変電所用整流器ユニット

半導体整流器は、採用される整流回路と電源変圧器結合回路に応じて、ブリッジ回路または中性点回路に含めることができます。

都市電気交通の主変電所用整流器ユニットVAK-1000/600-N、VAK-2000/600-N、VAK-3000/600-N。ユニットタイプの指定は次のように解読されます: シリコンバルブ整流器を備えた整流器、公称整流電流 1000、2000 または 3000 A、公称整流電圧 600 V、ゼロ回路に従って動作。

このユニットは、電源変圧器、整流器、制御キャビネット、保護キャビネットまたはパネル、および高速カソード スイッチで構成されます。

整流器は、整流器のタイプに応じて BVK-1000/600-N、BVK-2000/600-N、および BVK-3000/600-N として指定されます。これは、定格整流電流 1000、2000 または 3000 A、公称整流用のシリコン整流器を意味します。中性回路で動作する電圧 600 V。

整流器ユニットの各相またはアームは、並列および直列に接続されたバルブで構成されます。

バルブの並列接続は、相またはレグの定格電流が個々のバルブの定格電流を超える場合に使用されます。

バルブの直列接続は、相に逆電圧が印加されたときに、相またはアームの非導通部分の絶縁耐力を確保するために使用されます。

相またはレグ n1 に並列接続されたバルブの数は、整流器の相またはレグ Ia の電流が並列接続されたバルブの合計定格電流よりも小さくなければならないことに基づいて決定されます。

ここで、Ki — 1.35 ～ 1.8 に等しい安全電流係数。

バルブが並列に接続されている場合、バルブ間の電流が不均一に分配されるため、過熱や高電流バルブの故障が早まり、電流バルブが十分に活用されなくなります。並列接続されたバルブ間で電流が不均一に分布するのは、実際のバルブの電流電圧特性と熱抵抗の直接的な分岐が互いに若干異なるためです。

並列接続されたバルブ間の電流を均等化するには、バルブと直列に接続されたオーム抵抗または誘導分流器を使用できます。

米。 1. 並列接続された 2 つのバルブの誘導分流器の図: If — 相電流、I2v、I1v — バルブ電流

米。 2. 並列接続された 3 つのバルブの誘導分流器の回路図

追加の損失が発生し、整流器の効率が低下するため、バルブと直列に接続されたオーム抵抗はほとんど使用されません。

高電力設備では、通常、誘導分流器が使用されます。

図では。図１は、並列接続された２つのバルブ用の誘導分流器の図を示す。セパレータはスチールコアで構成されており、その上に 2 つの同一のコイルが巻かれており、コイルによって発生する磁束の方向が逆になるように接続されています。

並列分岐間の電流の不均衡により、磁束がコアに発生し、より小さい電流で巻線に追加の電圧降下が発生し、巻線と並列接続されたバルブの電流の均等化が実現します。並列バルブの電流を均等化するには、少量の e が必要です。したがって、分割巻線は少数の巻数で構成されます。

図では。図２は、並列接続された３つのバルブの誘導分流器の図を示す。スプリッターは、各ストリップに 2 つのコイルを備えた 3 バーの磁気コアで構成されています。並列接続された各バルブは、異なるバーに配置された 2 つの直列接続されたコイルを介して相に接続されます。 1 つの並列分岐で電流が増加すると、追加の e が誘導されます。等v. 他の 2 つの分岐で、分割器とバルブの巻線の電流を均等化します。

スプリッタは、より多くのゲートを並列接続して同じ方法で実装されます。各レグまたは相で直列に接続されるバルブの数は、直列に接続されたすべてのバルブの合計定格逆電圧が、選択した補正回路 (ブリッジまたはゼロ) でアームまたは相に印加される最大逆電圧より大きくなるように選択されます。

ここで、Σrev.vent は公称逆直列接続バルブの合計、max は特定の整流器回路の相またはアームごとの最大逆電圧、Ki は 1.45 ～ 1.8 に等しい電圧安全率です。

したがって、直列に接続されたゲートの数 n2 は、

直列に接続されたアバランシェ バルブの数は、次のように選択されます。

直列接続されたバルブ間の逆電圧の均一な分配を確保するために、等しい抵抗値を持つ一連の直列接続シャント抵抗器 RШ がバルブに並列に接続され、分圧器として機能します。シャント抵抗器 RШ の抵抗値は、クラスと直列に接続されたバルブの数に応じて 1.5 ～ 5 kΩ の範囲で選択されます。

相またはアームの並列ブランチに沿った電流分布の不均一性は、並列ブランチで測定された平均電流の ± 5% を超えてはなりません。公称モードの 100% を超える負荷電流では、短絡電流は±10%を超えないこと。バルブ内の逆電圧の不均一な分布は、バルブに印加される平均動作逆電圧の ± 10% を超えてはなりません。

