ОАО "РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ"

РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 21 декабря 2012 г. N 2649р

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ И ВВОДЕ В ДЕЙСТВИЕ МЕТОДИКИ ВЫБОРА УСТАВОК РЕЖИМНОЙ АВТОМАТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В целях оптимизации режимов работы преобразовательных агрегатов тяговых подстанций постоянного тока:
1. Утвердить и ввести в действие с 1 января 2013 г. прилагаемую Методику выбора уставок режимной автоматики преобразовательных агрегатов тяговых подстанций постоянного тока (далее - Методику).
2. Начальникам причастных департаментов (управлений), филиалов и других структурных подразделений ОАО "РЖД" организовать в установленном порядке изучение работниками, в ведении которых находятся вопросы эксплуатации тяговых подстанций постоянного тока, требований Методики.

Старший вице-президент ОАО "РЖД"
В.А.Гапанович

 

УТВЕРЖДЕНА
распоряжением ОАО "РЖД"
от 21 декабря 2012 г. N 2649р

МЕТОДИКА
ВЫБОРА УСТАВОК РЕЖИМНОЙ АВТОМАТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Основные положения

1.1. Настоящая методика устанавливает порядок расчета уставок режимной автоматики преобразовательных агрегатов тяговых подстанций постоянного тока.
Методика предназначена для применения подразделениями аппарата управления, филиалами и иными структурными подразделениями ОАО "РЖД".
1.2. Уставки автоматики включения-отключения резервных (АВОР) преобразовательных агрегатов (ПА) тяговых подстанций постоянного тока определяются из условия минимума потерь активной мощности, в том числе с учетом потерь в понизительных трансформаторах от потребляемой реактивной мощности.
1.3. Расчет уставок по току и выбор уставок по времени режимной автоматики преобразовательных агрегатов тяговых подстанций постоянного тока состоит из следующих этапов:
1) сбор необходимых исходных данных;
2) расчет уставок по току включения и отключения первой ступени АВОР, расчет уставки по току включения второй ступени АВОР;
3) выбор уставок по времени включения - отключения ступеней АВОР.

2. Исходные данные для расчета уставок режимной автоматики преобразовательных агрегатов

Для выполнения расчета уставок АВОР необходимы следующие исходные данные:
параметры понижающего трансформатора подстанции:
Sп.т - номинальная мощность трансформатора, МВА;
Pк.з - потери короткого замыкания трансформатора, кВт;
и      - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
k.п.п
параметры преобразовательного агрегата:
схема выпрямления;
тип преобразовательного трансформатора;
Sп.а - номинальная мощность преобразовательного транс-форматора, МВА;
U1л - линейное напряжение сетевой обмотки, кВ;
U2ф - фазное напряжение вентильной обмотки, В;
"Дельта" Рк.з - потери короткого замыкания, кВт;
"Дельта" Рх.х - потери холостого хода, кВт;
Id.н.т - номинальный выпрямленный ток, А;
и      - напряжение короткого замыкания, %;
k.п.а
k     - коэффициент трансформации трансформаторов тока преобразовательного
т.т
агрегата;
схема соединения трансформаторов тока;
тип уравнительного реактора (УР);
"Дельта" Рст.у.р - потери в стали УР, кВт;
"Дельта" Рм.у.р - потери в меди УР, кВт;
тип выпрямителя;
тип силового диода;
s - число диодов в плече, включенных последовательно, шт.;
а - число диодов в плече, включенных параллельно, шт.;
Rд - дифференциальное сопротивление диода, Ом.

3. Определение уставок режимной автоматики преобразовательных агрегатов

3.1 Определение уставок режимной автоматики преобразовательных агрегатов для тяговых подстанций с одноступенчатой трансформацией
Уставки по току АВОР выбираются по минимуму потерь активной мощности. Для тяговых подстанций с одноступенчатой трансформацией (понизительных трансформаторов на подстанции нет) потери мощности в понизительных трансформаторах, вызванные потреблением преобразовательными агрегатами реактивной энергии, не учитываются.
Ток нагрузки и коэффициент загрузки для тяговых подстанций с одноступенчатой трансформацией до которой целесообразна работа n агрегатов, а выше - n+1 определяется соответственно по выражениям:

                                  ____________________
/ "Дельта" Pо
I         = Id.н.т \ /  ------------ n(n+1),                       (1)
d.n(n+1)           V   "Дельта" Pмд

                   ____________________
/ "Дельта" Pо
k  =\ /  ------------ n(n+1),                                     (2)
з   V   "Дельта" Pмд


где "Дельта" Pо - постоянные потери мощности в агрегате, не зависящие от нагрузки, кВт;
"Дельта" Pмд - суммарное значение потерь мощности в меди обмоток преобразовательных трансформаторов и силовых диодах, зависящее от квадрата нагрузки, кВт;
n - количество преобразовательных агрегатов.

Постоянные потери мощности в преобразовательном агрегате, не зависящие от нагрузки определяются по выражению:

"Дельта" Pо = "Дельта" Рх.х + "Дельта" Рст.ур + "Дельта" Р   + "Дельта" Р   + "Дельта" Рохл + "Дельта" Рупр,  (3)
RC             Rш

    где "Дельта" Рх.х - потери холостого хода преобразовательного трансформатора, кВт;
"Дельта" Рст.ур - потери в стали УР, кВт;
"Дельта" Р   - потери в RC цепях преобразователя, кВт;
RC

    "Дельта" Р   - потери в шунтирующих резисторах Rш преобразователя, кВт;

"Дельта" Рохл - потери мощности в системе охлаждения преобразователя, кВт;
"Дельта" Рупр - потери в системе управления преобразователем, кВт.

Удельные потери мощности в RC цепях преобразователя и шунтирующих резисторах Rш составляют от 0,5 до 2%. Соответственно в общей структуре потерь мощности при переработке электрической энергии от 50 до 150 тыс. кВт·ч в сутки для преобразовательных агрегатов с силовыми диодами штыревой конструкции, например УВКЭ-1, ПВЭ-3, потери мощности в RC цепях преобразователей этих типов составят около 0,6 кВт. Потерями в резисторах связи, шунтирующих резисторах и контурах RC допускается пренебречь вследствие их малости.
Постоянные потери мощности в агрегате "Дельта" Pо определяются в основном потерями холостого хода трансформатора "Дельта" Рх.х., потерями в стали уравнительного реактора "Дельта" Ру.р. Постоянные потери мощности для отдельных типов вентильных блоков рекомендуется учесть в соответствии с данными приведенными в таблице П3.4. При необходимости эти потери могут быть рассчитаны. Пример расчета постоянных потерь мощности в вентильных блоках приведен в приложении 4. При отсутствии исходных данных среднее значение постоянных потерь в вентильных блоках допускается принять в среднем 0,9 кВт.
Суммарное значение потерь мощности в меди обмоток преобразовательных трансформаторов и силовых диодах, зависящее от квадрата нагрузки определяется по выражению:
2         -3
3 · n    · s · Rд · Id.н.т · 10
посл
"Дельта" Pмд = "Дельта" Pк.з. + -------------------------------- ,     (4)
n    · a
кат

    где n    - число плеч выпрямителя в катодной группе;
кат
n      -  число  плеч  выпрямителя  в последовательной цепи между анодом и
посл
катодом;

    Значения  коэффициентов  n     и  n      для  различных  схем  выпрямления
посл     кат
приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения коэффициентов для схем выпрямительных агрегатов

┌───────────────────────────────────────────────────┬─────────────┬──────────────┐
│                 Схема выпрямления                 │    n        │     n        │
│                                                   │     посл    │      кат     │
├───────────────────────────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┤
│  Две обратные звезды с уравнительным реактором    │      1      │      6       │
├───────────────────────────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┤
│  Трехфазная мостовая                              │      2      │      3       │
├───────────────────────────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┤
│  Эквивалентная двенадцатифазная параллельного     │      2      │      6       │
│  типа                                             │             │              │
├───────────────────────────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┤
│  Эквивалентная двенадцатифазная последовательного │      4      │      3       │
│  типа                                             │             │              │
└───────────────────────────────────────────────────┴─────────────┴──────────────┘

Токи включения - отключения автоматики преобразовательных агрегатов определяются по выражению:

                              ________________________________
/ "Дельта" Pо + "Дельта" Pn-(n+1)
Iуст = Id.н.т    / ------------------------------,                 (5)
\ /                  1     1
V    "Дельта" Pмд ( -- - --- )
n    n+1

где значения разности потерь мощности при n и (n+1) работающих агрегатах  "Дельта" Рn-(n+1) задаются в зависимости от определяемой уставки по току автоматики преобразовательных агрегатов в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2 - Значения разности потерь мощности при n и (n+1) работающих преобразовательных агрегатах  Рn-(n+1) соответствующие уставкам  автоматики преобразовательных агрегатов

 

      Мощность    
преобразовательного
трансформатора, кВА

 Задаваемая разность потерь мощности "Дельта" Рn-(n+1) 
соответствующая уставкам автоматики преобразовательного
агрегата, кВт                    

 включение первая 
ступень     

    отключение   

 включение вторая
ступень   

более 6300        

не более 6300     

     от 6 до 7    

     от 4 до 5    

   от минус 6    
до минус 7   
от минус 4    
до минус 5   

    от 35 до 40 

    от 25 до 30 

    Уставки по току АВОР для подстанций с одноступенчатой трансформацией могут
быть  приняты  по таблице 3 где значения k  и токов нагрузки начиная с которых
з
экономична  параллельная  работа  ПА, рекомендуемые уставки по току рассчитаны
для  преобразовательных  трансформаторов  с  характеристиками  приведенными  в
приложении 3.

