РЕКУПЕРАТОРЫ СЕРИИ И-ПТП
В качестве рекуператоров для тяговых подстанций метрополитенов применяются комплекты из преобразовательных секций серии И-ПТП, производства ЧАО «Плутон», и сухих трансформаторов, изготавливаемых по технологии RESIBLOC®.
Преимущества использования рекуперации
Использование рекуператоров позволяет:
- повысить энергетические показатели метрополитена путем возврата в сеть энергии, выделяемой при торможении поезда (при наличии режима рекуперативного торможения в электроподвижном составе);
- снизить уровень перенапряжений, возникающих при рекуперативном торможении;
- облегчить режимы вентиляции метрополитена (как показывают исследования, использование динамического торможения с рассеиванием тормозной энергии в виде тепла на резисторах ведет к заметному росту мощности, необходимой для вентиляции метро);
- в зависимости от рельефа местности, сэкономить до 30%, потребляемой подвижным составом электроэнергии.
Таким образом, применение рекуператоров позволяет вернуть в сеть энергию торможения и снизить мощность, потребляемую системой вентиляции, что снижает энергопотребление метрополитена в целом.
Рекуперация может быть осуществлена посредством включения дополнительного преобразователя, возвращающего энергию в сеть. В этом случае, к существующим тяговым подстанциям (ТП) дополнительно включается рекуператор (Р) - зависимый инвертор (И) со своим преобразовательным трансформатором (Т). Для исключения возникновения уравнительных токов на стороне постоянного тока может включаться уравнительный реактор (УР), либо увеличиваться мощность преобразовательного трансформатора.
Преимущества данного варианта:
- возможность наращиванием числа рекуператоров возвращать в сеть любую мощность;
- отсутствие загрузки тяговых трансформаторов токами рекуперации;
- гибкость технических решений, связанных с выбором мест установки и выбором мощностей оборудования для рекуперации.
На рисунке показано включение и пути рекуперации энергии. Тормозная энергия в любой момент времени может быть отдана через рекуператор в сеть среднего напряжения, передана на значительные расстояния и использована различными потребителями как собственными (эскалаторы, освещение, вентиляция), так и сторонними.
При разработке и изготовлении рекуператоров серии И-ПТП использовались новейшие достижения в области технологий построения преобразовательной техники. Это касается как конструкции шкафа, силовой части преобразователя, так и электрического монтажа, схемных и технологических решений систем защиты, диагностики и управления рекуператором, а также технологии обслуживания и ремонта.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СЕКЦИЯ
Преобразовательная секция представляет собой тиристорный шестивентильный мост на номинальный ток 800 А. Традиционно применяется 12-пульсная схема инвертирования, то есть две секции по 800 А каждая, включенные со сдвигом на 30 электрических градусов. Суммарный ток двух секций при этом составляет 1600 А. Такое включение имеет неоспоримое преимущество над традиционной 6-пульсной схемой инвертирования в части гармонического состава инвертируемых тока и напряжения.
Для 12-пульсной схемы (m=12) гармоники будут следующими: n=1, 11 (9 % от первой), 13 (7,6 % от первой) и так далее. По сравнению с 6-типульсной схемой отсутствуют 5-ая и 7-ая гармоники. Известно, что наличие сетевого трансформатора дополнительно улучшает (за счет процессов коммутации) спектр тока, потребляемого из сети. Содержание 11-й и 13-й гармоник уменьшается не менее чем на 2 %. В итоге на входе преобразовательного трансформатора значения гармоник тока будут следующими: - для 11-й гармоники – 7 % от первой; - для 13-й гармоники – 5,6 % от первой.
Нелинейные искажения инвертируемого тока при этом не превышают допустимые значения для сетей среднего напряжения согласно международному стандарту IEEE STD 519-1992 HARMONIC LIMITS, а также не превышают искажений, с которыми работают 6-пульсные диодные выпрямители. Следовательно, нет необходимости применять дополнительные сетевые фильтро-компенсирующие устройства, вполне достаточно существующих устройств для 6-типульсных выпрямителей, если они установлены.
Наращивание мощности рекуператора возможно включением двух дополнительных секций к двум существующим, что обеспечивает номинальный ток 3200 А. При разработке и изготовлении преобразовательных секций (в дальнейшем «ПС») серии И-ПТП были применены самые современные технологии, материалы и комплектующие ведущих мировых производителей.
ПС построены на силовых таблеточных тиристорах 2760 А, 28-го класса, производства компании Dynex.
Охлаждение ПС – воздушное принудительное или естественное, в зависимости от условий работы ПС.
Силовая часть ПС выполнена с применением технологии необслуживаемых контактных соединений.
В ПС реализована защита силовых полупроводниковых приборов от внутренних и внешних коммутационных перенапряжений. От внутренних коммутационных перенапряжений защита обеспечивается RC-цепями, от внешних – комбинированно: RC-цепями и варисторами (панель защиты от перенапряжений).
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Система управления выполнена на базе микропроцессорного модуля МС-40, разработки ЧАО «Плутон», который осуществляет управляющие, диагностические и защитные функции рекуператора.
Каждая ПС имеет следующие виды защит:
- от внутренних коротких замыканий;
- от внешних коротких замыканий;
- токоограничение входного тока на уровне дискретно-изменяемой уставки;
- защиту ток-время;
- от опрокидывания инвертора;
- от просадки сетевого напряжения;
- от перегрева силовых тиристоров;
- от перенапряжений на силовых тиристорах;
- от неправильного чередования фаз сетевого напряжения;
- от исчезновения управляющих импульсов;
- от превышения входного напряжения;
- от перегрева трансформатора.
ПС имеет приборы измерения входного напряжения Ud, входного тока Id и счетчика энергии рекуперации.
ТРАНСФОРМАТОР RESIBLOC®
В качестве преобразовательного трансформатора поставляются современные сухие трансформаторы, изготавливаемые по технологии RESIBLOC®, с различными сочетаниями напряжений ВН и НН (до 45 кВ). Трансформаторы RESIBLOC® сертифицированы в Европе и большинстве стран СНГ, а так же во многих других странах.
Трансформаторы имеют оригинальную конструкцию первичной и вторичных обмоток, выполняемых из медного провода и алюминиевой фольги.
Трансформаторы RESIBLOC® способны выдерживать максимальные колебания температурных расширений без повреждения поверхности компаунда и без образования микротрещин. Трансформаторы работают в условиях 100 % влажности и в условиях конденсации водяных паров, а также в условиях химического загрязнения. Степень защиты трансформаторов - IP00, IP21, IP23, IP54.
Главная
Карта сайта
Рекуператоры серии И-ПТП (1.415
Мб) 
