Навигация

 

 Меню раздела

Выработка электроэнергии и ее распределение
Графики нагрузок электротехнических установок
Основные условия сооружения и эксплуатации
Система тягового энергоснабжения железных дорог
Электроснабжение метрополитенов
Схемы главных электрических соединений
Транзитная подстанция
Опорная подстанция
Распределительное устройство тягового напряжения
Схемы силовых цепей тяговых подстанций метрополитена
Схема силовых цепей подземной подстанции
Понижающие трансформаторы
Силовые трансформаторы для питания не тяговых нагрузок
Типы преобразовательных агрегатов
Схемы преобразования тока
Кремниевые выпрямители
Полупроводниковые вентили
Аппаратура рекуперации
Быстродействующие выключатели постоянного тока
Типы быстродействующих выключателей
Быстродействующий выключатель ВАБ-28ф
Быстродействующие анодные выключатели
Разъединители и приводы к ним
Короткозамыкатели
Коммутационная аппаратура низкого напряжения
Пакетные выключатели и переключатели
Воздушные автоматические выключатели
Контакторы
Магнитные пускатели
Комплектные распределительные устройства
Открытые распределительные устройства
Закрытые распределительные устройства
Вспомогательное оборудование тяговых подстанций
Изоляторы
Измерительные трансформаторы
Разрядники
Аккумуляторные батареи
Специальное оборудование постоянного тока
Специальное оборудование переменного тока
Общая компоновка территории тяговых подстанций
Здания тяговых подстанций
Открытая часть подстанций
Конструкции тяговых подстанций метрополитенов
Цепи вторичной коммутации и собственных нужд
Цепи собственных нужд постоянного и переменного токов
Управление основными коммутационными аппаратами
Цепи сигнализации, блокировки и общие подстанционные цепи
Типы и принципы выполнения защит оборудования тяговых подстанций
Система переменного оперативного тока
Назначение и классификация узлов автоматики
Автоматика программного включения и отключения
Автоматика повторного включения и включения резерва
Вводы 110 кВ
Монтаж электрооборудования тяговых подстанций
Монтаж тяговых подстанций и контактной сети
Индустриализация электромонтажных работ
Техническая документация
Приемка тяговой подстанции под монтаж
Монтаж электрооборудования ОРУ
Силовые трансформаторы
Коммутационная аппаратура
Разрядники
Компенсирующие устройства
Монтаж электрооборудования ЗРУ
Выпрямители в здании
Свинцовые аккумуляторные батареи
Сглаживающие устройства
Общие положения об испытаниях
Испытание некоторых типов электрооборудования
Общий порядок испытания и наладки РЗА
Приемка тяговых подстанций в эксплуатацию
Основные элементы хозяйства электрификации
Ревизионно-ремонтные средства
Структура подразделений эксплуатации устройств электрификации
Обязанности энергоучастка
Участки энергоснабжения
Обязанности ревизионно-ремонтного персонала
Оперативная работа
Оперативные переключения
Бланки переключений
Порядок ликвидации аварий
Контроль за оборудованием подстанций
Распределительные устройства
Силовые и тяговые масляные трансформаторы
Быстродействующие выключатели
Распределительные устройства напряжением до 1000В
Зарядные и подзарядные устройства
Двигатель-генераторы
Измерительные приборы, реле управления и защиты
Освещение
Кабельные коммутации
Заземляющие устройства
Организация капитального ремонта электрооборудования
Экономика переработки энергии на тяговых подстанциях
Основы техники безопасности и производственной санитарии
Техника безопасности при монтаже тяговых подстанций
Техника безопасности при эксплуатации тяговых подстанций