3.2 Определение  уставок по току режимной автоматики преобразовательных агрегатов для тяговых подстанций с двухступенчатой трансформацией
Активные потери мощности в понизительных трансформаторах существенно зависят от объема потребления реактивной мощности преобразовательными агрегатами. Ток включения - отключения АВОР, с учетом потерь активной мощности в понизительном трансформаторе в этом случае определяются по выражению:

                     ______________________________________________
/ "Дельта" Pо + "Дельта" Pn-(n+1) - "Дельта" P
/                                              Q
Iуст = Id.н.т \   /  ----------------------------------------------,            (6)
\ /                       1     1
V         "Дельта" Pмд ( -- - --- )
n    n+1

   где "Дельта" P  - потери активной мощности в понизительных трансформаторах,
Q
зависящие   объема   потребления   реактивной   мощности   преобразовательными
агрегатами, кВт.

          "Дельта" P  = "Дельта" P   - "Дельта" P      ,                    (7)
Q             Qn             Q(n+1)

    где "Дельта" Р  , "Дельта" Р      - потери    активной     мощности      в
Qn            Q(n+1)
понизительных     трансформаторах    при   n и (n+1)   работающих    агрегатах
соответственно.

 

    Таблица  3  -  Граничные значения k  и токов нагрузки тяговых подстанций с
з
одноступенчатой  трансформацией  начиная  с  которых  экономична  параллельная
работа  преобразовательных  агрегатов  с  различными  типами трансформаторов и
уставки по току режимной автоматики преобразователей

 

 N 

         Тип       
преобразовательного
трансформатора 

 

Id.н.т,

   A   

 

  k  
з 

 

Id1,2,

   А  

 

 Id2,3,

   А   

 Ток включения ступени автоматики
Iвкл, А             

 

Ток отключения
Iоткл, А  

первой Iвкл.I  

  второй Iвкл.II

 1 

ТМП-6300/35ИУ1     

 1 260 

 0,71

  900 

  1 550

    1 100      

       1700     

     600     

 2 

ТРСЗП-6300/10У1    

 1 600 

 0,63

 1 010

  1 750

    1 300      

       2100     

     700     

 3 

ТРМП-6300/35ЖУ1    

 1 600 

 0,69

 1 100

  1 900

    1 300      

       2000     

     750     

 4 

ТМП-6300/35У1      

  1620 

 0,72

 1 161

  2 010

    1 300      

       2000     

     800     

 5 

ТРДП-20000/35ИУ1   

 3 090 

 0,54

 1 670

  2 880

    2 000      

       3200     

    1 250    

 6 

2ТМПУ-6300/35ЖУ1   

 2 520 

 0,68

 1 730

  2 990

    1 900      

       2700     

    1 500    

 7 

ТРДП-12500/35ЖУ1   

 3 200 

 0,56

 1 780

  3 080

    2 100      

       3300     

    1 300    

 8 

ТРДП-16000/35ЖУ1   

 3 200 

 0,60

 1 920

  3 330

    2 200      

       3200     

    1 600    

 9 

ТДПУ-20000/10ИУ1   

 3 220 

 0,60

 1 930

  3 340

    2 200      

       3100     

    1 650    

 10

ТДПУ-20000/35ЖУ1   

 3 200 

 0,61

 1 950

  3 370

    2 150      

       3000     

    1 750    

 11

ТДП-12500/10ИУ1    

 3 200 

 0,62

 1 970

  3 400

    2 300      

       3500     

    1 550    

 12

ТДП-12500/10ЖУ1    

 3 190 

 0,63

 2 010

  3 490

    2 300      

       3600     

    1 650    

 13

ТДПУ-20000/10ЖУ1   

 3 220 

 0,63

 2 030

  3 510

    2 200      

       3100     

    1 800    

 14

ТРДП-12500/10ЖУ1   

 3 200 

 0,64

 2 030

  3 520

    2 200      

       3100     

    1 800    

 15

ТРДП-16000/10ЖУ1   

 3 200 

 0,64

 2 040

  3 530

    2 350      

       3400     

    1 700    

 16

ТДП-16000/10ЖУ1    

 3 130 

 0,66

 2 050

  3 550

    2 350      

       3400     

    1 700    

 17

2УТМРУ-6300/35Ж    

 2 000 

 1,14

 2 270

  3 930

    2 400      

       3000     

    2 100    

 18

ТРСЗП-12500/10ЖУХЛ1

 3 200 

 0,75

 2 380

  4 120

    2 750      

       4000     

    2 000    

 19

ТМПУ-16000/10ЖУ1   

 3 200 

 0,76

 2 440

  4 230

    2 750      

       3800     

    2 100    

 20

ТМРУ-16000/10Ж     

 3 200 

 0,86

 2 760

  4 770

    3 000      

       4000     

    2 500    

 21

ТМРУ-16000/10-1    

 3 000 

 1,01

 3 030

  5 240

    3 250      

       4000     

    2 900    

Потери активной мощности, обусловленные передачей реактивной мощности определяются по формулам:

                       2
2  Sп.а                   2
"Дельта" P  = k  ------ Pк.з(1 - "ламбда"  ),                          (8)
Qn   з   2                     n
Sп.т

                            2
2  Sп.а                   2
"Дельта" P       = k  ------ Pк.з(1 - "ламбда"     ),                  (9)
Q(n+1)    з   2                     (n+1)
Sп.т

    где Pк.з - потери короткого замыкания понижающего трансформатора, кВт;
"ламбда" , "ламбда"     - коэффициент мощности присоединения с  нелинейной
n          (n+1)
(выпрямленной) нагрузкой с учетом схемы выпрямления, тока нагрузки, параметров
оборудования  при n и (n+1) работающих ПА соответственно, которые определяются
по выражению:

                           "ламбда" = Kфт · Кс.m,                            (10)

    где  Kф.т - коэффициент искажения формы кривой сетевого тока в зависимости
от  условного напряжения короткого замыкания преобразовательного и понижающего
трансформаторов  -  u  , коэффициента  загрузки  и числа пульсаций, приведен в
k
таблице 4.

Таблица 4 - Коэффициент искажения формы кривой сетевого тока

┌───────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│               │       Коэффициент искажения формы кривой сетевого тока       │
│               │         Кф.т в зависимости от и  при числе пульсаций         │
│ Коэффициент   │                                k                             │
│ загрузки k .  │           m=6 (в числителе) и m=12 (в знаменателе)           │
│           з   ├──────────────┬───────────────┬────────────────┬──────────────┤
│               │     0,1      │     0,13      │      0,16      │     0,20     │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│       0       │ 0,955/0,958  │  0,955/0,998  │  0,955/0,988   │  0,955/0,989 │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│      0,1      │ 0,964/0,991  │  0,964/0,991  │  0,965/0,991   │  0,966/0,993 │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│      0,2      │ 0,966/0,992  │  0,967/0,992  │  0,967/0,993   │  0,971/0,994 │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│      0,3      │ 0,968/0,993  │  0,970/0,993  │  0,972/0,994   │  0,974/0,995 │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│      0,4      │ 0,971/0,994  │  0,972/0,994  │  0,974/0,995   │  0,976/0,996 │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│      0,6      │ 0,973/0,995  │ 0,977//0,995  │  0,978/0,996   │  0,980/0,997 │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│      0,8      │ 0,976/0,996  │  0,979/0,996  │  0,981/0,997   │  0,983/0,998 │
├───────────────┼──────────────┼───────────────┼────────────────┼──────────────┤
│      1,0      │ 0,978/0,996  │  0,980/0,997  │  0,983/0,998   │  0,986/0,999 │
└───────────────┴──────────────┴───────────────┴────────────────┴──────────────┘

Условное напряжение короткого замыкания преобразовательного и понижающего трансформаторов определяется по выражению:

                           Sп.а
и  = и      + и      ----- ,                                          (11)
k    k.п.а    k.п.т Sп.т

    где и     , и      -    соответственно   напряжение   короткого   замыкания
k.п.а   k.п.т
преобразовательного и понижающего трансформатора, %;
Kс.m - коэффициент сдвига основной гармоники, определяемый по выражению:

                                     "пи"
k (1 - k и  sin ---- )+ Kx.x cos "фи"
з      з k      m                  о
Kс.m = ------------------------------------------------------------------------------------------------------- ,  (12)
_____________________________________________________________________________________________________
/ 2    2                                   "пи"                                               "пи"
\ / k  + Kx.x + 2k Kx.x cos "фи" (1 - k и  sin ---- )+ 2k Kx.x sin "фи" sin (arccos (1 - k и  sin ---- ))
V   з            з            о       з k      m        з            о                   з k      m

где Kх.х - коэффициент холостого хода, определяемый по выражению Kх.х = Io/I1(1)ном;
Iо - ток холостого хода сетевой обмотки преобразовательного трансформатора, А;
I1(1)ном - номинальное значение тока первой гармоники сетевой обмотки преобразовательного трансформатора, А;
cos "фи"  = 0,17.
о

В таблицах 5 - 8 приведены рекомендуемые уставки по току автоматики для различных типов преобразовательных трансформаторов в зависимости от мощности и потерь короткого замыкания понижающего трансформатора.

