Выпрямительные устройства типа ВУЛС-2 выпускаются промышленностью Министерства связи СССР с 1977 г. взамен выпрямительных устройств ВУЛС. В результате разработки выпрямительных устройств ВУЛС-2 усовершенствованы схемные решения, улучшены динамические характеристики при переходных процессах, уменьшены габаритные размеры и масса, увеличен КПД, унифицированы схемы и конструкция, повышена надежность.
Выпрямительные устройства ВУЛС-2 выпускаются следующих пяти типов: ВУЛС-60/260-2, ВУЛС-60/140-2, ВУЛС-24/260-2, ВУЛС-24/130-2 и ВУЛС-220/14-2. Они состоят из двух одинаковых выпрямителей ВЛ и одного шкафа фильтра ШФ. ВЛ устройства работают от двух независимых синхронных и синфазных источников энергосети переменного трехфазного тока номинального напряжения 220 или 380 В (с нулем) частотой 50 Гц. Состав выпрямительного устройства и основные электрические параметры каждого из указанных выше типов выпрямительных устройств приведены в табл. 1.10. Выпрямительные устройства обеспечивают стабилизацию напряжения с точностью ±2% при изменении: напряжения питающей сети от 90 до 105% номинального значения; частоты сети от 48 до 52 Гц; тока нагрузки от номинального до минимального значений, указанных в табл. 1.10 при работе
Рис. 1.29. Осциллограмма изменения выпрямленного напряжения устройства ВУЛС-2 при:
а — увеличении тока нагрузки; б — при уменьшении тока нагрузки
двух ВЛ; тока нагрузки от 100 до 5% (для ВУЛС-60/260-2 у ВУЛС-60/140-2) и от 100 до 10% (для ВУЛС-24/260-2, ВУЛС-24/130-2 и ВУЛС-220/14-2) номинального значения тока устройства при работе одного выпрямителя ВЛ.
Величина пульсации выпрямленного напряжения во всех режимах работы выпрямительного устройства, измеренная на его выходных клеммах при работе на активную нагрузку, не должна превышать 5 мВ псоф для ВУЛС-60/260-2 и ВУЛС-60/140-2, а для ВУЛС-24/260-2, ВУЛС-24/130-2 и ВУЛС-220/14-2 15 мВ, измеренных ламповым вольтметром со среднеквадратической характеристикой в диапазоне частот свыше 300 Гц, и 250 мВ в диапазоне частот до 300 Гц.
Два параллельно соединенных ВЛ, которые подключены к нагрузке через фильтр, обеспечивают равномерное распределение (не превышающее 10% номинального значения тока устройства) нагрузки, изменяющейся от номинального до минимального значения, указанного в табл. 1.10.
Для ВУЛС-60/260-2 и ВУЛС- 60/140-2, работающих соответственно при токах нагрузки 260 и 140 А, изменение напряжения на выходе устройства составляет не более 6% установленного значения при уменьшении или увеличении тока нагрузки на 10% номинального тока устройства (для ВУЛС-60/140-2 см. рис. 1.29а,б).
Изменение выпрямленного напряжения устройства во всех режимах работы, вызванное переходными процессами при отключении и выключении любого ВЛ в результате пропадания и восстановления напряжения питающей сети, находится в пределах от —15 до -4-10% номинального значения выпрямленного напряжения.
Рис. 1.30. Осциллограмма изменения выпрямленного напряжения устройства ВУЛС-2 при:
а — пропадании напряжения питающей сети; б — восстановлении напряжения питающей сети
Состав и основные параметры
Примечания.
- Номинальным выпрямленным током называется наибольшая работе.
- Номинальной выходной мощностью называется мощность, снимаемая с устройства величина тока, на которую рассчитано устройство или выпрямитель ВЛ при длительной или одного выпрямителя ВЛ при номинальных значениях выпрямленного тока и напряжения.
- Коэффициенты полезного действия и мощности указаны при номинальных напряжениях сети, токе нагрузки и выпрямленном напряжении.
