牵引变电站用整流器

半导体整流器根据所采用的整流电路和电源变压器耦合电路的不同，可以包含在电桥或中性电路中。

城市电力交通牵引变电站用整流单元VAK-1000/600-N、VAK-2000/600-N、VAK-3000/600-N。单元类型的名称解释如下： 整流器与硅阀整流器，标称整流电流 1000、2000 或 3000 A，标称整流电压 600 V，根据零电路运行。

机组由电源变压器、整流器、控制柜、保护柜或面板、高速阴极开关组成。

整流器根据整流器类型指定为 BVK-1000/600-N、BVK-2000/600-N 和 BVK-3000/600-N，意思是：额定整流电流为 1000、2000 或 3000 A 的硅整流器，标称整流电压 600 V 在中性电路上运行。

整流单元的每一相或臂由并联和串联连接的阀组成。

当相或支路的额定电流超过单个阀的额定电流时，使用阀的并联连接。

阀的串联用于保证相或臂在反向电压施加期间的不导通部分的介电强度。

n1相或支路并联阀数的确定依据是整流器Ia相或支路电流必须小于并联阀的总额定电流

式中 Ki——安全电流系数取 1.35-1.8。

当阀门并联连接时，它们之间的电流分布不均匀，导致大电流阀门过热和更快失效以及电流阀门利用不足。并联连接的阀之间的电流分布不均匀是由于这样一个事实，即实际中的阀在电流-电压特性和热阻的直接分支方面彼此有些不同。

为了均衡并联连接的阀门之间的电流，可以使用与阀门串联连接的欧姆电阻或感应分流器。

米。 1. 两个并联阀门的感应分流器示意图： If——相电流，I2v，I1v——阀门电流

米。 2. 三阀并联感应分流器示意图

由于额外损耗的出现和整流器效率的降低，很少使用与阀门串联的欧姆电阻。

在大功率装置中，通常使用感应分流器。

在图。图 1 显示了用于两个并联连接的阀门的感应分流器的示意图。分离器由一个钢芯组成，两个相同的线圈缠绕在钢芯上，连接方式使它们产生的磁通量方向相反。

由于并联支路中的电流不等，由此产生的磁通量出现在铁芯中，从而在电流较小的绕组中产生额外的电压降，从而实现了绕组和并联阀中电流的均衡。需要少量的 e 来均衡并联阀中的电流。因此分压器绕组由少量匝数组成。

在图。图2显示了用于并联连接的三个阀的感应分流器的图。分离器由一个三杆磁芯组成，每个磁条上有两个线圈。每个并联连接的阀通过位于不同杆上的两个串联连接的线圈连接到相位。随着一个并联支路中电流的增加，会产生一个额外的 e。 ETC。 v. 在其他两个分支中，从而使分压器和阀门绕组中的电流相等。

分离器的实现方式与并联连接的大量门相同。选择每个支路或相中串联连接的阀门数量，以便所有串联连接的阀门的总额定反向电压大于使用所选校正电路（桥式或零路）施加到臂或相的最大反向电压

其中 Σrev.vent 是标称反向串联阀的总和，max 是给定整流电路每相或每臂的最大反向电压，Ki 是电压安全系数，取值为 1.45-1.8。

因此，串联连接的门数 n2 将

选择串联的雪崩阀的数量等于

为了确保串联阀之间的反向电压均匀分布，将一系列具有相同电阻的串联分流电阻器 RШ 并联连接到用作分压器的阀。分流电阻器 RØ 的电阻值根据类别和串联连接的阀门数量在 1.5-5 kΩ 范围内选择。

沿并联支路的电流分布的不均匀性不应超过并联支路中平均测量电流的±5%，并且在负载电流高于标称模式的 100% 时，短路电流应不超过±10%。阀门中反向电压的不均匀分布不应超过施加在阀门上的平均工作反向电压的±10%。