3.3. Расчет уставок по току реле автоматики преобразовательного агрегата
Уставка по току реле автоматики преобразовательного агрегата для  различных схем выпрямления определяются по формулам:
Две обратные звезды с уравнительным реактором

                              Iуст
Iс.р = --------------- ;                                (13)
__
/
к  к    V 6
т  т.т

Трехфазная мостовая

                           к    Iуст     ___
сх          / 2
Iс.р = -----------  / ---;                                (14)
к  к       V   3
т  т.т

Эквивалентная двенадцатифазная параллельного типа

                           0,788 к   Iуст
сх
Iс.р = ---------------;                                  (15)
к  к
т  т.т

Эквивалентная двенадцатифазная последовательного типа

                           1,577 к   Iуст
сх
Iс.р = ---------------;                                  (16)
к  к
т  т.т

    где  к    - коэффициент схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов
сх
тока.  Коэффициент схемы для трансформаторов тока, соединенных в звезду, к   =
сх
1;
к    - коэффициент трансформации трансформаторов тока;
т.т

        U1л
к = ---- - коэффициент трансформации преобразовательного трансформатора;
т  U2л
U1л - линейное напряжение сетевой обмотки преобразовательного трансформатора, В;
U2л - линейное напряжение вентильной обмотки преобразовательного трансформатора, В.

Таблица 5 - Значение уставок по току автоматики преобразовательных агрегатов при мощности понижающего трансформатора Sп.т = 10 МВА


 

  Тип тягового 
трансформатора

Первая и вторая
ступени на  
включение,  
отключение  

  Потери короткого замыкания понижающего  
трансформатора, кВт           

    60   

    85   

    96   

   140   

 

2ТМПУ-6300/35  

     первая    

   1900  

   1900  

   1850  

   1850  

     вторая    

   2450  

   2450  

   2400  

   2350  

   отключение  

   1550  

   1500  

   1500  

   1500  

 

2УТМРУ-6300/35 

     первая    

   2350  

   2350  

   2300  

   2250  

     вторая    

   2750  

   2700  

   2700  

   2650  

   отключение  

   2100  

   2100  

   2100  

   2050  

 

ТДП-12500/10   

     первая    

   2250  

   2200  

   2200  

   2150  

     вторая    

   3300  

   3200  

   3200  

   3050  

   отключение  

   1550  

   1550  

   1550  

   1500  

 

ТДП-16000/10   

     первая    

   2250  

   2200  

   2200  

   2150  

     вторая    

   3250  

   3200  

   3150  

   3050  

   отключение  

   1650  

   1600  

   1600  

   1550  

 

ТДПУ-20000/10  

     первая    

   2200  

   2200  

   2200  

   2150  

     вторая    

   3000  

   2950  

   2950  

   2850  

   отключение  

   1800  

   1750  

   1750  

   1750  

 

ТДПУ-20000/35  

     первая    

   2150  

   2100  

   2100  

   2050  

     вторая    

   2900  

   2850  

   2850  

   2750  

   отключение  

   1700  

   1700  

   1700  

   1650  

 

ТМП-6300/35    

     первая    

   1350  

   1350  

   1350  

   1300  

     вторая    

   2000  

   2000  

   1950  

   1950  

   отключение  

   850   

   850   

   850   

   850   

 

ТМПУ-16000/10  

     первая    

   2650  

   2600  

   2600  

   2500  

     вторая    

   3600  

   3550  

   3500  

   3350  

   отключение  

   2100  

   2050  

   2050  

   2000  

 

ТМРУ-16000/10-1

     первая    

   3150  

   3050  

   3050  

   2950  

     вторая    

   3800  

   3750  

   3700  

   3550  

   отключение  

   2800  

   2750  

   2700  

   2650  

 

ТМРУ-16000/10Ж 

     первая    

   2900  

   2850  

   2800  

   2700  

     вторая    

   3750  

   3650  

   3600  

   3450  

   отключение  

   2450  

   2400  

   2400  

   2300  

 

ТРДП-12500/10  

     первая    

   2300  

   2300  

   2250  

   2250  

     вторая    

   3400  

   3350  

   3350  

   3250  

   отключение  

   1600  

   1600  

   1600  

   1550  

 

ТРДП-12500/35  

     первая    

   2050  

   2050  

   2050  

   2000  

     вторая    

   3200  

   3150  

   3100  

   3050  

   отключение  

   1350  

   1350  

   1350  

   1300  

 

ТРДП-16000/10  

     первая    

   2300  

   2250  

   2250  

   2200  

     вторая    

   3300  

   3250  

   3250  

   3150  

   отключение  

   1650  

   1650  

   1650  

   1650  

 

ТРДП-16000/35  

     первая    

   2150  

   2150  

   2150  

   2100  

     вторая    

   3100  

   3100  

   3050  

   3000  

   отключение  

   1600  

   1550  

   1550  

   1550  

 

ТРДП-20000/35  

     первая    

   1950  

   1950  

   1950  

   1900  

     вторая    

   3050  

   3000  

   2950  

   2900  

   отключение  

   1250  

   1250  

   1250  

   1200  

 

ТРМП-6300/35   

     первая    

   1350  

   1350  

   1300  

   1300  

     вторая    

   2050  

   2000  

   2000  

   2000  

   отключение  

   750   

   750   

   750   

   750   

 

ТРСЗП-6300/10  

     первая    

   1350  

   1300  

   1300  

   1300  

     вторая    

   2100  

   2100  

   2100  

   2050  

   отключение  

   650   

   650   

   650   

   650   

 

ТРСЗП-12500/10 

     первая    

   2650  

   2600  

   2600  

   2500  

     вторая    

   3850  

   3750  

   3700  

   3600  

   отключение  

   1900  

   1900  

   1850  

   1850  

 

Таблица 6 - Значение уставок по току автоматики преобразовательных агрегатов при мощности понижающего трансформатора Sп.т = 16 МВА

 

  Тип тягового 
трансформатора

Первая и вторая
ступени на  
включение,  
отключение  

  Потери короткого замыкания понижающего  
трансформатора, кВт           

    60   

    85   

    96   

   140   

 

2ТМПУ-6300/35  

     первая    

   1950  

   1950  

   1900  

   1900  

     вторая    

   2550  

   2500  

   2500  

   2500  

   отключение  

   1550  

   1550  

   1550  

   1550  

 

2УТМРУ-6300/35 

     первая    

   2400  

   2400  

   2400  

   2350  

     вторая    

   2850  

   2800  

   2800  

   2800  

   отключение  

   2150  

   2150  

   2150  

   2150  

 

ТДП-12500/10   

     первая    

   2300  

   2300  

   2300  

   2250  

     вторая    

   3450  

   3400  

   3400  

   3350  

   отключение  

   1600  

   1600  

   1600  

   1600  

 

ТДП-16000/10   

     первая    

   2350  

   2300  

   2300  

   2300  

     вторая    

   3400  

   3400  

   3400  

   3350  

   отключение  

   1650  

   1650  

   1650  

   1650  

 

ТДПУ-20000/10  

     первая    

   2250  

   2250  

   2250  

   2250  

     вторая    

   3100  

   3100  

   3050  

   3050  

   отключение  

   1800  

   1800  

   1800  

   1800  

 

ТДПУ-20000/35  

     первая    

   2150  

   2150  

   2150  

   2150  

     вторая    

   2950  

   2950  

   2950  

   2900  

   отключение  

   1750  

   1750  

   1750  

   1700  

 

ТМП-6300/35    

     первая    

   1400  

   1400  

   1350  

   1350  

     вторая    

   2050  

   2050  

   2050  

   2000  

   отключение  

   850   

   850   

   850   

   850   

 

ТМПУ-16000/10  

     первая    

   2750  

   2750  

   2750  

   2700  

     вторая    

   3850  

   3800  

   3750  

   3700  

   отключение  

   2200  

   2150  

   2150  

   2150  

 

ТМРУ-16000/10-1

     первая    

   3250  

   3250  

   3200  

   3200  

     вторая    

   4000  

   3950  

   3950  

   3900  

   отключение  

   2900  

   2850  

   2850  

   2800  

 

ТМРУ-16000/10Ж 

     первая    

   3050  

   3000  

   3000  

   2950  

     вторая    

   3950  

   3900  

   3900  

   3850  

   отключение  

   2550  

   2550  

   2500  

   2500  

 

ТРДП-12500/10  

     первая    

   2350  

   2350  

   2350  

   2300  

     вторая    

   3500  

   3500  

   3500  

   3450  

   отключение  

   1650  

   1600  

   1600  

   1600  

 

ТРДП-12500/35  

     первая    

   2100  

   2100  

   2100  

   2100  

     вторая    

   3250  

   3250  

   3250  

   3200  

   отключение  

   1350  

   1350  

   1350  

   1350  

 

ТРДП-16000/10  

     первая    

   2300  

   2300  

   2300  

   2300  

     вторая    

   3350  

   3350  

   3350  

   3300  

   отключение  

   1700  

   1700  

   1700  

   1700  

 

ТРДП-16000/35  

     первая    

   2200  

   2200  

   2200  

   2150  

     вторая    

   3200  

   3150  

   3150  

   3150  

   отключение  

   1600  

   1600  

   1600  

   1600  

 

ТРДП-20000/35  

     первая    

   2000  

   2000  

   2000  

   1950  

     вторая    

   3100  

   3100  

   3100  

   3050  

   отключение  

   1250  

   1250  

   1250  

   1250  

 

ТРМП-6300/35   

     первая    

   1350  

   1350  

   1350  

   1350  

     вторая    

   2050  

   2050  

   2050  

   2050  

   отключение  

   750   

   750   

   750   

   750   

 