Время, в течение которого выпрямленное напряжение, установленное на номинальное значение, выходит за пределы ГОСТ 5237—69 (58—66 В для ВУЛС-60/260-2 и ВУЛС-60/140-2; 21,6—26,4 и 20,6 — 21,8 В для ВУЛС-24/260-2, ВУЛС-24/130-2; 200—212 В для ВУЛС-220/14-2), не превышает 600 мс (для ВУЛС-60/140-2 см. рис. 1.30а, б).
В устройствах ВУЛС-2, так же как и в устройстве ВУЛС, предусмотрена возможность подключения стабилизатора не только к выходным клеммам, но и непосредственно к аппаратуре связи.
Выпрямители ВЛ выполнены на базе выпрямительных устройств типа ВУК, т. е. схема силовой цепи выпрямителя ВЛ и полупроводниковый стабилизатор ВЛ такие же, как у выпрямительных устройств типа ВУК.
Схемы автоматики, защиты и сигнализации выпрямительных устройств ВУЛС-2 по сравнению со схемами устройств ВУЛС усовершенствованы и унифицированы, они выполняют те же функции, что и в устройствах ВУЛС, но в отличие от последних дополнительно обеспечивают: ограничение выпрямленного тока ВЛ до 105+10% номинального; при повышении выпрямленного напряжения до 115±5% максимального значения селективное отключение неисправного выпрямителя, т. е. того из выпрямителей устройства ВУЛС, на котором выпрямленное напряжение вследствие неисправности возросло до 115±5% максимального значения.
Динамический режим ВУЛС-2 определяется наличием в устройстве (как в ВЛ, так и в ШФ) инерционных элементов (дросселей фильтров и конденсаторов) и характеризуется амплитудой и длительностью увеличения или уменьшения выпрямленного напряжения.
Таблица 1.10
Увеличение или уменьшение тока станционной нагрузки является нормальным эксплуатационным режимом, но при таком режиме на выходе устройства наблюдаются отклонения его напряжения от установленной величины. Так при увеличении тока нагрузки устройства его выпрямленное напряжение уменьшается, а при уменьшении — увеличивается (см. рис. 1.29а,б). Величина этих отклонений зависит от параметров фильтра и от величины изменения тока нагрузки. Улучшение динамических характеристик ВУЛС-2 осуществлено за счет применения дросселя насыщения с внутренней обратной связью (увеличение скорости регулирования) и оптимального фильтра (определенное соотношение величины LC, при котором отклонение напряжения на нагрузке от номинальной величины при прохождении переходного процесса получилось минимальным). Общий фильтр состоит из двух дросселей и двух звеньев конденсаторов, размещенных в ШФ. Каждое звено конденсаторов состоит из трех групп. Каждая группа защищена двумя параллельно включенными предохранителями, один из которых сигнальный. Конденсаторы рассчитаны таким образом, что при выходе из строя одной из групп первого и второго звеньев обеспечивается заданная величина пульсации. Дроссели фильтра установлены в заземленном полюсе, что обеспечивает безопасность обслуживающего персонала при проведении профилактических работ во время эксплуатации.
Выпрямители и шкафы фильтра выполнены в виде унифицированных шкафов сборной конструкции следующих размеров: высота — 2000 мм, ширина — 550 мм, глубина — 700 мм.
Выпрямительные устройства ВУЛС-60/260, ВУЛС-60/140, ВУЛС-24/250 имели следующий существенный недостаток: при повышении напряжения на выходе одного из двух параллельно работающих выпрямителей, поврежденный выпрямитель автоматически не отключался, схемой лишь предусматривалась сигнализация повышения напряжения, а отключение поврежденного выпрямителя осуществлялось вручную. В устройствах ВУЛС-24/120 и ВУЛС-220/13 индивидуальная защита от перенапряжения имелась, но срабатывание ее было замедлено на 2—3 с.
При таком замедлении напряжение на выходе ВУЛС при неисправности на одном из выпрямителей достигало значения, в 1,5 раза превышающего номинальное, что в свою очередь могло привести к выходу из строя полупроводниковых приборов аппаратуры связи. Все типы устройств ВУЛС-2 имеют быстродействующую индивидуальную защиту от перенапряжения, которая обеспечивает ограничение выпрямленного напряжения до 115±5% максимального значения с последующим автоматическим отключением неисправного ВЛ, т. е. того ВЛ, на выходе которого вследствие неисправности увеличилось выпрямленное напряжение.