Типы преобразовательных агрегатов

Высоковольтная сеть переменного тока подводит к тяговым подстанциям трехфазный ток напряжением 6, 10, 35, 110 или 220 кВ. На тяговых подстанциях участков железных дорог, электрифицированных на переменном токе, преобразовательными агрегатами служат трансформаторы, преобразующие трехфазный ток в однофазный напряжением 27,5 кВ той же частоты. На тяговых подстанциях постоянного тока для железнодорожного транспорта (3300 В) и метрополитенов (825 В) устанавливают преобразовательные агрегаты, преобразующие переменный трехфазный ток в . постоянный соответствующего напряжения. Таким образом, на тяговых подстанциях всегда имеются силовые преобразовательные агрегаты, назначение которых — преобразовывать трехфазный ток высокого напряжения, получаемый от энергосистемы, в ток соответствующего рода (однофазный, постоянный) и напряжения (27,5 кВ, 825 и 3300 В) для питания электрического подвижного состава.
Силовые трансформаторы на тяговых подстанциях однофазного тока являются самостоятельными преобразовательными агрегатами. Трехфазный ток подводится к первичным обмоткам трансформатора, соединенным в звезду, а от вторичных обмоток, соединенных в треугольник, получает питание контактная сеть. На тяговых подстанциях постоянного тока силовой трансформатор является частью преобразовательного агрегата. Здесь трехфазный ток также подводится к первичным обмоткам трансформатора, а его вторичные обмотки присоединяют к выпрямителю по различным схемам выпрямления..На выводах агрегата со стороны выпрямителя получают постоянный или, вернее, пульсирующий выпрямленный ток.
Выбор типа и схемы соединения преобразователя зависят от его технико-экономических показателей. При одинаковой надежности в эксплуатации выбирают наиболее экономичный преобразователь, т. е. преобразователь с наименьшими первоначальной стоимостью и потерями энергии и минимальными расходами на эксплуатацию.
В первый период развития электрической тяги на тяговых подстанциях применялись вращающиеся преобразователи: двигатель генераторы и одноякорные преобразователи.
Двигатель-генератор представляет собой агрегат, состоящий из двух независимых одна от другой в электрическом отношении машин, связанных между собой механически (муфтой). В тяговом режиме двигатели, получая питание от сети переменного тока, вращают генераторы постоянного тока, которые в свою очередь питают подвижной состав через тяговую сеть. При рекуперативном режиме электровозов, т. е. когда тяговые двигатели работают в генераторном режиме, генераторы постоянного тока на подстанциях получают питание от сети и начинают работать как двигатели. Двигатели переменного тока в этом случае работают как синхронные генераторы и отдают преобразованную избыточную энергию рекуперации в сеть переменного тока.
Одноякорный преобразователь представляет собой электрическую машину постоянно-переменного тока. От обычной машины постоянного тока он отличается тем, что кроме коллектора (сторона постоянного тока) имеет кольца, к которым подведены соответствующие выводные обмотки. В зависимости от числа пар полюсов машины и колец можно создать одноякорный преобразователь на различное число фаз.
В настоящее время не применяют вращающихся преобразователей, которые по сравнению со статическими имеют низкий кпд (0,85—0,8 при номинальной нагрузке и еще более низкий при малых нагрузках) и из-за больших габаритов и массы требуют для установки много места и тяжелых фундаментов.
Вместо них до 1970 г. на тяговых подстанциях железных дорог и метрополитенов в качестве преобразователей переменного тока в постоянный широко применялись ртутные выпрямители. Современные многофазные выпрямители состоят из вентилей — однофазных выпрямительных элементов.
Ртутный вентиль представляет собой герметический сосуд, в котором поддерживается низкое давление порядка 0,13—0,2 Па. Внутри сосуда расположены аноды и ртутный катод. Действие ртутного вентиля в качестве преобразователя основано на том, что при низком давлении внутри сосуда достаточно приложить к аноду положительное (по отношению к катоду) напряжение, чтобы началось движение электронов. Вблизи анода происходит ионизация газа и при наличии положительного напряжения возникает дуга между ним и катодом. Эта дуга является проводником электрического тока внутри вентиля. Если напряжение анода по отношению к катоду отрицательное — дугового разряда не произойдет, движения электронов не будет и ток через вентиль не потечет. Указанные свойства используют для выпрямления тока, т. е. преобразования переменного тока в постоянный. Телефон урая: купить радиотелефон и стационарный телефон urai86.ru.
Вначале отечественная промышленность выпускала многоанодные откачные ртутные выпрямители, где в одном корпусе помещались шесть анодов, а вакуум создавался путем непрерывной откачки газов из корпуса выпрямителя посредством специальных насосов.
В дальнейшем заводы начали выпускать одноанодные ртутные выпрямители, где каждый анод помещался в отдельном корпусе. Эти выпрямители имели ряд преимуществ перед многоанодными. Так, расстояние между анодом и катодом у них меньше, чем у многоанодных выпрямителей, что приводит к уменьшению падения напряжения в дуге и потерь электроэнергии, делает работу вентиля более устойчивой. Значительно упрощается переборка и ремонт, так как каждый вентиль можно ремонтировать отдельно. Централизуется ремонт в специализированных мастерских. На подстанциях создается подготовленный резерв вентилей, что позволяет в короткий срок заменить неисправный вентиль и ввести агрегат в работу.
Следующим этапом усовершенствования ртутных выпрямителей явилось создание запаянных вентилей, из которых воздух откачивался на заводе-изготовителе. Преимуществом их перед откачными явилось отсутствие насосной системы и ртутных паров, оказывающих вредное действие на здоровье обслуживающего персонала.
Последние типы ртутных выпрямителей как откачных (разборных), так и запаянных, снабжали управляющими сетками, позволяющими регулировать напряжение выпрямленного тока и используемыми также для электрозащиты при обратных зажиганиях.
В дальнейшем большое распространение получили полупроводниковые преобразовательные агрегаты, которыми в настоящее время оборудованы практически все тяговые подстанции.