ТРСЗП-6300/10  

     первая    

   1350  

   1350  

   1350  

   1350  

     вторая    

   2150  

   2100  

   2100  

   2100  

   отключение  

   650   

   650   

   650   

   650   

 

ТРСЗП-12500/10 

     первая    

   2700  

   2700  

   2700  

   2650  

     вторая    

   4000  

   3950  

   3950  

   3900  

   отключение  

   1950  

   1950  

   1950  

   1900  

 

Таблица 7 - Значение уставок по току автоматики преобразовательных агрегатов при мощности понижающего трансформатора Sп.т = 25 МВА

 

  Тип тягового 
трансформатора

Первая и вторая
ступени на  
включение,  
отключение  

  Потери короткого замыкания понижающего  
трансформатора, кВт           

    60   

    85   

    96   

   140   

 

2ТМПУ-6300/35  

     первая    

   1950  

   1950  

   1950  

   1950  

     вторая    

   2550  

   2550  

   2550  

   2550  

   отключение  

   1550  

   1550  

   1550  

   1550  

 

2УТМРУ-6300/35 

     первая    

   2400  

   2400  

   2400  

   2400  

     вторая    

   2850  

   2850  

   2850  

   2850  

   отключение  

   2200  

   2150  

   2150  

   2150  

 

ТДП-12500/10   

     первая    

   2350  

   2350  

   2350  

   2300  

     вторая    

   3500  

   3500  

   3500  

   3450  

   отключение  

   1600  

   1600  

   1600  

   1600  

 

ТДП-16000/10   

     первая    

   2350  

   2350  

   2350  

   2350  

     вторая    

   3450  

   3450  

   3450  

   3450  

   отключение  

   1700  

   1700  

   1700  

   1650  

 

ТДПУ-20000/10  

     первая    

   2300  

   2300  

   2300  

   2300  

     вторая    

   3100  

   3100  

   3100  

   3100  

   отключение  

   1850  

   1850  

   1800  

   1800  

 

ТДПУ-20000/35  

     первая    

   2200  

   2200  

   2200  

   2200  

     вторая    

   3000  

   3000  

   3000  

   2950  

   отключение  

   1750  

   1750  

   1750  

   1750  

 

ТМП-6300/35    

     первая    

   1400  

   1400  

   1400  

   1400  

     вторая    

   2050  

   2050  

   2050  

   2050  

   отключение  

   900   

   900   

   900   

   850   

 

ТМПУ-16000/10  

     первая    

   2800  

   2800  

   2800  

   2800  

     вторая    

   3900  

   3900  

   3850  

   3850  

   отключение  

   2200  

   2200  

   2200  

   2200  

 

ТМРУ-16000/10-1

     первая    

   3300  

   3300  

   3300  

   3250  

     вторая    

   4050  

   4050  

   4050  

   4000  

   отключение  

   2900  

   2900  

   2900  

   2900  

 

ТМРУ-16000/10Ж 

     первая    

   3050  

   3050  

   3050  

   3050  

     вторая    

   4050  

   4000  

   4000  

   4000  

   отключение  

   2550  

   2550  

   2550  

   2550  

 

ТРДП-12500/10  

     первая    

   2350  

   2350  

   2350  

   2350  

     вторая    

   3550  

   3550  

   3550  

   3550  

   отключение  

   1650  

   1650  

   1650  

   1650  

 

ТРДП-12500/35  

     первая    

   2100  

   2100  

   2100  

   2100  

     вторая    

   3300  

   3300  

   3300  

   3250  

   отключение  

   1350  

   1350  

   1350  

   1350  

 

ТРДП-16000/10  

     первая    

   2350  

   2350  

   2350  

   2300  

     вторая    

   3400  

   3400  

   3400  

   3400  

   отключение  

   1700  

   1700  

   1700  

   1700  

 

ТРДП-16000/35  

     первая    

   2200  

   2200  

   2200  

   2200  

     вторая    

   3200  

   3200  

   3200  

   3200  

   отключение  

   1600  

   1600  

   1600  

   1600  

 

ТРДП-20000/35  

     первая    

   2000  

   2000  

   2000  

   2000  

     вторая    

   3100  

   3100  

   3100  

   3100  

   отключение  

   1250  

   1250  

   1250  

   1250  

 

ТРМП-6300/35   

     первая    

   1350  

   1350  

   1350  

   1350  

     вторая    

   2050  

   2050  

   2050  

   2050  

   отключение  

   750   

   750   

   750   

   750   

 

ТРСЗП-6300/10  

     первая    

   1350  

   1350  

   1350  

   1350  

     вторая    

   2150  

   2150  

   2150  

   2150  

   отключение  

   650   

   650   

   650   

   650   

 

ТРСЗП-12500/10 

     первая    

   2750  

   2750  

   2750  

   2700  

     вторая    

   4050  

   4050  

   4000  

   4000  

   отключение  

   1950  

   1950  

   1950  

   1950  

 

Таблица 8 - Значение уставок по току автоматики преобразовательных агрегатов при мощности понижающего трансформатора Sп.т = 40 МВА

 

  Тип тягового 
трансформатора

Первая и вторая
ступени на  
включение,  
отключение  

 Потери короткого замыкания понижающего
трансформатора, кВт          

   60   

   85   

    96   

   140  

 

2ТМПУ-6300/35  

     первая    

  1950  

  1950  

   1950  

  1950  

     вторая    

  2550  

  2550  

   2550  

  2550  

   отключение  

  1550  

  1550  

   1550  

  1550  

 

2УТМРУ-6300/35 

     первая    

  2450  

  2450  

   2450  

  2400  

     вторая    

  2850  

  2850  

   2850  

  2850  

   отключение  

  2200  

  2200  

   2200  

  2200  

 

ТДП-12500/10   

     первая    

  2350  

  2350  

   2350  

  2350  

     вторая    

  3500  

  3500  

   3500  

  3500  

   отключение  

  1600  

  1600  

   1600  

  1600  

 

ТДП-16000/10   

     первая    

  2350  

  2350  

   2350  

  2350  

     вторая    

  3500  

  3500  

   3500  

  3500  

   отключение  

  1700  

  1700  

   1700  

  1700  

 

ТДПУ-20000/10  

     первая    

  2300  

  2300  

   2300  

  2300  

     вторая    

  3150  

  3150  

   3150  

  3150  

   отключение  

  1850  

  1850  

   1850  

  1850  

 

ТДПУ-20000/35  

     первая    

  2200  

  2200  

   2200  

  2200  

     вторая    

  3000  

  3000  

   3000  

  3000  

   отключение  

  1750  

  1750  

   1750  

  1750  

 

ТМП-6300/35    

     первая    

  1400  

  1400  

   1400  

  1400  

     вторая    

  2050  

  2050  

   2050  

  2050  

   отключение  

   900  

   900  

   900   

   900  

 

ТМПУ-16000/10  

     первая    

  2800  

  2800  

   2800  

  2800  

     вторая    

  3900  

  3900  

   3900  

  3900  

   отключение  

  2200  

  2200  

   2200  

  2200  

 

ТМРУ-16000/10-1

     первая    

  3300  

  3300  

   3300  

  3300  

     вторая    

  4100  

  4100  

   4050  

  4050  

   отключение  

  2900  

  2900  

   2900  

  2900  

 

ТМРУ-16000/10Ж 

     первая    

  3100  

  3100  

   3100  

  3100  

     вторая    

  4050  

  4050  

   4050  

  4050  

   отключение  

  2600  

  2600  

   2600  

  2550  

 

ТРДП-12500/10  

     первая    

  2350  

  2350  

   2350  

  2350  

     вторая    

  3550  

  3550  

   3550  

  3550  

   отключение  

  1650  

  1650  

   1650  

  1650  

 

ТРДП-12500/35  

     первая    

  2100  

  2100  

   2100  

  2100  

     вторая    

  3300  

  3300  

   3300  

  3300  

   отключение  

  1350  

  1350  

   1350  

  1350  

 

ТРДП-16000/10  

     первая    

  2350  

  2350  

   2350  

  2350  

     вторая    

  3400  

  3400  

   3400  

  3400  

   отключение  

  1700  

  1700  

   1700  

  1700  

 

ТРДП-16000/35  

     первая    

  2200  

  2200  

   2200  

  2200  

     вторая    

  3200  

  3200  

   3200  

  3200  

   отключение  

  1600  

  1600  

   1600  

  1600  

 

ТРДП-20000/35  

     первая    

  2000  

  2000  

   2000  

  2000  

     вторая    

  3150  

  3100  

   3100  

  3100  

   отключение  

  1250  

  1250  

   1250  

  1250  

 

ТРМП-6300/35   

     первая    

  1350  

  1350  

   1350  

  1350  

     вторая    

  2050  

  2050  

   2050  

  2050  

   отключение  

   750  

   750  

   750   

   750  

 

ТРСЗП-6300/10  

     первая    

  1350  

  1350  

   1350  

  1350  

     вторая    

  2150  

  2150  

   2150  

  2150  

   отключение  

   650  

   650  

   650   

   650  

 

ТРСЗП-12500/10 

     первая    

  2750  

  2750  

   2750  

  2750  

     вторая    

  4050  

  4050  

   4050  

  4050  

   отключение  

  1950  

  1950  

   1950  

  1950  

 

3.4. Выбор уставок по времени режимной автоматики преобразовательных агрегатов
Независимо от уставок по току число переключений следует ограничивать с помощью уставок по времени АВОР так, чтобы оно не превышало шести - восьми раз в сутки.
Уставки по времени выбираются в следующих пределах:
- включение преобразователя по току уставки первой ступени  от 2 до 5 мин;
- включение преобразователя по току уставки второй ступени от 10 до 15 с;
- отключение преобразователя - от 6 до 10 мин.
В случае превышения указанного числа переключений преобразовательных агрегатов, выдержка времени на отключение может быть увеличена.

