2.1.2. Тяговые подстанции постоянного тока

Определение мощности на тягу преследует цель выбора тягово­го трансформатора, мощность которого является составляющей мощности главного понижающего трансформатора.

Наиболее простым методом является определение мощности на тягу по заданному действующему значению выпрямляющего тока подстанции, кВА

S_тяг = 1,05∙U_дн∙I_Д.ТП , (2.4)

где U_дн - номинальное выпрямленное напряжение на шинах под­станции, кВ; I_Д.ТП - действующее значение выпрямленного тока подстанции, А.

После этого необходимо выбрать тип выпрямителя и схему вып­рямления. На тяговых подстанциях постоянного тока для преоб­разования переменного тока в постоянный применяют выпрями­тельные преобразователи на кремниевых силовых вентилях с нуле­выми и мостовыми схемами выпрямления, которые бывают про­стыми и сложными. Последние образуются из простых путем после­довательного или параллельного их соединения. В настоящее время широкое применение нашла трехфазная двенадцатипульсовая схема выпрямления. Двенадцатипульсовые схемы образуются из двух трехфазных шестипульсовых мостовых схем выпрямления, соеди­ненных параллельно или последовательно.

Параллельное соединение трехфазных мостовых шестипульсовых схем требует применения уравнительного реактора, как в схеме «две обратные звезды с уравнительным реактором», что усложняет преоб­разовательный агрегат. При последовательном соединении двух шес­типульсовых мостовых схем уравнительного реактора не требуется, что дает ей несомненные преимущества.

Технические данные полупроводниковых преобразователей приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Технические характеристики полупроводниковых преобразователей

Тип	Номинальное напряжение, В	Допустимая пере- грузка по току, % в течение			Тип и коли- чество полу- проводнико- вых диодов	Схема выпрямления	Вид охлаждения	Разрядники		Вид усоновки
		15 мин	2 мин	10 с				тип	коли- чество
ПВЭ – 5АУ1	3300	25	50	100	ВЛ-200-10Б; 5∙14∙6=420	Мостовая трехфаз- ная; «две обратные звезды» с уравни- тельным реактором	Воздушное естественное	РБК - 3	6	Наружная
ПВЭ – 3МУ1	3300	50	-	100	ВЛ-200-8Б; 10∙9∙6=540	Мостовая трехфазная	Воздушное принудительное	РБК - 3	6	Внутренняя
ПВКЕ – 3	3300	25	50 (1 мин)	-	ВЛ-200-10; 5∙14∙6=420	Мостовая трехфаз- ная; «две обратные звезды» с уравни- тельным реактором	Воздушное естественное	РРА - 3	1 блок	Наружная; Внутренняя
ТПЕД – -3150- -3,3 кВ- -У1	3300	Iн = 3150 А			ДЛ 133 – 500 -14; 48 х 6	Двенадцатипульсовая Последовательная; Двенадцатипульсовая паралельная	Воздушное естественное	РВКУ – 1,65 А01	6	наружная
ВТПЕД -3,15к- -3,3к – -21-У!	3300	Iн = 3150 А			ДЛ 153 – 2000 – 20 – УХЛ2; 8х 6	Двенадцатипульсовая Последовательная; Двенадцатипульсовая паралельная	Охлаждение диодов водяное (дистиллиро- ванная деари-рованная вода)	РВКУ – 3,3 А01	6	наружная

Примечание

1. С другими типами полупроводниковых преобразователей можно ознакомиться по справочной литературе.

2. Максимально допустимое напряжение преобразователей – 400 В.

3. Номинальный выпрямительный ток I_дн = 3000 А.

После выбора схемы выпрямления и типа полупроводникового преобразователя определяется их количество

(2.5)

где I_Д.ТП — действующее значение выпрямленного тока (см. задание), А; I_дн - номинальный выпрямленный ток выбранного типа полупроводникового преобразователя, А.

Полученное при расчете дробное число округляется в большую сторону, если его дробная часть больше 10 % от целой, и в меньшую, если дробная часть меньше 10 %. Это округленное число будет окончательно определять число выпрямителей (N).

Преобразовательный агрегат тяговой подстанции постоянного токf состоит из выпрямителя, который выбран, и тягового трансформатора, который необходимо выбрать, рассчитав его мощность

, (2.6)

где N — принятое целое число выпрямителей.

При выполнении этого условия необходимо, кроме этого, учи­тывать принятую схему выпрямления и первичное напряжение, т.е. U_1н ≥ U_{1 раб}.

Электрические характеристики некоторых типов трансформаторе» приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2