Основные технические данные випэ-2
Номинальный ток в выпрямительном режиме Id |
2500 А |
В инверторном режиме IИ |
1600 |
Допускаемая перегрузка по току в течение 15 мин |
25% |
Номинальное напряжение в режиме выпрямителя Udном |
3300 В |
Номинальное напряжение в режиме инвертора UИном |
3500…3800 |
ВИПЭ-2 обладает всеми преимуществами мостовых схем: высоким коэффициентом использования трансформатора и внешней характеристикой без резкого повышения напряжения на холостом ходу.
Переключение режимов осуществляется быстродействующими выключателями по сигналу датчика, измеряющего напряжение на шинах тяговой подстанции. Если же в выпрямительном мосту будут использованы тиристоры, то переключение режимов производится схемой управления: управляющие импульсы поступают или на мост выпрямителя (угол регулирования ) или на мост инвертора (угол опережения ). При этом быстродействующие выключатели осуществляют только защиту от коротких замыканий в контактной сети или прорыва инвертора.
Имеются также конструкции выпрямительно-инверторных агрегатов, содержащие выпрямитель ТПЕД и тиристорную секцию СТП, которые могут использоваться с трансформаторами по схеме «звезда-звезда» (шестипульсовой) или «звезда-звезда-треугольник» (двенадцатипульсовой) [1].
7.4. Коэффициент мощности инвертора
При инвертировании токи вторичной и первичной обмоток трансформатора представляют собой трапецеидальные импульсы. Такие импульсы содержат большое количество гармоник, а активная мощность, отдаваемая инвертором в трёхфазную сеть, будет определяться только током первой гармоники
, (7.11)
где U1Ф – действующее значение фазного напряжения первичной обмотки;
– действующее значение тока первой гармоники в фазе первичной обмотки;
- угол сдвига фаз между фазным напряжением первичной обмотки и током первой гармоники.
Коэффициент мощности инвертора определяется отношением активной мощности, отдаваемой в трёхфазную сеть, к полной мощности инверторного агрегата
. (7.12)
Коэффициент
искажения формы тока
определяется так же, как и для выпрямителя:
,
и при шести пульсовой схеме
.
Угол определяется соотношением
. (7.13)
С учётом выражения (7.12) коэффициент мощности инвертора будет:
. (7.14)
Очевидно,
что увеличение угла
снижает активную мощность, отдаваемую
инвертором в трёхфазную сеть, и уменьшает
коэффициент мощности инвертора. Поэтому
режим компаундирования инвертора, при
котором система управления обеспечивает
минимально возможное значение угла
опережения на границе устойчивой работы
предпочтительнее, чем работа с постоянным
углом опережения, рассчитанным на
номинальный ток IИН.
Контрольные вопросы
1. Что такое инвертирование постоянного тока?
2. Для чего на тяговой подстанции устанавливают инвертор?
3. Нарисуйте схему выпрямительно-инверторного агрегата и покажите, как проходит ток в режиме выпрямителя и инвертора.
4. Для чего при переводе в режим инвертора изменяют полярность преобразователя?
5. Почему в инверторе нельзя использовать диоды?
6. Что такое прорыв инвертора?
7. Для чего тиристоры инвертора открывают с углом опережения ?
8. Почему при переводе в режим инвертора увеличивают напряжение вторичной обмотки трансформатора с U2В до U2И?
9. Как влияет на работу инвертора угол коммутации вентильных токов и?
10. Запишите условие безопасной работы инвертора. В каком случае может произойти опрокидывание инвертора?
11. Какой из углов , и, зависит от схемы управления инвертора, от тока нагрузки, от конструкции тиристоров?
12. Что такое компаундирование инвертора?
13. Нарисуйте входные характеристики инвертора. До какой величины тока нагрузки инвертор может работать по естественной и по искусственной стабилизированной характеристикам?
14. По какой схеме выполнен выпрямительно-инверторный агрегат ВИПЭ-1? Перечислите достоинства и недостатки схемы.
15. Для чего в схеме вентильного плеча ВИПЭ-1 выделяется общая тиристорная группа?
16. По какой схеме выполнен выпрямительно-инверторный агрегат ВИПЭ-2? Перечислите достоинства и недостатки схемы.
17. Для чего в схемах ВИПЭ-1 и ВИПЭ-2 применяются реакторы РОСВ?
18. Как определяется коэффициент мощности инвертора?
19. Когда коэффициент мощности инвертора будет больше: в режиме холостого хода или в режиме нагрузки?