 

 

Приложение 1

Пример расчета уставок по току автоматики преобразовательного агрегата для тяговой подстанции с одноступенчатой трансформацией

На двухагрегатной подстанции с одноступенчатой трансформацией установлены преобразовательные агрегаты с эквивалентной двенадцатифазной схемой выпрямления параллельного типа. Параметры преобразовательного агрегата приведены в таблице П1.

Таблица П1 - Параметры преобразовательного агрегата двухагрегатной подстанции

┌────────────────────────────────────────────────────┬─────────────────────────┐
│                                                    │      Эквивалентная      │
│         Схема преобразовательного агрегата         │    двенадцатифазная     │
│                                                    │   параллельного типа    │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Тип преобразовательного трансформатора              │    ТРДП-12500/10ЖУ1     │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Паспортные данные преобразовательного               │                         │
│трансформатора:                                     │                         │
│  мощность трансформатора - Sп.а, МВА               │          11,4           │
│  напряжение сетевой обмотки - U1л ,кВ              │          10,5           │
│  фазное напряжение вентильной обмотки - U2ф , В    │       Д-2620У-1510      │
│  потери короткого замыкания -  "Дельта" Рк.з , кВт │          64,5           │
│  потери холостого хода тягового - "Дельта" Рх.х,кВт│          15,0           │
│  номинальный выпрямленный ток - Id.н.т, А          │          3200           │
│  коэффициент трансформации трансформаторов тока на │                         │
│вводе преобразовательного агрегата - k              │          800/5          │
│                                      т.т           │                         │
│  схема соединения трансформаторов тока             │            У            │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Тип уравнительного реактора                         │       УРОМ-1000У1       │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Паспортные данные уравнительного реактора:          │                         │
│  потери в стали - "Дельта" Рст.у.р , кВт           │           3,0           │
│  потери в меди - "Дельта" Рм.у.р , кВт             │          3,26           │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Тип выпрямителя                                     │    ТПЕД-3150-3,3к-У1    │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Паспортные данные выпрямителя:                      │                         │
│  тип силового диода                                │      ДЛ133-500-14       │
│  число диодов в плече включенных                   │                         │
│последовательно - s, шт.                            │            8            │
│  число диодов в плече включенных                   │                         │
│параллельно - а, шт.                                │            3            │
│  дифференциальное сопротивление диода, Ом          │         0,00041         │
└────────────────────────────────────────────────────┴─────────────────────────┘

В связи с тем, что параметры преобразовательного трансформатора значительно отличаются от характеристик, приведенных в Приложении 3, уставки автоматики ПА определяем расчетом.
Так как понизительных трансформаторов на подстанции нет, потери в них вызванные потреблением реактивной энергии не учитываются.
Постоянные потери мощности в агрегате с "Дельта" Ро, не зависящие от нагрузки в соответствии с (3):

"Дельта" Ро = 15+3+0,9 = 18,9 кВт.

Составляющую потерь мощности "Дельта" Рмд в обмотках трансформатора и на дифференциальном сопротивлении силовых диодов выпрямителя, зависящую от тока нагрузки во второй степени,  вычисляем по формуле (4):

                                                   2    -3
3·2·8·0,00041·3200 · 10
"Дельта" Рмд = 64,5 + 3,26 + ------------------------- = 78,96 кВт
6·3

Ток нагрузки, до которой целесообразна работа одного преобразовательного агрегата, а выше которой - параллельная работа преобразовательных агрегатов в соответствии с формулой (1):

                    ____________
/18,9
Id1,2 = 3200 / ----- 1(1+1) = 2214
V  78,96

Согласно формуле (5) определяем ток:
включения первой ступени автоматики преобразовательного агрегата

                      ____________________
/       18,9 + 6
I     = 3200   / -------------------- = 2540 А;
вкл.I        /          1      1
V   78,96 ( -- - ----- )
1    1 + 1

отключения автоматики преобразовательного агрегата

                      ____________________
/       18,9 - 6
I      = 3200  / -------------------- = 1830 А;
откл         /          1      1
V   78,96 ( -- - ----- )
1    1 + 1

включения второй ступени автоматики преобразовательного агрегата

                       ____________________
/       18,9 + 35
I       = 3200  / -------------------- = 3740 А;
вкл.II        /          1      1
V   78,96 ( -- - ----- )
1    1 + 1

По формуле (15) определяем ток срабатывания реле:
включения первой ступени автоматики преобразовательного агрегата

                  0,788 · 1 · 2540
I          = --------------- = 3,13 А;
с.р.вкл.I      4 · 160

отключения автоматики преобразовательного агрегата

                  0,788 · 1 · 1830
I          = --------------- = 2,25;
с.р.откл.       4 · 160

включения второй ступени автоматики преобразовательного агрегата

                   0,788 · 1 ·3740
I           = --------------- = 4,6 А.
с.р.вкл.II       4 · 160

 

 

Приложение 2

Пример расчета уставок по току автоматики преобразовательного агрегата для тяговой подстанции с двухступенчатой трансформацией

На двухагрегатной подстанции с двухступенчатой трансформацией установлены преобразовательные агрегаты с эквивалентной двенадцатифазной схемой выпрямления параллельного типа. Параметры оборудования тяговой подстанции приведены в таблице П2.1.

Таблица П2.1 - Параметры оборудования тяговой подстанции

┌────────────────────────────────────────────────────┬─────────────────────────┐
│Тип силового трансформатора                         │   ТДН-10000/110-70У1    │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Паспортные данные силового трансформатора:          │                         │
│  номинальная мощность, - Sп.т, МВА                 │          10,0           │
│  потери короткого замыкания - "Дельта" Рк.з.п.т,кВт│           60            │
│  напряжение короткого замыкания - u     , %        │          10,5           │
│                                    k.п.т           │                         │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│                                                    │      Эквивалентная      │
│Схема преобразовательного агрегата                  │    двенадцатифазная     │
│                                                    │   параллельного типа    │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Тип тягового трансформатора                         │    ТРДП-12500/10ЖУ1     │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Паспортные данные тягового трансформатора:          │                         │
│  номинальная мощность, - Sт.т, МВА                 │          11,4           │
│  потери короткого замыкания - "Дельта" Рк.з,кВт    │          64,5           │
│  потери холостого хода тягового - "Дельта" Рх.х,кВт│          15,0           │
│  номинальный выпрямленный ток - Id.н.т, А          │          3200           │
│  ток холостого хода - Iо, %                        │           1,1           │
│  номинальное    действующее    значение    основной│                         │
│гармоники кривой потребляемого тока - I1(1)ном, А   │           627           │
│  напряжение короткого замыкания - u     , %        │            8            │
│                                    k.п.а           │                         │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Тип уравнительного реактора                         │       УРОМ-1000У1       │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Паспортные данные уравнительного реактора:          │                         │
│  потери в стали - "Дельта" Рст.у.р, кВт            │           3,0           │
│  потери в меди - "Дельта" Рм.у.р, кВт              │          3,26           │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Тип выпрямителя                                     │ТПЕД-3150-3,3к-У1        │
├────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│Паспортные данные выпрямителя:                      │                         │
│  тип силового диода;                               │      ДЛ133-500-14       │
│  число диодов в плече включенных                   │                         │
│последовательно - s, шт.                            │            8            │
│  число диодов в плече включенных                   │                         │
│параллельно - а = 3 шт.;                            │            3            │
│  дифференциальное сопротивление диода, Ом.         │         0,00041         │
└────────────────────────────────────────────────────┴─────────────────────────┘

Условное напряжение короткого замыкания с учетом двухступенчатой трансформации определяем по формуле (11):

                                     11,4
и  = 0,08 + 0,105 · ---- = 0,2.
k                  10,0

Коэффициент холостого хода - Kх.х = Iо/I1(1)ном:

                             0,011            -5
Kхх = ----- = 1,75 · 10  .
627

Разность потерь мощности между одним и двумя работающими преобразовательными агрегатами при различных значениях коэффициента загрузки

                                                                               2
k
з
"Дельта" Рn(n+1) = "Дельта" Рn - "Дельта" Р   = (n "Дельта" Ро + "Дельта" Рмд --- + "Дельта" Р  ) -
n+1                                 n              Qn

                                        2
k
з
- ((n + 1)"Дельта" Ро + "Дельта" Рмд ------- + "Дельта" Р      ),
(n + 1)             Q(n+1)

    где "Дельта" P   и "Дельта" P       определяем по формулам (8) и (9).
Qn             Q(n+1)


По полученным в результате расчета значениям строится график разности потерь мощности в зависимости от коэффициента загрузки (рисунок П2.1).

См. Рисунок П2.1 - Зависимость разности потерь мощности между  одним и двумя работающими преобразовательными  агрегатами от коэффициента загрузки

    По  полученной  зависимости  и  с  учетом  данных  приведенных в таблице 3
определяем коэффициенты загрузки для уставок по току включения первой и второй
ступеней, а также отключения: k       = 0,54; k      = 0,76; k         = 1,11.
з.откл          з.вклI         з.вклII

    Коэффициент    сдвига    основной    гармоники    при   одном   включенном
преобразовательном агрегате и k       = 0,76 по выражению (12):
з.вклI

                                                                     "пи"           -5
0,76·(1-0,76·0,2·sin ----) + 1,75·10  ·0,17
12
Кс.m(I) = ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- = 0,96
___________________________________________________________________________________________________________________________________
/                                                                                        ________
\ /     2          -5 2                -5                      "пи"                  -5   /       2                            "пи"
V  0,76 + (1,75·10  ) + 2·0,76·1,75·10  · 0,17·(1-0,76·0,2·sin ---) + 2·0,76·1,75·10  · V 1-(0,17) · sin(arccos(1-0,76·0,2·sin --- ))
12                                                              12

Аналогично определяем коэффициенты сдвига основной гармоники при коэффициентах загрузки 0,54 и 1,11:

Кс.m(откл)  = 0,972;

Кс.m(II)  = 0,943.

