Исходные данные
Инвертор предназначен для передачи избыточной энергии рекуперации из контактной сети постоянного тока в питающую сеть переменного тока на тяговых подстанциях магистральных железных дорог и для обеспечения электрического торможения электровозов на горных спусках.
Рисунок 1 - инвертор серии И-ПТП-1,6к-3,8к-50-УХЛ4
Схема включения инверторов (И) на тяговой подстанции с тяговыми выпрямителями ПВ1–ПВ3 представлена на рисунке 2. Реакторы РТ1, РТ2 обеспечивают необходимое сглаживание пульсаций напряжения и ограничивают скорость нарастания тока в аварийных процессах. После подачи напряжения питания через согласующий трансформатор автоматически запускается алгоритм диагностики работоспособности инвертора, по результатам которого выдается разрешение на подключение к контактной сети.
Рисунок 2 - Схема включения инвертора на тяговой подстанции
Система регулирования и управления поддерживает заданный уровень напряжения на выходе тяговой подстанции. Превышение выходным напряжением тяговой подстанции установленного значения является свидетельством начала рекуперативного торможения электроподвижного состава, инвертор автоматически входит в режим возврата энергии в питающую сеть. Встроенная система диагностики обеспечивает отключение оборудования при отказе, сигнализирует о приближении параметров к предельно допустимым и о необходимости внеплановых регламентных работ.
Конструктивные характеристики
Таблица 1 – конструктивные характеристики инвертора И-ПТП-1,6к-3,8к-50-УХЛ4
|
Наименование параметра |
Значение |
|
Габаритные размеры (ШxВxГ), мм |
2100х2400х1300 |
|
Масса, не более, кг |
1000 |
Габаритные чертежи представлены в приложении А
Конструктивные особенности:
Охлаждение тиристоров воздушное принудительное осуществляется с помощью охладителей на основе тепловых труб.
Принудительный обдув охладителей создается вентиляторами, установленными на крыше каждого шкафа.
Силовая ошиновка выполнена из меди.
Присоединение шин к тиристорным блокам осуществляется специальными гибкими демпферами, позволяющими компенсировать тепловые расширения шин вследствие нагрева и исключить механические напряжения в конструкции.
Система управления располагаются в отдельном шкафу управления.
Электрическая схема:
Инвертор изготавливается по 6-пульсной схеме инвертирования тока в двух вариантах исполнений:
мостовой;
«две обратные звезды с уравнительным реактором»
Включение тиристоров осуществляется формирователями импульсов через одновитковую кабельно-трансформаторную передачу. Каждый тиристор оборудован схемой диагностики проводимости.
Диагностика тиристора основана на измерении величины напряжения на нем в периоды отсутствия импульса управления.
Информация о проводимости каждого тиристора посредством оптоволоконной связи передается в микропроцессорную систему управления.
Измерение токов и напряжений производится датчиками на основе эффекта Холла.
В инверторе предусмотрена реализация ряда функций:
− автоматическое обнаружение режима рекуперации. Производится с помощью датчика напряжения, установленного на входе инвертора и подключенного к шинам постоянного тока «+» и «-»;
− реализация автоматического повторного включения (АПВ). Это позволяет уменьшить время возврата в работу инвертора и снизить вероятность повреждаемости тиристоров;
− плавный пуск при включении инвертора, что позволяет уменьшить броски тока и перенапряжения в контактной сети;
− управление внешней характеристикой инвертора (стабилизация и наклон);
− амплитудно-независимое формирование граничных углов управления инвертором, уменьшающее влияние изменения переменного напряжения питающей сети на внешнюю характеристику и вероятность опрокидывания инвертора при нахождении его на ограничении минимального угла управления.