図では。図 3 に、BVK-1000/600-N 整流器ユニットの 1 相の接続図を示します。

非アバランシェ バルブを備えた BVK 整流器は、AC サージ保護キャビネットと充電側が取り外された状態で工場で製造されています。

これらの整流器のAC側のサージ保護は、スター型またはデルタ型に接続されたコンデンサC1と抵抗R1で構成され、変圧器の2次巻線の相に接続されています(図4)。

米。 3.BBK-1000/600-Nの1相接続図

米。 4. サージ保護付きVAK整流器ブロックのスキーム

この保護には、7.5〜8マイクロファラッドの容量を持つコンデンサKM-2-3.15、電力150Wおよび抵抗5オームの抵抗器PE-150、および7.5アンペアのヒューズ付きヒューズPK-3が使用されます。

整流電流側のスイッチング過電圧に対する保護は、並列接続された 150 マイクロファラッドの容量を持つ 2 つのコンデンサ C2 IM-5-150 によって提供されます。 2 つの 5 オームの抵抗 R2 が直列に接続されています。抵抗付きコンデンサは、50 A ヒューズ付きの PK-3 ヒューズを介して整流器ユニットの正極と負極の間に接続されています。

米。 5. 変圧器のバルブ巻線側サージ保護回路と整流電流

高速スイッチがライン上の短絡電流を切断するときの DC 開閉装置のバスバーの過電圧は 2 kV を超えません。つまり、バルブの直列回路の絶縁耐力を超えません。しかし、バルブは、バルブ自体のスイッチング電流によるサージを伴う高速スイッチによってライン内の短絡電流がオフになるときに、サージが加わることで生じるサージの影響を受ける可能性があります。

半導体整流器を過電圧から保護するために、避雷器とコンデンサを使用した回路を推奨します（図5）。 RV1-00 リミッターは、各相と変圧器の中性端子または負端子の間に 1 つを含む、変圧器のバルブ側に取り付けられています。リミッタは 2 ～ 20 μs の時間トリガされ、過電圧は 1 マイクロ秒の単位で現れるため、リミッタと並列に 0.5 μF の容量を取り付ける必要があります。静電容量は PK-3 ヒューズを介してバルブ コイルに接続されます。

正極と負極の間の整流電流側では、アバランシェ バルブが 900 ～ 1000 V の総アバランシェ電圧でオンになります。バルブは PC-3 ヒューズを介して正母線に接続されています。構造的には、この保護はヒューズ、2 つの VL-200 アバランシェ バルブ、および 2 つの取り付けられた抵抗器を備えた getinax パネルです。パネルは陰極スイッチを備えてケージに取り付けられます。図では。図６は、整流側サージ保護パネルの寸法図である。

大気過電圧から保護するために、架線のプラス極（トロリー線とマイナスの両方）に端子台を取り付けることをお勧めします。

アバランシェ バルブは、バルブと並列に接続すると、逆方向に一時的に大きな電流が流れる可能性があるため、RШ および R — C 回路が取り付けられない場合があります。そのため、BVKL 整流器ブロックには R — C 回路がありません。これにより、ブロック図が簡略化されます。ただし、適切な動作を保証するために、回路 RSh のバルブの状態を監視する回路もアバランシェ バルブを備えた整流器ブロック内に残されました。

米。 6. 整流側のサージ保護パネル: a — 正面図、b — 上面図、1 — 抵抗器、2 — アバランシェ バルブ、3 — ヒューズ PK -3

バルブの状態の制御は、各相またはアームのバルブの並列分岐の中点に接続された同電位（または差による微小な電位差）を持つリレー（ミキサー）を指定することで行われます。バルブの特性上）。

並列バルブ分岐のいずれかのアームでバルブが故障した場合、このアームの抵抗の変化により、ブレンダーの接続点間に電位差が発生します。これは、ブレンダーが動作してバルブを閉じるのに十分な電位差です。連絡先。

ブレンダー接点は、TC 信号変圧器の各二次巻線の回路を閉じ、それによって磁気回路内の磁束に変化を引き起こし、保護リレーを作動させ、回路を信号に対して閉じるか、整流器ユニットをトリップさせます。信号変圧器は同時に消火器の接点を 220 V 回路から絶縁します。

ブレンダーの隣の制御盤パネルには、ブレンダーが接続されている相と並列回路の番号が表示されます。クエンチャーにドロップされたフラグは、どの回路で障害を探すかを示します。

整流器は、二重ドア、前後ドア、取り外し可能な側壁を備えたフレーム金属キャビネットの形で作られています。キャビネット内には取り外し可能な断熱材のパネルが取り付けられており、その上にクーラー付きのバルブが取り付けられています。 1 つの直列回路のバルブが各パネルに取り付けられます。

整流器ユニットの絶縁耐力を高め、バルブまたはその空冷器間のオーバーラップの可能性を減らすために、キャビネット内のバルブパネルは、それらの間の電位差ができるだけ少なくなるように配置されます。

キャビネット内部の片側には、並列バルブ分岐が分流器を介して接続されている AC バスバーがあります。変圧器から母線への陽極線の供給は下からも上からも行うことができ、反対側にはシャント付きの陰極ストリップがあります。整流器ハウジングは、正面、背面だけでなく側面からも保守できるように取り付けられています。

キャビネットの上部にはファンが取り付けられており、下から上に冷却空気の流れを作り出します。ファンハウジングにはエアリレーが取り付けられており、冷却風の流れを制御します。