    Расчет   коэффициента   сдвига  основной  гармоники  для  двух  включенных
преобразовательных  агрегатах  выполняется  при  k   равном k       = 0,54/2 =
з          з.откл
0,27; k       = 0,76/2 = 0,38; k       = 1,11/2 = 0,555.
з.вклI                   з.вклII

Кс.m2(I)= 0,980;

Кс.m2(откл)= 0,986;

Кс.m2(II)= 0,971.

С учетом полученных значений Кс.m и коэффициента искажения формы кривой сетевого тока, приведенного в таблице 5, выполняем расчет коэффициентов мощности по выражению (10):

                      "ламбда"    = 0,998 · 0,960 = 0,958;
0,76

                      "ламбда"    = 0,997 · 0,972 = 0,969;
0,54

                      "ламбда"    = 0,999 · 0,943 = 0,942;
1,11

                      "ламбда"    = 0,996 · 0,980 = 0,976;
0,38

                      "ламбда"    = 0,995 · 0,986 = 0,981;
0,27

                      "ламбда"    = 0,997 · 0,971 = 0,968.
0,555

Потери активной мощности, обусловленные передачей реактивной мощности при одном и двух включенных преобразовательных агрегатах, определяем в соответствии с (8), (9):


                             2
2  11,4                2
"Дельта" P  = 0,76 · ---- · 60 · (1-0,958 ) = 3,70 кВт;
Q1           2
10

                             2
2  11,4                2
"Дельта" P  = 0,54 · ---- · 60 · (1-0,969 ) = 1,39 кВт;
Q1           2
10

                             2
2  11,4                2
"Дельта" P  = 1,11 · ---- · 60 · (1-0,942 ) = 10,8 кВт;
Q1           2
10

                             2
2  11,4                2
"Дельта" P  = 0,76 · ---- · 60 · (1-0,976 ) = 2,13 кВт;
Q2           2
10

                             2
2  11,4                2
"Дельта" P  = 0,54 · ---- · 60 · (1-0,981 ) = 0,85 кВт;
Q2           2
10

                             2
2  11,4                2
"Дельта" P  = 1,11 · ---- · 60 · (1-0,968 ) = 6,05 кВт;
Q2           2
10

Постоянные потери мощности в агрегате "Дельта" Ро и потери мощности "Дельта" Рмд определены в примере П1 "Дельта" Ро = 18,1 кВт, "Дельта" Рмд = 78,96 кВт.
Токи включения - отключения АВОР с учетом потерь активной мощности в понизительном трансформаторе в соответствии с выражением (6):

                        _______________________
/18,1 + 6 - (3,7 - 2,13)
I       = 3200 · / ----------------------- = 2420 А;
вкл.I          /           1      1
/   78,96 ·( - - -------)
V             1   (1 + 1)

                       ________________________
/18,1 - 6 - (1,39 - 0,85)
I      = 3200 · / ------------------------ = 1730 А;
откл          /            1      1
/    78,96 ·( - - -------)
V              1   (1 + 1)

                        __________________________
/18,1 + 35 - (10,82 - 6,05)
I       = 3200 · / -------------------------- = 3540 А;
вкл.II         /           1      1
/   78,96 ·( - - ------- )
V             1   (1 + 1)

Ток срабатывания реле в соответствии с формулой (13) составит:
включения первой ступени автоматики преобразовательного агрегата

                  0,788 · 1 · 2420
I          = --------------- = 3 А;
с.р.вкл.I      4 · 160

отключения автоматики преобразовательного агрегата

                  0,788 · 1 · 1730
I          = --------------- = 2,13 А;
с.р.откл      4 · 160

включения второй ступени автоматики преобразовательного агрегата

                   0,788 · 1 · 3540
I           = --------------- = 4,36 А;
с.р.вкл.II       4 · 160


 

 

Приложение 3

Характеристики преобразовательных трансформаторов и вентильных конструкций неуправляемых  преобразователей тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока

Таблица П3.1 - Характеристики преобразовательных трансформаторов тяговых подстанций

 

      Тип     
трансформатора

 Мощность
сетевой 
обмотки,
МВ-А  

 

 Напряжение
сетевой  
обмотки, кВ

 

 Номинальный
ток сетевой
обмотки, А 

 Схема и 
группа 
соединения
обмоток 

     Схема    
выпрямления 
преобразователя

 Номинальное
фазное   
напряжение 
вентильной 
обмотки, В 

 

 Номинальный
выпрямленный
ток, А   

  Потери  
короткого
замыкания,
кВт   

 

 Потери 
холостого
хода, кВт

 Напряжение
короткого 
замыкания,
%     

 

   Ток  
холостого
хода, %

 

Масса,
т  

 

 

 

ТМПУ-6300/35ЖУ1

 

   4,64  

     6     

     446    

   У/УУ  
обр-0-6 
или   
Д/УУ  
обр-11-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 m = 6 Нулевая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    3020    

 

 

 

    1260    

 

 

 

    45    

 

 

 

   11   

    6,7    

 

 

 

   1,3  

 

 

 

 21,5 

     10    

     268    

 

    7,2    

     35    

     77     

 

   4,68  

     6     

     450    

 

    9,5    

     10    

     270    

     35    

     77     

     ТМПУ-    
16000/10ЖУ1 

 

   11,8  

 

     6     

 

    1135    

   Д/УУ  
обр-11-5

 

    3200    

 

    73    

 

   24   

 

    6,7    

 

   1,2  

 

 40,7 

     10    

     680    

   У/УУ  
обр-0-6 
или Д/УУ
обр-11-5

 

     ТДПУ-    
20000/10ЖУ1 

   14,3  

 

    10,5   

     786    

    3870    

 

   124,6  

 

 

  26,3  

    6,7    

 

   1,2  

 

 45,5 

   11,9  

     654    

    3220    

    8,4    

   8,92  

     490    

    2420    

    4,2    

 

     ТДПУ-    
20000/35ЖУ1 

   14,2  

 

     35    

     234    

    3840    

 

   134,6  

    6,35   

 

  0,92  

 

 44,2 

   11,8  

     195    

    3200    

    7,7    

   8,89  

     147    

    2400    

    4,2    

 

     ТДПУ-    
20000/10ИУ1 

   11,9  

 

    6,3    

    1090    

   Д/УУ  
обр-11-5

    3220    

 

 

 

   114,6  

 

 

 

   22   

    7,39   

 

 

 

   1,2  

 

 

 

  39  

   9,32  

     854    

    2520    

    5,79   

   11,9  

 

    10,5   

     654    

    3220    

    7,48   

   9,26  

     509    

    2500    

    5,83   

   11,9  

 

     35    

     196    

    3220    

    7,37   

   9,31  

     154    

    2520    

    5,74   

     ТМРУ-    
16000/10-1  

 

   11,1  

     6     

    1068    

   У/УУ  
обр-0-6 
или Д/УУ
обр-11-5

 

    3000    

 

    85    

 

   48   

 

     7     

 

   3,4  

 

  45  

     10    

     640    

     ТМРУ-    
16000/10Ж  

 

   11,8  

     6     

    1135    

 

    3200    

 

    79    

 

   33   

 

    7,35   

 

  3,18  

 

 42,5 

     10    

     680    

 

УТМРУ-6300/35Ж

 

   3,7   

    6,3    

     339    

 

    1000    

 

    34    

 

   23   

 

    8,2    

 

    4   

 

 20,8 

    10,5   

     203    

     35    

     60     

     ТМП-     
6300/35У1  

 

    6    

     6     

     577    

Д/Д-0 или
У/Д-11  

 

m = 6 Мостовая

 

    2620    

 

    1620    

 

    42    

 

  10,7  

 

    8,5    

 

   2,4  

 

 17,8 

     10    

     346    

     35    

     99     

 

ТДП-12500/10ЖУ1

 

   11,8  

     6     

    1135    

 

 

 

 

    3190    

 

   72,5   

 

   16   

 

     7     

 

   1,1  

 

  24  

     10    

     680    

 

ТДП-16000/10ЖУ1

   11,6  

  (13,3) 

 

    10,5   

 

     638    

 

   Д-2620   

 

    3130    

 

    74    

 

  17,5  

 

    7,5    

 

  0,47  

 

 28,7 

     ТМП-     
6300/35ИУ1  

 

   4,66  

     6     

     448    

  Д/У-11 
с отпайкой

 

    1510    

 

    1260    

 

   35,5   

 

   9,1  

 

    8,6    

 

   1,3  

 

 15,5 

     10    

     269    

     35    

     77     

 

ТДП-12500/10ИУ1

 

   11,9  

     6     

    1145    

  Д/У-11 
с отпайкой

 

m = 6 Мостовая

 

    1510    

 

    3200    

 

    77    

 

   16   

 

    8,2    

 

   0,8  

 

 23,1 

     10    

     687    

     ТРДП-    
12500/10ЖУ1 

 

 

   11,4  

     6     

    1097    

Д/ДУ-0-11
или   
У/ДУ-11-0

 

 

 

 

    m = 12    
Последоват. 

