительного ( или секционного) выключателя при отключении одного из источников переменного тока. Однако эффективность действия этого устройства АВР снижается, если на стороне постоянного тока все агрегаты работают на общую нагрузку. Действительно, при отключении одного из источников питания нагрузка выпрямительных агрегатов, питаемых от второго источника, возрастает и они могут быть отключены защитой до момента действия АВР. Включение шиносоединительного ( секционного) выключателя не приводит к восстановлению нормального питания, а вызывает лишь отключение второй половины агрегатов. Следовательно, рассматриваемое устройство АВР повышает надежность электроснабжения лишь в случаях, когда агрегаты способны нести аварийную перегрузку в течение времени срабатывания устройства АВР. [19]
При питании выпрямительной установки от двух источников ( линий напряжением не более 10 кВ или трансформаторов 110 / 10 кВ) в распределительном устройстве переменного тока применяется двойная ли одиночная секционированная система шин, а выпрямительные агрегаты разбиваются на две группы, подключаемые к разным шинам. В этом случае можно выполнить устройство АВР, действующее на включение шиносоединительного ( или секционного) выключателя при отключении одного из источников переменного тока. Однако эффективность действия этого устройства АВР снижается, если на стороне постоянного тока все агрегаты работают на общую нагрузку. В самом деле, при отключении одного из источников питания нагрузка выпрямительных агрегатов, питаемых от второго источника, возрастает вдвое, и они могут быть отключены защитой до момента действия АВР. [20]
![]() |
Использование короткозамыкателей для защиты полупроводниковых вентилей. [21] |
При питании выпрямительной установки от двух источников ( линий напряжением не более 10 кВ или трансформаторов 110 / 10 кВ) в распределительном устройстве переменного тока применяется двойная или одиночная секционированная система шин, а выпрямительные агрегаты разбиваются на две группы, подключаемые к разным шинам. В этом случае можно выполнить устройство АВР, действующее на включение шиносоединительного ( или секционного) выключателя при отключении одного из источников переменного тока. Однако эффективность действия этого устройства АВР снижается, если на стороне постоянного тока все агрегаты работают на общую нагрузку. Действительно, при отключении одного из источников питания нагрузка выпрямительных агрегатов, питаемых от второго источника, возрастает и они могут быть отключены защитой до момента действия АВР. Включение шиносоединительного ( секционного) выключателя не приводит к восстановлению нормального питания, а вызывает лишь отключение второй половины агрегатов. Следовательно, рассматриваемое устройство АВР повышает надежность электроснабжения лишь в случаях, когда агрегаты способны нести аварийную перегрузку в течение времени срабатывания устройства АВР. [22]
Схема главных цепей преобразовательной подстанции зависит от параметров потребителей, их количества, требований в отношении бесперебойности электроснабжения, необходимости или отсутствия необходимости регулирования напряжения, количества и мощности потребителей, кроме преобразовательных агрегатов, получающих питание от распределительного устройства переменного тока, от параметров источников питания переменным током, а также от технических данных оборудования и аппаратуры, с помощью которых выполняется схема. [23]
Преобразовательная установка скомпонована в одноэтажном здании с небольшим подвалом, где размещены сливные баки и насосы водяного охлаждения, а по потолку подвала проложены кабели от трансформаторов и выпрямителей к щитам и от щитов к потребителям, а также кабели, связывающие распределительное устройство переменного тока с трансформаторами. [24]
На преобразовательной установке отсутствует аккумуляторная батарея, управление выключателями осуществлено выпрямленным главным током ( в редких случаях отсутствия переменного тока включение приходится производить вручную), управление выключателями на стороне переменного тока также производится вручную с помощью показанных на чертеже ручных приводов, установленных на фасадах камер распределительного устройства переменного тока; там же установлены защитные реле и измерительные приборы стороны переменного тока. [25]
На рис. 17 - 2 показана компоновка преобразовательной установки с такими же параметрами, как IB предыдущем случае, но в двухэтажном исполнении, что вызвано стремлением сэкономить площадь. На первом этаже расположены трансформаторы и распределительное устройство переменного тока, на втором этаже над трансформаторами размещены выпрямители я распределительный щит отходящих линий постоянного тока, за ними установлены быстродействующие выключатели выпрямителей. [26]
Все элементы установки, размещаемые на открытом воздухе, должны быть защищены от прямых ударов молнии. Для защиты от индуктированных атмосферных перенапряжений, если таковые возможны, на шинах распределительного устройства переменного тока, от которого питаются выпрямительные агрегаты, устанавливаются вентильные разрядники. [27]
Компоновка преобразовательных подстанций для питания электрифицированного транспорта отличается большим разнообразием. Имеются одноэтажные подстанции, одноэтажные с полуподвалом, двухэтажные. Распределительное устройство переменного тока размещается либо там же, где устанавливаются выпрямители, либо в отдельном здании. Различны взаимное размещение отдельных элементов подстанции и их конструктивное выполнение. [28]
В небольших распределительных устройствах применяют стальные шины, которые обладают достаточной механической прочностью и дешевизной. В распределительных устройствах переменного тока в стальных шинах возникают потери на вихревые токи. [29]
![]() |
Разрез полупроводниковой преобразовательной подстанции с агрегатами 25 ка. 450 в. [30] |