牽引變電站用整流器

半導體整流器根據所採用的整流電路和電源變壓器耦合電路的不同，可以包含在電橋或中性電路中。

城市電力交通牽引變電站用整流單元VAK-1000/600-N、VAK-2000/600-N、VAK-3000/600-N。單元類型的名稱解釋如下： 整流器與硅閥整流器，標稱整流電流 1000、2000 或 3000 A，標稱整流電壓 600 V，根據零電路運行。

機組由電源變壓器、整流器、控制櫃、保護櫃或面板、高速陰極開關組成。

整流器根據整流器類型指定為 BVK-1000/600-N、BVK-2000/600-N 和 BVK-3000/600-N，意思是：額定整流電流為 1000、2000 或 3000 A 的矽整流器，標稱整流電壓 600 V 在中性電路上運行。

整流單元的每一相或臂由並聯和串聯連接的閥組成。

當相或支路的額定電流超過單個閥的額定電流時，使用閥的並聯連接。

閥的串聯用於保證相或臂在反向電壓施加期間的不導通部分的介電強度。

n1相或支路並聯閥數的確定依據是整流器Ia相或支路電流必須小於並聯閥的總額定電流

式中 Ki——安全電流係數取 1.35-1.8。

當閥門並聯連接時，它們之間的電流分佈不均勻，導致大電流閥門過熱和更快失效以及電流閥門利用不足。並聯連接的閥之間的電流分佈不均勻是由於這樣一個事實，即實際中的閥在電流-電壓特性和熱阻的直接分支方面彼此有些不同。

為了均衡並聯連接的閥門之間的電流，可以使用與閥門串聯連接的歐姆電阻或電感分流器。

米。 1. 兩個並聯閥門的感應分流器示意圖： If——相電流，I2v，I1v——閥門電流

米。 2. 三閥並聯感應分流器示意圖

由於額外損耗的出現和整流器效率的降低，很少使用與閥串聯的歐姆電阻。

在大功率裝置中，通常使用感應分流器。

在圖。圖 1 顯示了用於兩個並聯連接的閥門的感應分流器的示意圖。分離器由一個鋼芯組成，兩個相同的線圈纏繞在鋼芯上，連接方式使它們產生的磁通量方向相反。

由於並聯支路中的電流不等，由此產生的磁通量出現在鐵芯中，從而在電流較小的繞組中產生額外的電壓降，從而實現了繞組和並聯閥中電流的均衡。需要少量的 e 來均衡並聯閥中的電流。因此分壓器繞組由少量匝數組成。

在圖。圖2顯示了用於並聯連接的三個閥的感應分流器的圖。分離器由一個三桿磁芯組成，每個磁條上有兩個線圈。每個並聯連接的閥通過位於不同桿上的兩個串聯連接的線圈連接到相位。隨著一個並聯支路中電流的增加，會產生一個額外的 e。 ETC。 v. 在其他兩個分支中，從而使分壓器和閥門繞組中的電流相等。

分離器的實現方式與並聯連接的大量門相同。選擇每個支路或相中串聯連接的閥門數量，以便所有串聯連接的閥門的總額定反向電壓大於使用所選校正電路（橋式或零路）施加到臂或相的最大反向電壓

其中 Σrev.vent 是標稱反向串聯閥的總和，max 是給定整流電路每相或每臂的最大反向電壓，Ki 是電壓安全係數，取值為 1.45-1.8。

因此，串聯連接的門數 n2 將

選擇串聯的雪崩閥的數量等於

為了確保串聯閥之間的反向電壓均勻分佈，將一系列具有相同電阻的串聯分流電阻器 RШ 並聯連接到用作分壓器的閥。分流電阻器 RØ 的電阻值根據類別和串聯連接的閥門數量在 1.5-5 kΩ 範圍內選擇。

沿並聯支路的電流分佈的不均勻性不應超過並聯支路中平均測量電流的±5%，並且在負載電流高於標稱模式的 100% 時，短路電流應不超過±10%。閥門中反向電壓的不均勻分佈不應超過施加在閥門上的平均工作反向電壓的±10%。