   Д-1310   

 

    У-755   

 

    3200    

 

   71,5   

 

   16   

 

    7,5    

 

 

   0,9  

 

 

 22,5 

     10    

     658    

     ТРДП-    
12500/35ЖУ1 

 

     35    

 

     188    

 

    3200    

 

    81    

 

  13,5  

 

     8     

     ТРДП-    
16000/10ЖУ1 

 

 

   11,4  
(13,4) 

 

    10,5   

 

     627    

   Д-1282   
(1514)   

 У-740 (874)

 

    3200    

 

    84    

 

 

  18,7  

 

     8     

 

 

   0,8  

 

 25,9 

     ТРДП-    
16000/35ЖУ1 

 

     35    

 

     188    

 

    3200    

 

    96    

 

    8,6    

 

 25,4 

 

ТРМП-6300/35ЖУ1

 

   5,7   

     6     

     548    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У/ДУ-11-0

 

    m = 12    
Последоват. 

   Д-1310   

   У-755    

 

    39    

    9   

    7,5    

  0,77  

 

 14,6 

     10    

     329    

     35    

     94     

     ТРДП-    
12500/10ЖУ1 

 

   11,4  

 

    10,5   

 

     627    

 

m = 12 Паралл.

   Д-2620   

   У-1510   

    3200    

   71,5   

   16   

     8     

   1,1  

 

 22,5 

 

     ТРДП-    
20000/35ИУ1 

    11   

   (6,5) 

    6,3    

    1008    

 

 

 

 

 

 

 

    m = 12    
Последоват. 

   Д-1310   

    У-755   

    3090    

    84    

   13   

    8,5    
-----   
10,2   

    1   

 

 28,4 

    10,5   

     605    

     35    

     180    

    ТРСЗП-    
6300/10У1  

 

   5,7   

 

    10,5   

 

     313    

   Д-1350   

    У-780   

 

    1600    

 

   34,1   

 

  7,16  

 

    5,6    

 

  0,31  

 

 18,5 

 

    ТРСЗП-    
12500/10ЖУХЛ1

 

 

   11,4  

     6     

    1097    

   Д-1312   

    У-757   

 

 

    3200    

 

 

    54    

 

 

  17,5  

 

 

    7,9    

 

 

    -   

 

 

 29,3 

    6,3    

    1045    

     10    

     658    

    10,5   

     627    

    ТРСЗП-    
12500/10ЖУХЛ1

 

 

   11,4  

     6     

    1097    

 

 

Д/ДУ-0-11

   Д-1299   

    У-750   

 

 

    3200    

 

 

    54    

 

 

  17,5  

 

 

    7,9    

 

 

    -   

 

 

 29,3 

    6,3    

    1045    

     10    

     658    

    10,5   

     627    


 

Условные обозначения преобразовательных трансформаторов приведенных в таблице П3.1:
У - со встроенным утроителем частоты;
Т - трехфазный;
Р - с расщепленной вентильной обмоткой;
[ ] - вид охлаждения (М - естественная циркуляция масла, Д - принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла, СЗ - естественное воздушное охлаждение ("сухой") при защищенном исполнении);
[ ] - тип преобразователя (П - для питания полупроводниковых преобразователей, Р - для питания ртутных преобразователей);
У - со встроенным уравнительным реактором;
Н - с регулированием напряжения под нагрузкой;
Г - грозоупорное исполнение;
6300 - 20000 - типовая мощность, кВ-А;
10; 35; 110 - класс напряжения сетевой обмотки, кВ;
[ ] - назначение (Ж - для выпрямительных преобразователей железных дорог, И - для выпрямительно-инверторных преобразователей);
У1, УХЛ1 - климатическое исполнение (У - для районов с умеренным климатом; ХЛ - для районов с холодным климатом) и категория размещения (1 - установка на открытом воздухе).
В таблице П3.1 для трансформаторов ТДП-16000 и ТРДП-16000 с бесконтактным регулированием напряжения, в скобках приведены цифры для режима с выведенной регулировочной обмоткой. У трансформаторов, предназначенных для работы в инверторном режиме (с буквой И), в числителе приведены данные для выпрямительного режима, в знаменателе - для инверторного.
В составе преобразователя тяговой подстанции может находиться один или два преобразовательных трансформатора - в зависимости от соответствия номинальных выпрямленных токов вентильных конструкций и преобразовательных трансформаторов.
Вентильные конструкции ТПЕД-2,0к-3,3к-У1  могут  использоваться  при подключении к одному тяговому трансформатору мощностью 6300 кВ-А.
В составе неуправляемых выпрямителей тяговых подстанций используются следующие типы вентильных конструкций: УВКЭ-1 и УВКЭ-1М; ПВКЕ-2; ПВЭ-3, ПВЭ-3М и ПВЭ-5АУ1; ТПЕД-3150-3,3к; ТПЕД-2,0к-3,3к;  В-ТПЕД-3,15к-3,3к, В-ТПЕД-3,15к-3,3к-31-У1а, ТПДЕ-Ж-3,15к-3,3кУХЛ4.
Силовые диодные блоки бесшкафной конструкции типа БСЕ  (БСЕ1-4В1Д5-22(24)У3а, БСЕ1-4В2Д5-22(24)У3а, БСЕ1-4В1Д8-22(24)У3а, БСЕ1-4В2Д8-22(24)У3а), предназначены для модернизации ранее выпущенных и выработавших ресурс вентильных конструкций.
Все перечисленные вентильные конструкции могут быть использованы для работы в шести- и двенадцатипульсовых схемах выпрямления с номинальным выпрямленным током 3000 (3150) А за исключением конструкций ТПЕД-2,0к-3,3к, для которых значение номинального выпрямленного тока составляет 2 кА. Вентильные конструкции ТПЕД-2,0к-3,3к предназначены для работы с тяговым трансформатором пониженной  мощности (6,3 МВ-А).
Основные параметры и элементная база (типы и количество вентилей) вентильных конструкций неуправляемых выпрямителей приведены в таблицах П3.2. и П3.3

Таблица П3.2 - Характеристики вентильных конструкций неуправляемых преобразователей тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока


 

      Тип      
выпрямительного
агрегата   

 

 Номинальный 
выпрямленный
ток, А   

 

 Номинальное
выпрямленное
напряжение, В

 

   Тип  
вентиля

 

Схема выпрямления

 Число вентилей
в плече,   
соединенных  
последовательно

   Число   
вентилей в
плече,  
соединенных
параллельно

 

   Общее  
количество
вентилей 

 

     УВКЭ-1    

 

 

 

 

 

 

 

     3000    

 

 

 

 

 

 

 

    3300    

 

ВК2-200-
8   

   Две обратные  
звезды с    
уравнительным  
реактором    

 

       24      

 

     5     

 

 

    720   

    УВКЭ-1М    

    Трехфазная   
мостовая    

       12      

     10    

 

     ПВЭ-3     

 

 

ВЛ200-10

   Две обратные  
звезды с    
уравнительным  
реактором    

 

       18      

 

     5     

 

 

    540   

     ПВЭ-3М    

    Трехфазная   
мостовая    

       9       

     10    

 

     ПВКЕ-2    

 ВЛ200-8

   Две обратные  
звезды с    
уравнительным  
реактором    

       18      

 

     5     

    540   

 ВЛ200-9

       16      

    480   

ВЛ200-10

       14      

    420   

 

 

    ПВЭ-5АУ1   

 

 

ВЛ200-10

   Две обратные  
звезды с    
уравнительным  
реактором    

 

       14      

 

     5     

 

 

    420   

    Трехфазная   
мостовая    

       7       

     10    

 

 

ТПЕД-3150-3,3к-
У1      

 

 

     3150    

 

 

    3300    

 

 

 ДЛ133- 
500-14 

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

       4       

 

     6     

 

 

    288   

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
параллельного типа

 

       8       

 

     3     

 

ТПЕД-2,0к-3,3к-
1-У1     

 

 

 

     2000    

 

 

 

    3300    

 

 ДЛ153- 
2000-20

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

       2       

 

     4     

 

 

 

     96   

ТПЕД-2,0к-3,3к-
2-У1     

    Трехфазная   
мостовая    

       4       

     4     

 

ТПЕД-2,0к-3,3к-
3-У1     

   Две обратные  
звезды с    
уравнительным  
реактором    

 

       8       

 

     2     

 

 В-ТПЕД-3,15к- 
3,3к-21-У1  

 

 

     3150    

 

 

    3300    

 

 ДЛ153- 
2000-20

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

       2       

 

     2     

 

 

    48    

 В-ТПЕД-3,15к- 
3,3к-22-У1  

    Трехфазная   
мостовая    

       4       

     2     

 

 ТПДЕ-Ж-3,15к- 
3,3кУХЛ4   

 

     3150    

 

    3300    

 

  Д453- 
2000-24

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

       2       

 

     2     

 

    48    

 

  БСЕ1-4В2Д5-  
22(24)    

 

     3150    

 

    3300    

  Д453- 
2000(160
0)-  
22(24) 

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
параллельного  
(последовательно-
го) типа     

 

      2(4)     

 

    2(1)   

 

    48    

 

 

     ПВЭ-3     

 

 

     3000    

 

 

    3300    

 

 

 ВЛ200-8

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

       4       

 

     10    

 

    480   

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
параллельного типа

 

       9       

 

     5     

 

    540   

 

 