在图。图3为BVK-1000/600-N整流单元一相接线图。

带有非雪崩阀的 BVK 整流器在工厂制造时带有交流浪涌保护柜，带电侧已移除。

这些整流器交流侧的浪涌保护由星形或三角形连接的电容器 C1 和电阻器 R1 组成，它们连接到变压器次级绕组的相位（图 4）。

米。 3.BBK-1000/600-N一相接线图

米。 4、带浪涌保护的VAK整流块方案

这种保护使用容量为7.5-8微法拉的电容器KM-2-3.15，功率为150W和电阻为5欧姆的电阻器PE-150，以及保险丝PK-3和7.5安培的保险丝。

整流电流侧的开关过电压保护由两个电容器 C2 IM-5-150 提供，容量为 150 微法，并联连接。两个5欧姆电阻R2与它们串联。带电阻的电容通过50A保险丝的PK-3保险丝连接在整流单元的正负极之间。

米。 5、变压器阀绕组侧浪涌保护电路及整流电流

当高速开关断开线路上的短路电流时，直流开关设备母线中的过电压不超过 2 kV，即不超过阀门串联电路的介电强度。但是，当高速开关关闭线路中的短路电流时，阀门本身的开关电流会产生浪涌，因此阀门可能会受到浪涌的影响。

为了保护半导体整流器免受过电压影响，建议使用避雷器和电容器的电路（图 5）。 RV1-00 限制器安装在变压器的阀侧，包括每相和变压器的中性或负极端子之间的一个。由于限制器的触发时间为 2 至 20 μs，并且过电压出现在几分之一微秒内，因此有必要安装 0.5 μF 的电容与限制器并联。电容通过 PK-3 保险丝连接到阀线圈。

在正负极之间的整流电流侧，雪崩阀导通，总雪崩电压为900—1000V，通过PC-3熔断器与正母线相连。在结构上，这种保护是一个带保险丝的 getinax 面板、两个 VL-200 雪崩阀和两个安装的电阻器。面板安装在带有阴极开关的笼子中。在图。图6是整流侧电涌保护板的立体图。

为防止大气过电压，建议在架空线的正极（滑触线和负极）安装接线端子。

由于雪崩阀可以短暂地通过相反方向的显着电流，与阀并联连接，RШ 和 R — C 电路可能不会安装。因此，BVKL 整流器块没有 R — C 电路，这简化了框图。然而，为了确保正常运行，用于监测电路 RSh 的阀门状况的电路也保留在具有雪崩阀的整流器块中。

米。 6、整流侧浪涌保护板：a——正视图，b——俯视图，1——电阻，2——雪崩阀，3——保险丝PK -3

阀门状态的控制是通过指定继电器（混合器）连接到每个相或臂的阀门并联分支的中点来实现的，它们具有相同的电位（或由于差异而具有非常小的电位差）在阀门的特性中）。

如果并联阀分支的任何一个臂发生阀门故障，由于该臂的电阻变化，搅拌器的连接点之间会出现电位差，这足以使搅拌器运行并关闭联系人。

搅拌器触点闭合 TC 信号变压器的每个次级绕组的电路，从而引起磁路中磁通量的变化并启动保护继电器，从而使电路闭合到信号或使整流器单元跳闸。信号变压器同时将灭火器触点与 220 V 电路隔离。

搅拌机旁边的控制柜面板显示搅拌机连接的相位和并联电路编号。熄灭器上掉落的标志指示要查找故障的电路。

整流器采用双门、前后门和可拆卸侧壁的框架金属柜形式。机柜内部装有可拆卸的绝缘材料面板，上面装有带冷却器的阀门。一个串联回路的阀门连接到每个面板。

为了给整流器单元提供更大的介电强度，以减少阀之间或它们的空气冷却器之间重叠的可能性，机柜中的阀面板以这样的方式放置，即它们之间的电位差尽可能小。

在机柜内部，一侧有交流母线，并联阀支路通过分流器连接到这些母线。从变压器到母线的阳极线供应可以从下方和上方完成。另一侧有带分流器的阴极条。整流器外壳的安装方式不仅可以从正面和背面进行维修，还可以从侧面进行维修。

风扇安装在机柜顶部，可产生自下而上的冷却空气流。空气继电器安装在风扇外壳上，用于控制冷却空气的流动。