2. ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СЕРИИ ТПЗ, ТПРЗ МОЩНОСТЬЮ 1000—12 000 кВт
Классификация и технические данные. Тиристорные преобразовательные агрегаты предназначены для питания якорных цепей крупных электрических машин постоянного тока.
Серия агрегатов включает типоисполнения на номинальные выпрямленные токи 1600, 2500, 4000, 5000, 6300, 8000, 10000 и 12500 А и номинальные выпрямленные напряжения 660 (на токи до 6300 А), 825 (на все токи), 1050 В (на токи 2500 А и выше).
Типоисполнения агрегатов различают в зависимости от необходимости получения шести- или двенадцатипульсного выпрямленного напряжения. Для этого предусмотрены следующие схемы выпрямления
:
трехфазная мостовая схема — для агрегатов на 660 В (все токи) и 825 В (1600 и 2500 А) ;
параллельное соединение двух мостовых схем со сдвигом соответствующих фазных напряжений на 30 град— для агрегатов на токи 4000 А и выше (все напряжения);
Рис. 8. Управляющие импульсы на выходе ячейки управления вентильного блока: /-400±80 МКС (7+2 град): Я — 3333 мкс (60 град); 3 — 20 мс (360 град); 4 — 2 ... 12 В
последовательное соединение двух мостовых схем с аналогичным сдвигом фазных напряжений на 30 град — для агрегатов на токи 2500 А и выше (напряжения 825 и 1050 В).
Агрегаты, выполненные по эквивалентной двенадцати- фазной схеме, допускают два способа управления:
а)симметричное управление вентильными секциями при параллельном или последовательном соединении мостов;
б)поочередное управление вентильными секциями при последовательном соединении мостов.
При симметричном управлении на одноименные тиристоры последовательно или параллельно соединенных мостов импульсы поступают с одинаковым углом управления при соблюдении в каждом мосту обычного порядка чередования управляющих импульсов.
При поочередном управлении в каждом мосте также соблюдается обычный порядок чередования импульсов, но изменение выходного напряжения преобразователя во всем диапазоне производится так, что на любом участке этого диапазона изменяется угол управления тиристорами одного или другого моста.
Использование поочередного управления дает возможность увеличить коэффициент мощности преобразователя по сравнению с симметричным управлением, а также уменьшить толчки реактивной мощности в питающей сети. Однако при этом уменьшается частота пульсаций выходного напряжения преобразователя (300 вместо 600 Гц при симметричном управлении).
Способ управления (симметричный или поочередный) может быть выбран и установлен непосредственно при эксплуатации, так как во всех преобразователях, выполненных по эквивалентной двенадцатифазной схеме, на зажимы потребителя (выходные зажимы) выведено управление обоими мостами.
Для реверсивных агрегатов используют:
встречно-параллельное включение выпрямительных групп (предусмотрено для всех агрегатов);
перекрестное включение выпрямительных групп (предусмотрено для агрегатов на 825 и 1050 В на токи 4000 А и выше при последовательном соединении мостов).
Питание силовых цепей агрегатов осуществляется от трехфазной сети переменного тока 6 или 10 кВ через индивидуальные понижающие трансформаторы.
Питание системы управления осуществляется от трехфазной сети переменного тока 380 В (220, 170 или 100 В), синхронизированной с напряжением силовой сети; допустимые отклонения мгновенных значений питающего напряжения от синусоидальной формы не более 13% амплитудного
значения основной гармоники при длительности до 30 град.
Питание собственных нужд агрегатов осуществляется от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В.
Агрегаты предназначены для длительного режима работы и допускают работу в повторно-кратковременном режиме. При этом среднеквадратичный ток не должен превышать номинального значения при времени усреднения 10 мин. Допустимая перегрузка по току в циклическом режиме составляет 100% в течение 15 с (класс 3 по ГОСТ 18142-72); допускается также работа с перегрузкой 75% в течение 1 мин и 125% в течение 10 с (классы 2 и 4 по ГОСТ 18142-72).
Охлаждение агрегатов — воздушное принудительное по разомкнутому циклу с помощью индивидуальных вентиляторов (встроенных в каждую вентиляционную шахту) или с помощью выносного вентилятора, охлаждающего все вентильные секции (групповое централизованное охлаждение). Исход воздуха на одну вентиляционную шахту 3000 м3/ч, перепад давления не более 300 Н/м2. При номинальных нагрузках потери в одном силовом шкафу не превышают 10 кВт. При аварийном отключении системы охлаждения допускается работа агрегатов в течение 5 мин. При выходе из строя одной параллельной ветви в плече преобразовательного моста каждого силового шкафа допускается работа агрегата в течение 8 ч.
Диапазон регулирования выпрямленного напряжения для реверсивных агрегатов+100:-100%; для нереверсивных От-100%.
Структура условного обозначения агрегатов серии ТПРЗ-10000/1050Т-22/2-У4
ТПРЗ — тиристорный агрегат (ТП—нереверсивный, ТПР — реверсивный); 3 — класс перегрузки по ГОСТ 18142-72;
10 000 номинальный выпрямленный ток, А;
— разделительный знак;
1050 — номинальное выпрямленное напряжение, В;
Т — подключение к сети через трансформатор;
— номер модификации схемного решения (1 — последовательное соединение мостов для нереверсивных агрегатов и для реверсивных агрегатов по встречно-параллельной схеме; 2 — последовательное соединение мостов для реверсивных агрегатов по перекрестной схеме; 3 — параллельное соединение мостов; 4 — мостовая схема);
2 — номер модификации способа управления агрегатом (1 — симметричное управление; 2 — поочередное управление);
1 — разделительный знак;
—номер модификации конструктивного исполнения (1—подвод переменного и постоянного тока сверху при свободной компоновке; 2 — подвод переменного тока сверху и постоянного снизу при свободной компоновке; 3 — подвод переменного и постоянного тока снизу при свободной компоновке; 4 — подвод переменного тока снизу и постоянного сверху при свободной компоновке; 5 — подвод переменного и постоянного тока сверху при комплектной компоновке; 6 — подвод переменного тока сверху и постоянного снизу при комплектной компоновке; 7 — подвод переменного и постоянного тока снизу при комплектной компоновке; 8 — подвод переменного тока снизу и постоянного сверху при комплектной компоновке); У4 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69).
Пример записи агрегата серии: ТПРЗ-10 ООО/1050Т-22/2-У4 (реверсивный тиристорный агрегат 10 000 А, 1050 В, последовательное соединение мостов, поочередное управление, свободная компоновка, подвод переменного тока сверху и постоянного тока снизу).