    ПВЭ-5АУ1   

 

     3000    

 

     2000    

 

 

    3300    

 

 

ВЛ200-12

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
параллельного типа

 

       7       

 

     5     

 

    420   

  Эквивалентная  
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

       3       

 

     10    

 

    360   

 

Таблица П3.3 - Предельные и характеризующие параметры применяемых силовых диодов

┌──────────────┬──────────────┬───────────────┬─────────────┬────────────┬──────────────────┬────────────┬────────────┬─────────────┬─────────────────┐
│              │  Предельное  │ Повторяющийся │ Предельный  │            │    Предельный    │ Импульсное │ Импульсное │             │                 │
│              │повторяющееся │  импульсный   │ максимально │Температура │     ударный      │   прямое   │амплитудное │  Пороговое  │Дифференциальное │
│              │  импульсное  │ обратный ток, │ допустимый  │  корпуса   │ неповторяющийся  │напряжение, │  значение  │ напряжение, │ сопротивление,  │
│              │   обратное   │      мА       │   средний   │            │  прямой ток, кА  │     В      │  тока, А   │      В      │       мОм       │
│Тип диода     │напряжение, В │               │прямой ток, А│            │                  │            │            │             │                 │
│              ├──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│              │              │               │             │            │       I          │            │            │             │                 │
│              │     U        │     I         │   I         │     Т      │        FSM       │    U       │    I       │     U       │       r         │
│              │      RRM     │      RRM      │    FAVmax   │      с     │     (10 мс)      │     FM     │     FM     │      TO     │        т        │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│ВК2-200-8     │      -       │       -       │     200     │    100     │                  │    0,65    │     -      │    1,02     │      0,69       │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│ВЛ200         │      -       │       -       │     200     │    100     │       5,5        │    0,7     │     -      │    1,12     │       0,7       │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│ДЛ161-200     │   400-1600   │      25       │     260     │    100     │       7,5        │    1,4     │    628     │      1      │       0,7       │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│ДЛ133-500     │   400-1600   │      35       │     760     │    100     │        12        │    1,5     │    1570    │    0,85     │      0,41       │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│ДЛ153-2000    │  1600-2000   │      50       │    2000     │    100     │        30        │    0,8     │    6280    │     0,9     │      0,185      │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│Д453-1600     │  2000-2800   │      50       │    1600     │    100     │        26        │    1,9     │    5020    │      -      │        -        │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│Д453-2000     │  1800-2400   │      50       │    2000     │    100     │        30        │    1,7     │    6280    │     0,8     │       0,3       │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│Д173-2500     │  4400-5000   │      150      │    2580     │    100     │        37        │    1,95    │    7850    │    0,95     │      0,155      │
├──────────────┼──────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│Д173-3200     │  3400-4200   │      150      │    3400     │    100     │        43        │    1,8     │   10048    │     0,9     │      0,103      │
└──────────────┴──────────────┴───────────────┴─────────────┴────────────┴──────────────────┴────────────┴────────────┴─────────────┴─────────────────┘

 

Таблица П3.4 - Постоянные потери в вентильных конструкциях


       Тип      
выпрямительного
агрегата    

 Номинальный 
выпрямленный
ток, А   

  Номинальное 
выпрямленное 
напряжение, В

 

  Тип вентиля 

 

Схема выпрямления

 Постоянные 
потери, Вт 

 

 

 ТПЕД-3150-3,3к-
У1       

 

 

     3150    

 

 

     3300     

 

 

 ДЛ133-500-14 

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

     90     

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
параллельного 
типа      

 

     100    

 

  В-ТПЕД-3,15к- 
3,3к-21-У1   

 

 

     3150    

 

 

     3300     

 

 

 ДЛ153-2000-20

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

    1065    

  В-ТПЕД-3,15к- 
3,3к-22-У1   

   Трехфазная   
мостовая    

    1140    

 

   БСЕ1-4В2Д5-  
22(24)     

 

 

     3150    

 

 

     3300     

 

 

     Д453-    
2000(1600)- 
22(24)    

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

     111    

 

   БСЕ1-4В2Д8-  
22(24)     

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
параллельного 
типа      

 

     135    

 

 

      ПВЭ-3     

 

 

     3000    

 

 

     3300     

 

 

    ВЛ200-8   

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

     415    

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
параллельного 
типа      

 

     902    

 

 

    ПВЭ-5АУ1    

 

     3000    

 

 

     3300     

 

 

   ВЛ200-12   

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
параллельного 
типа      

 

     100    

 

     2000    

  Эквивалентная 
двенадцатифазная
последовательного
типа      

 

     133    

 

 

Приложение 4

Пример расчета постоянных потерь мощности в вентильных конструкциях "Дельта" Ров, не зависящих от нагрузки

Для определения постоянных потерь в вентильных блоках принят ряд допущений:
прямые ветви вольт-амперных характеристик диодов и тепловые сопротивления одинаковы, соответственно распределение токов по ветвям равное;
сопротивление диодов в проводящем состоянии равно нулю.
Это позволит пренебречь незначительными потерями на сопротивлениях связи Rc в зависимости от индивидуальных характеристик диодов, и потерями на шунтирующих сопротивлениях Rш и контурах RвСв от прямого падения напряжения на диодах.
Исходные данные для расчета постоянных потерь мощности в вентильных конструкциях "Дельта" Ров, не зависящих от нагрузки приведены в таблице П4.1.

Таблица П4.1 - Исходные данные оборудования

       Схема преобразовательного агрегата          

  Трехфазная мостовая  

Тип тягового трансформатора                         

    ТДП-12500/10ЖУ1    

Паспортные данные тягового трансформатора:         
номинальное фазное напряжение вентильной         
обмотки - Uв, В                                    
схема и группа соединения                        

 

          2620         
У/Д-11        

Тип выпрямителя                                    

В-ТПЕД-3,15к-3,3к-У1   

Паспортные данные выпрямителя:                     
параметры RС-цепи:                               
емкость С, мкФ,                                
сопротивление R, Ом;                           
параметры RвСв-цепи:                             
емкость Св, мкФ,                               
сопротивление Rв, Ом;                          
шунтирующее сопротивление Rш, Ом.                

 

          1,35         
44,6         

          0,25         
56          
6200         

Тип быстродействующего выключателя                 

         ВАБ-28        

Параметры схемы управления:                        
оперативное напряжение, В;                       
ток держащей катушки, А.                         

 

          110          
0,8          

Постоянные потери мощности в вентильных конструкциях "Дельта" Ро, не зависящие от нагрузки определяем по формуле (3).

"Дельта" Ро = "Дельта" Р   + "Дельта" Р     + "Дельта" Р   + "Дельта" Р    + "Дельта" Р    ,  (П4.1)
RC             RвCв             Rш             охл             упр

Емкостное сопротивления RC-цепи преобразователя:

                     1
Хс = --------,                                              (П4.2)
2"пи"fC

                            1
Хс = -------------------- = 2354 Ом
-6
2·3,14·50·1,35·10

Полное сопротивление RC-цепи преобразователя:

                               _______
/ 2    2
Z = V Хс + R ,                                  (П4.3)

                               __________________
/       2        2
Z = V (2353,7) + (44,6) = 2354 Ом.

Ток RC-цепи преобразователя:

                              U
I = ---,                                        (П4.4)
Z

где U - напряжение на RC-цепи, для данного примера равно линейному напряжению вентильной обмотки тягового трансформатора;

                             2620
I = ---- 1,11 А.
2354

Потери мощности в RC-цепях преобразователя:

                                  2
"Дельта" P   = 3 I R;                                      (П4.5)
RC

                                      2
"Дельта" P   = 3 (1,11)·44,6 = 165,7 Вт.
RC

Емкостное сопротивление RвCв цепи преобразователя:

                      1
Xc = ------------------- = 12732 Ом.
-6
2·3,14·50·0,25·10

Полное сопротивление RвCв цепей плеча преобразователя:

                        ________________
/       2       2
Z = 4·V (12732)  + (56)  = 50930 Ом.

Среднеквадратичное значение обратного напряжения на плече преобразователя определяется по формуле:

                              ________________________
/n    2    2          2
/SUM (и1  + и2 + ... + иn)
/ i=1
Uобр = / --------------------------,                   (П4.6)
V             n

где  u1, u2, ... un - мгновенные значения обратного напряжения, В;
n - количество мгновенных значений обратного напряжения.

Для данного примера Uобр. = 2343 В.
Ток в RвCв цепях плеча преобразователя:

                              2343
I = ----- = 0,046 А
50930

Потери мощности в RвCв-цепях плеча преобразователя:

                                        2
"Дельта" P     = 4·(0,046) · 56 = 0,474 Вт.
RвСв

Общее шунтирующее сопротивление плеча для данного примера составило Rш'= 24800 Ом.
Потери мощности на шунтирующих сопротивлениях плеча преобразователя:

                                  2
Uобр
"Дельта" Р   = ---- ,                                 (П4.7)
Rш    Rш'

                                     2
2343
"Дельта" Р   = ----- = 221,4 Вт.
Rш   24800

Потери мощности в системе управления преобразователем:

           "Дельта" Рупр = Uo · Iд.к,                                   (П4.8)

где Uо - оперативное напряжение, В;
Iд.к - ток держащей катушки выключателя, А.

"Дельта" Рупр = 110 · 0,8 = 88 Вт.

Постоянные потери мощности с учетом работы вентильных плеч, в соответствии с П4.1:

"Дельта" Ров = 165,7 + 0,474·4 + 221,36·4 + 88 = 1140 Вт.