Изучение схемы и конструкции вольтдобавочного устройства тяговой подстанции постоянного тока

Цель занятия: изучить особенности конструкции и принципа работы устройств повышения напряжения на железных дорогах постоянного тока на примере вольтдобавочного устройства.

Краткие теоретические сведения:

Рисунок 6.1. Вид модуля ВДУ со стороны подключения тяговой сети.

Рисунок 6.2. Общий вид ВДУ с трансформатором.

Устройство вольтдобавочное служит для усиления электроснабжения контактной сети постоянного тока 3,3 кВ электрифицированных железных дорог.

Основной режим работы ВДУ – стабилизация напряжения в контактной сети путем регулирования уровня выходного напряжения тяговой подстанции в зависимости от токовой нагрузки.

В комплект поставки ВДУ входят:

- модуль вольтодобавочного устройства;

- трансформатор вольтодобавочного устройства 10(6) кВ;

- щиток дистанционного управления;

- датчик напряжения с предохранителем и комплектом проводов вторичной коммутации.

Рисунок 6.3. План расположения оборудования в модуле ВДУ.

Рисунок 6.4. Трансформатор.

Трансформатор ВДУ представляет собой сухой трансформатор мощностью 2,5 МВА в кожухе размером 3035х3000х2930 мм и массой 10600 кг.

Рисунок 6.5. Общий вид и внутреннее устройство выпрямителя.

Выпрямитель В-МПП-3,15к-500 УХЛ4 на номинальное выходное напряжение 500 В.

Рисунок 6.6. Датчик напряжения.

ДН представляет собой компенсационный датчик на эффекте Холла и служит для электронного преобразования напряжения в пропорциональный выходной ток. ДН имеет гальваническую развязку между первичной (силовой) и вторичной (измерительной) цепями. ДН имеет токовый выход с коэффициентом преобразования 4000 В/50 мА.

Рисунок 6.7. Принципиальная схема ВДУ.

Таблица 6.1.

Основные технические характеристики ВДУ.

Модуль ВДУ включается последовательно с тяговым выпрямительным агрегатом со стороны «минуса». Напряжение на выходе модуля ВДУ суммируется с напряжением тягового выпрямительного агрегата. Регулированием напряжения модуля ВДУ обеспечивается стабилизация уровня выходного напряжения тяговой подстанции на заданном уровне. Регулирование выходного напряжения модуля ВДУ осуществляется по сигналам ДН, установленного на сборных шинах постоянного тока тяговой подстанции. Выходной сигнал ДН заводится в щиток ДУ, где сравнивается с уставкой. По результатам сравнения формируется сигнал управления ВДУ. По сигналу управления модуль ВДУ обеспечивает выходное напряжение, необходимое для стабилизации напряжения тяговой подстанции на уровне заданной уставки.

Для защиты ВДУ от перегрузок используются сигналы с датчиков тока. Защита ВДУ от перегрузок обеспечивается переводом его в режим стабилизации по току. Система управления ВДУ обеспечивает выходное напряжение модуля ВДУ, необходимое для удержания тока ВДУ на уровне, не превышающем уставку. В случае невозможности стабилизации тока и его дальнейшего увеличения (короткое замыкание), обеспечивается минимальное выходное напряжение модуля ВДУ. Для снижения переменных составляющих в выпрямленном напряжении, а также прохождения тока при выключенном ВДУ, предусмотрены шунтирующие диоды. В случае возникновения аварийной или нештатной ситуации с тиристоров снимаются импульсы управления, а ток тяговой подстанции замыкается через шунтирующие диоды. В этом случае обеспечивается уровень напряжения на выходе тяговой подстанции без работы ВДУ (без стабилизации). Для обеспечения дистанционного управления ВДУ на тяговой подстанции устанавливается щиток ДУ.