在圖。圖3為BVK-1000/600-N整流單元一相接線圖。

帶有非雪崩閥的 BVK 整流器在工廠製造時帶有交流浪湧保護櫃，帶電側已移除。

這些整流器交流側的浪湧保護由星形或三角形連接的電容器 C1 和電阻器 R1 組成，它們連接到變壓器次級繞組的相位（圖 4）。

米。 3.BBK-1000/600-N一相接線圖

米。 4、帶浪湧保護的VAK整流塊方案

這種保護使用容量為7.5-8微法拉的電容器KM-2-3.15，功率為150W和電阻為5歐姆的電阻器PE-150，以及保險絲PK-3和7.5安培的保險絲。

整流電流側的開關過電壓保護由兩個電容器 C2 IM-5-150 提供，容量為 150 微法，並聯連接。兩個5歐姆電阻R2與它們串聯。帶電阻的電容通過50A保險絲的PK-3保險絲連接在整流單元的正負極之間。

米。 5、變壓器閥繞組側浪湧保護電路及整流電流

當高速開關斷開線路上的短路電流時，直流開關設備母線中的過電壓不超過 2 kV，即不超過閥門串聯電路的介電強度。但是，當高速開關關閉線路中的短路電流時，閥門本身的開關電流會產生浪湧，因此閥門可能會受到浪湧的影響。

為了保護半導體整流器免受過電壓影響，建議使用避雷器和電容器的電路（圖 5）。 RV1-00 限制器安裝在變壓器的閥側，包括每相和變壓器的中性或負極端子之間的一個。由於限制器的觸發時間為 2 至 20 μs，並且過電壓出現在幾分之一微秒內，因此有必要安裝 0.5 μF 的電容與限制器並聯。電容通過 PK-3 保險絲連接到閥線圈。

在正負極之間的整流電流側，雪崩閥導通，總雪崩電壓為900—1000V，通過PC-3熔斷器與正母線相連。在結構上，這種保護是一個帶保險絲的 getinax 面板、兩個 VL-200 雪崩閥和兩個安裝的電阻器。面板安裝在帶有陰極開關的籠子中。在圖。圖6是整流側電湧保護板的立體圖。

為防止大氣過電壓，建議在架空線的正極（滑觸線和負極）安裝接線端子。

由於雪崩閥可以短暫地通過相反方向的大電流，與閥並聯連接，RШ 和 R — C 電路可能不會安裝。因此，BVKL 整流器塊沒有 R — C 電路，這簡化了框圖。然而，為了確保正常運行，用於監測電路 RSh 的閥門狀況的電路也保留在具有雪崩閥的整流器塊中。

米。 6、整流側浪湧保護板：a——正視圖，b——俯視圖，1——電阻，2——雪崩閥，3——保險絲PK -3

閥門狀態的控制是通過指定繼電器（混合器）連接到每個相或臂的閥門並聯分支的中點來實現的，它們具有相同的電位（或由於差異而具有非常小的電位差）在閥門的特性中）。

如果並聯閥分支的任何一個臂發生閥門故障，由於該臂的電阻變化，攪拌器的連接點之間會出現電位差，這足以使攪拌器運行並關閉聯繫人。

攪拌器觸點閉合 TC 信號變壓器的每個次級繞組的電路，從而引起磁路中磁通量的變化並啟動保護繼電器，從而使電路閉合到信號或使整流器單元跳閘。信號變壓器同時將滅火器觸點與 220 V 電路隔離。

攪拌機旁邊的控制櫃面板顯示攪拌機連接的相位和並聯電路編號。熄滅器上掉落的標誌指示要查找故障的電路。

整流器做成框架金屬櫃的形式，有雙門、前後門和可拆卸的側壁。機櫃內部裝有可拆卸的絕緣材料面板，上面裝有帶冷卻器的閥門。一個串聯迴路的閥門連接到每個面板。

為了給整流器單元提供更大的介電強度，以減少閥之間或它們的空氣冷卻器之間重疊的可能性，機櫃中的閥面板以這樣的方式放置，即它們之間的電位差盡可能小。

在機櫃內部，一側有交流母線，並聯閥支路通過分流器連接到這些母線。從變壓器到母線的陽極線供應可以從下方和上方完成。另一側有帶分流器的陰極條。整流器外殼的安裝方式不僅可以從正面和背面進行維修，還可以從側面進行維修。

風扇安裝在機櫃頂部，可產生自下而上的冷卻空氣流。空氣繼電器安裝在風扇外殼上，用於控製冷卻空氣的流動。