Выбор и обоснование выпрямительной схемы.
В данном курсовом проекте, производится расчет преобразовательного агрегата, предназначенного для установки на тяговых подстанциях метрополитена. Преобразователь собран по шестипульсовой схеме преобразования и состоит из преобразовательного трансформатора и трехфазного мостового выпрямителя (рис.1).
Мостовая схема обладает рядом достоинств, по сравнению с нулевой схемой с уравнительным реактором. Прежде всего у мостовой схемы более высокий коэффициент использования мощности трансформатора – 0,95 против 0,8. Конструкция трансформатора значительно упрощается, так как отпадает необходимость в двух вторичных обмотках. Отпадает необходимость и в самом уравнительном реакторе. Установленная мощность полупроводниковых приборов в обеих схемах одинакова, также во всех шестипульсовых схемах одинаков угол коммутации.
В системах электроснабжения железных дорог, метрополитена, и городского электротранспорта, несмотря на это, достаточно широко распространены шестипульсовые мостовые выпрямители.
2. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЯ, ТОКОВ И МОЩНОСТИ. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА.
Номинальный и перегрузочный режимы принимаем исходя из следующих рекомендаций. Параметры номинального режима по току определяем из задания. Кратность в процентах от номинального тока, длительность перегрузок и цикличность соответствуют требованиям к тяговым потребителям (ГОСТ 2329-70).
125% в течении
15 минут 1 раз в 2 часа:
150% в течении
2 минут 1 раз в 1 час:
200% в течении
10 секунд 1 раз в 2 мин:
Предварительно производится расчет для номинального режима при идеальных СПП и пренебрежении сопротивлениями питающей сети.
Среднее
выпрямленное напряжение в режиме
холостого хода
определяется по формуле:
(1)
где
-
номинальное выпрямленное напряжение.
Исходя из значения
среднего выпрямленного напряжения
определяем эффективные значения
напряжения вторичной обмотки
:
(2)
(3)
Средний ток
плеча схемы выпрямления
:
(4)
где
-
номинальное значение выпрямленного
тока.
Для номинального режима:
Обратное
максимальное напряжение плеча схемы
выпрямления
:
(5)
Эффективное
значение тока плеча схемы выпрямления
(6)
Эффективное
значение тока вторичной обмотки
преобразовательного трансформатора
;
(7)
Отсюда следует, что эффективное значение фазного тока вторичной обмотки:
Эффективное
значение тока первичной обмотки
преобразовательного трансформатора
(8)
где
- коэффициент трансформации;
Расчет мощности
преобразователя трансформатора
при номинальном режиме:
На основании
значения расчетной мощности и
предназначения преобразователя,
осуществляется выбор преобразовательного
трансформатора. По расчетам подходит
трансформатор типа: ТМП – 3200/6. Типовая
мощность трансформатора 3065 кВА,
напряжение короткого замыкания
,
потери:
