ટ્રેક્શન સબસ્ટેશન માટે રેક્ટિફાયર એકમો

સેમિકન્ડક્ટર રેક્ટિફાયર, અપનાવવામાં આવેલ સુધારણા સર્કિટ અને પાવર ટ્રાન્સફોર્મર કપલિંગ સર્કિટના આધારે, બ્રિજ અથવા ન્યુટ્રલ સર્કિટમાં સમાવી શકાય છે.

શહેરી ઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સપોર્ટ VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N અને VAK-3000/600-N ના ટ્રેક્શન સબસ્ટેશન માટે રેક્ટિફાયર એકમો. એકમ પ્રકારોના હોદ્દા નીચે પ્રમાણે સમજવામાં આવે છે: સિલિકોન વાલ્વ રેક્ટિફાયર સાથે રેક્ટિફાયર, નોમિનલ રેક્ટિફાઇડ કરંટ 1000, 2000 અથવા 3000 A માટે, નોમિનલ રેક્ટિફાઇડ વોલ્ટેજ 600 V, શૂન્ય સર્કિટ અનુસાર કાર્ય કરે છે.

એકમમાં પાવર ટ્રાન્સફોર્મર, રેક્ટિફાયર, કંટ્રોલ કેબિનેટ, રક્ષણાત્મક કેબિનેટ અથવા પેનલ્સ અને હાઇ-સ્પીડ કેથોડ સ્વીચનો સમાવેશ થાય છે.

રેક્ટિફાયર પ્રકારો અનુસાર રેક્ટિફાયર્સને BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N અને BVK-3000/600-N તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવ્યા છે, જેનો અર્થ છે: રેટ કરેલા રેક્ટિફાઇડ કરંટ 1000, 2000 અથવા 3000 એ મિનિફાઇડ માટે સિલિકોન રેક્ટિફાયર, વોલ્ટેજ 600 V ન્યુટ્રલ સર્કિટ પર કામ કરે છે.

રેક્ટિફાયર યુનિટના દરેક તબક્કા અથવા હાથ સમાંતર અને શ્રેણીમાં જોડાયેલા વાલ્વ ધરાવે છે.

વાલ્વના સમાંતર જોડાણનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે તબક્કા અથવા પગનો રેટ કરેલ પ્રવાહ વ્યક્તિગત વાલ્વના રેટ કરેલ પ્રવાહ કરતા વધી જાય.

જ્યારે તબક્કામાં રિવર્સ વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે ત્યારે સમયગાળાના બિન-સંવાહક ભાગમાં તબક્કા અથવા હાથની ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાતની ખાતરી કરવા માટે વાલ્વના શ્રેણી જોડાણનો ઉપયોગ થાય છે.

તબક્કા અથવા લેગ n1 માં સમાંતરમાં જોડાયેલા વાલ્વની સંખ્યા એ આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે કે રેક્ટિફાયરના તબક્કા અથવા લેગ Iaનો પ્રવાહ સમાંતરમાં જોડાયેલા વાલ્વના કુલ રેટ કરેલ વર્તમાન કરતા ઓછો હોવો જોઈએ.

જ્યાં કી — સલામતી પ્રવાહનું પરિબળ 1.35-1.8 ની બરાબર લેવામાં આવે છે.

જ્યારે વાલ્વ સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે તેમની વચ્ચેનો પ્રવાહ અસમાન રીતે વિતરિત થાય છે, જે વધુ ગરમ થવા તરફ દોરી જાય છે અને ઉચ્ચ-વર્તમાન વાલ્વની ઝડપી નિષ્ફળતા અને વર્તમાન વાલ્વના ઓછા ઉપયોગ તરફ દોરી જાય છે. સમાંતરમાં જોડાયેલા વાલ્વ વચ્ચે વર્તમાનનું અસમાન વિતરણ એ હકીકતને કારણે છે કે વ્યવહારમાં વાલ્વ વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ અને થર્મલ પ્રતિકારની તેમની સીધી શાખાઓમાં એકબીજાથી કંઈક અંશે અલગ છે.

સમાંતરમાં જોડાયેલા વાલ્વ વચ્ચેના વર્તમાનને સમાન કરવા માટે, વાલ્વ અથવા ઇન્ડક્ટિવ વર્તમાન વિભાજકો સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા ઓમિક પ્રતિકારનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

ચોખા. 1. સમાંતરમાં જોડાયેલા બે વાલ્વ માટે ઇન્ડક્ટિવ વર્તમાન વિભાજકનું ડાયાગ્રામ: જો — ફેઝ કરંટ, I2v, I1v — વાલ્વ કરંટ

ચોખા. 2. સમાંતરમાં જોડાયેલા ત્રણ વાલ્વ માટે પ્રેરક વર્તમાન વિભાજકનું યોજનાકીય

વધારાના નુકસાનના દેખાવ અને રેક્ટિફાયરની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થવાને કારણે વાલ્વ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા ઓહમિક પ્રતિકારનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે.

ઉચ્ચ પાવર ઇન્સ્ટોલેશનમાં, સામાન્ય રીતે પ્રેરક વર્તમાન વિભાજકોનો ઉપયોગ થાય છે.

અંજીરમાં.1 સમાંતરમાં જોડાયેલા બે વાલ્વ માટે ઇન્ડક્ટિવ વર્તમાન વિભાજકનું આકૃતિ બતાવે છે. વિભાજકમાં સ્ટીલ કોર હોય છે જેના પર બે સરખા કોઇલ ઘા હોય છે, એવી રીતે જોડાયેલા હોય છે કે તેમના દ્વારા પેદા થતા ચુંબકીય પ્રવાહો વિરુદ્ધ દિશામાં હોય.

સમાંતર શાખાઓમાં વર્તમાન અસમાનતા સાથે, પરિણામી ચુંબકીય પ્રવાહ કોરમાં દેખાય છે, જે નાના પ્રવાહ સાથે વિન્ડિંગમાં વધારાનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ બનાવે છે. આ વિન્ડિંગ્સમાં અને સમાંતર-જોડાયેલા વાલ્વમાં વર્તમાનની સમાનતા પ્રાપ્ત કરે છે. સમાંતર વાલ્વમાં વિદ્યુતપ્રવાહને સમાન કરવા માટે e ની થોડી માત્રા જરૂરી છે. તેથી વિભાજક વિન્ડિંગ્સમાં થોડી સંખ્યામાં વળાંક હોય છે.

અંજીરમાં. 2 સમાંતરમાં જોડાયેલા ત્રણ વાલ્વ માટે પ્રેરક વર્તમાન વિભાજકનું આકૃતિ દર્શાવે છે. સ્પ્લિટરમાં દરેક સ્ટ્રીપ પર બે કોઇલ સાથે ત્રણ-બાર ચુંબકીય કોરનો સમાવેશ થાય છે. દરેક સમાંતર-જોડાયેલ વાલ્વ વિવિધ બાર પર સ્થિત બે શ્રેણી-જોડાયેલ કોઇલ દ્વારા તબક્કા સાથે જોડાયેલા છે. જેમ જેમ એક સમાંતર શાખામાં વર્તમાન વધે છે, તેમ વધારાના e પ્રેરિત થાય છે. વગેરે v. અન્ય બે શાખાઓમાં, આમ વિભાજક અને વાલ્વના વિન્ડિંગ્સમાં પ્રવાહને સમાન બનાવે છે.

સ્પ્લિટર્સ એ જ રીતે લાગુ કરવામાં આવે છે જેમાં મોટી સંખ્યામાં દરવાજા સમાંતરમાં જોડાયેલા હોય છે. દરેક પગ અથવા તબક્કામાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા વાલ્વની સંખ્યા પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી શ્રેણીમાં જોડાયેલા તમામ વાલ્વનું કુલ રેટ કરેલ રિવર્સ વોલ્ટેજ પસંદ કરેલ કરેક્શન સર્કિટ (બ્રિજ અથવા શૂન્ય) સાથે હાથ અથવા તબક્કામાં લાગુ કરાયેલ મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ કરતા વધારે હોય.

જ્યાં Σrev.vent એ નોમિનલ રિવર્સ સિરીઝ-કનેક્ટેડ વાલ્વનો સરવાળો છે, મેક્સ એ આપેલ રેક્ટિફાયર સર્કિટ માટે ફેઝ અથવા આર્મ દીઠ મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ છે, Ki એ 1.45-1.8 ની બરાબર લેવાયેલ વોલ્ટેજ સલામતી પરિબળ છે.

તેથી શ્રેણી n2 માં જોડાયેલા દરવાજાઓની સંખ્યા હશે

શ્રેણીમાં જોડાયેલા હિમપ્રપાત વાલ્વની સંખ્યા સમાન પસંદ કરવામાં આવી છે

શ્રેણી-જોડાયેલા વાલ્વ વચ્ચે રિવર્સ વોલ્ટેજનું સમાન વિતરણ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, સમાન પ્રતિકાર સાથે શ્રેણી-જોડાયેલા શંટ રેઝિસ્ટરની સાંકળ RШ, વાલ્વની સમાંતર રીતે જોડાયેલ છે, જે વોલ્ટેજ વિભાજક તરીકે સેવા આપે છે. 1.5-5 kΩ શ્રેણીમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા વર્ગ અને વાલ્વની સંખ્યાના આધારે શન્ટિંગ રેઝિસ્ટર RШનું પ્રતિકાર મૂલ્ય પસંદ કરવામાં આવે છે.

તબક્કા અથવા હાથની સમાંતર શાખાઓ સાથે વર્તમાન વિતરણની અસમાનતા સમાંતર શાખામાં સરેરાશ માપેલા પ્રવાહના ± 5% કરતા વધુ ન હોવી જોઈએ, અને નજીવા મોડના 100% ઉપરના લોડ પ્રવાહ પર, શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહ જોઈએ. ± 10% થી વધુ નહીં. વાલ્વમાં રિવર્સ વોલ્ટેજનું બિન-સમાન વિતરણ વાલ્વ પર લાગુ થતા સરેરાશ ઓપરેટિંગ રિવર્સ વોલ્ટેજના ± 10% કરતા વધુ ન હોવું જોઈએ.

અંજીરમાં. 3 BVK-1000/600-N રેક્ટિફાયર યુનિટના એક તબક્કાનું કનેક્શન ડાયાગ્રામ બતાવે છે.

બિન-હિમપ્રપાત વાલ્વવાળા BVK રેક્ટિફાયર એ AC સર્જ પ્રોટેક્શન કેબિનેટ્સ અને લાઇવ બાજુઓ દૂર કરીને બનાવવામાં આવેલી ફેક્ટરી છે.

આ રેક્ટિફાયર્સની AC બાજુ પરના વધારાના રક્ષણમાં સ્ટાર અથવા ડેલ્ટામાં જોડાયેલા કેપેસિટર C1 અને રેઝિસ્ટર R1નો સમાવેશ થાય છે, જે ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગના તબક્કાઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે (ફિગ. 4).

ચોખા. 3.BBK-1000/600-N ના એક તબક્કાનું કનેક્શન ડાયાગ્રામ

ચોખા. 4. વધારો સુરક્ષા સાથે VAK રેક્ટિફાયર બ્લોકની યોજના

આ સંરક્ષણ 7.5-8 માઇક્રોફારાડ્સની ક્ષમતાવાળા કેપેસિટર્સ કેએમ-2-3.15, 150 ડબ્લ્યુની શક્તિ અને 5 ઓહ્મના પ્રતિકાર સાથે રેઝિસ્ટર પીઇ-150 અને 7.5 એમ્પીયરના ફ્યુઝ સાથે પીકે-3 ફ્યુઝનો ઉપયોગ કરે છે.

સુધારેલ વર્તમાન બાજુ પર ઓવરવોલ્ટેજને સ્વિચ કરવા સામે રક્ષણ બે કેપેસિટર C2 IM-5-150 દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, જેમાં 150 માઇક્રોફારાડ્સની ક્ષમતા હોય છે, જે સમાંતરમાં જોડાયેલા હોય છે. બે 5 ઓહ્મ રેઝિસ્ટર R2 તેમની સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે. રેઝિસ્ટર સાથેના કેપેસિટર્સ 50 A ફ્યુઝ સાથે PK-3 ફ્યુઝ દ્વારા રેક્ટિફાયર યુનિટના હકારાત્મક અને નકારાત્મક ધ્રુવો વચ્ચે જોડાયેલા છે.

ચોખા. 5. ટ્રાન્સફોર્મર વાલ્વ વિન્ડિંગ સાઇડ સર્જ પ્રોટેક્શન સર્કિટ અને રેક્ટિફાઇડ કરંટ

ડીસી સ્વિચગિયરના બસબારમાં ઓવરવોલ્ટેજ, જ્યારે હાઇ-સ્પીડ સ્વીચ લાઇન પરના શોર્ટ-સર્કિટ કરંટને ડિસ્કનેક્ટ કરે છે, ત્યારે 2 kV કરતાં વધી જતું નથી, એટલે કે વાલ્વના સિરિઝ સર્કિટની ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત કરતાં વધી જતું નથી. પરંતુ જ્યારે લાઇનમાં શોર્ટ-સર્કિટ કરંટને હાઇ-સ્પીડ સ્વીચો દ્વારા સ્વિચ કરીને વાલ્વમાં સ્વિચિંગ કરંટથી સર્જેસ સાથે બંધ કરવામાં આવે છે ત્યારે સર્જના ઉમેરાથી થતા વધારાથી વાલ્વ પ્રભાવિત થઈ શકે છે.

સેમિકન્ડક્ટર રેક્ટિફાયર્સને ઓવરવોલ્ટેજથી બચાવવા માટે, એરેસ્ટર્સ અને કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ કરીને સર્કિટની ભલામણ કરવામાં આવે છે (ફિગ. 5). RV1-00 લિમિટર્સ ટ્રાન્સફોર્મરની વાલ્વ બાજુ પર ફીટ કરવામાં આવે છે, જેમાં દરેક તબક્કા અને ટ્રાન્સફોર્મરના તટસ્થ અથવા નકારાત્મક ટર્મિનલ વચ્ચેનો એક સમાવેશ થાય છે.એ હકીકતને કારણે કે લિમિટર્સ 2 થી 20 μs ના સમય માટે ટ્રિગર થાય છે, અને ઓવરવોલ્ટેજ માઇક્રોસેકન્ડના અપૂર્ણાંકમાં દેખાય છે, લિમિટર્સ સાથે સમાંતર 0.5 μF ની કેપેસિટેન્સ ઇન્સ્ટોલ કરવી જરૂરી છે. કેપેસિટેન્સ PK-3 ફ્યુઝ દ્વારા વાલ્વ કોઇલ સાથે જોડાયેલ છે.

હકારાત્મક અને નકારાત્મક ધ્રુવો વચ્ચેના સુધારેલા પ્રવાહની બાજુએ, હિમપ્રપાત વાલ્વ 900 — 1000 V ના કુલ હિમપ્રપાત વોલ્ટેજ સાથે ચાલુ થાય છે. વાલ્વ પીસી-3 ફ્યુઝ દ્વારા હકારાત્મક બસ સાથે જોડાયેલા હોય છે. માળખાકીય રીતે, આ સંરક્ષણ ફ્યુઝ, બે VL-200 હિમપ્રપાત વાલ્વ અને બે માઉન્ટ થયેલ રેઝિસ્ટર સાથે ગેટિનાક્સ પેનલ છે. પેનલ કેથોડિક સ્વીચ સાથે પાંજરામાં સ્થાપિત થયેલ છે. અંજીરમાં. 6 એ રેક્ટિફાઇડ કરંટ સાઇડ સર્જ પ્રોટેક્શન પેનલનું પરિમાણીય દૃશ્ય છે.

વાતાવરણીય ઓવરવોલ્ટેજ સામે રક્ષણ આપવા માટે, ઓવરહેડ લાઇનના હકારાત્મક (ટ્રોલી લાઇન અને નકારાત્મક બંને) ધ્રુવ પર ટર્મિનલ બ્લોક્સ ઇન્સ્ટોલ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

એ હકીકતને કારણે કે હિમપ્રપાત વાલ્વ વાલ્વ સાથે સમાંતર રીતે જોડાયેલા, વિપરીત દિશામાં નોંધપાત્ર પ્રવાહ પસાર કરી શકે છે, RШ અને R — C સર્કિટ ઇન્સ્ટોલ થઈ શકશે નહીં. તેથી, BVKL રેક્ટિફાયર બ્લોક્સમાં R — C સર્કિટ નથી, જે બ્લોક ડાયાગ્રામને સરળ બનાવે છે. જો કે, યોગ્ય કામગીરી સુનિશ્ચિત કરવા માટે, સર્કિટ RSh ના વાલ્વની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરવા માટેનું સર્કિટ હિમપ્રપાત વાલ્વ સાથેના રેક્ટિફાયર બ્લોક્સમાં પણ જાળવી રાખવામાં આવ્યું હતું.

ચોખા. 6. સુધારેલ વર્તમાન બાજુ પર સર્જ પ્રોટેક્શન પેનલ: a — ફ્રન્ટ વ્યૂ, b — ટોપ વ્યૂ, 1 — રેઝિસ્ટર, 2 — હિમપ્રપાત વાલ્વ, 3 — ફ્યૂઝ PK -3

વાલ્વની સ્થિતિનું નિયંત્રણ દરેક તબક્કા અથવા હાથના વાલ્વની સમાંતર શાખાઓના મધ્યબિંદુઓ સાથે જોડાયેલા રિલે (મિક્સર) ને નિર્દિષ્ટ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે, જે સમાન સંભવિત (અથવા તફાવતોને કારણે ખૂબ જ નાનો સંભવિત તફાવત) ધરાવે છે. વાલ્વની લાક્ષણિકતાઓમાં).

સમાંતર વાલ્વ શાખાના કોઈપણ હાથમાં વાલ્વની નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં, આ હાથના પ્રતિકારમાં ફેરફારને કારણે, બ્લેન્ડરના જોડાણ બિંદુઓ વચ્ચે સંભવિત તફાવત જોવા મળે છે, જે બ્લેન્ડરને ચલાવવા અને બંધ કરવા માટે પૂરતો છે. સંપર્કો.

બ્લેન્ડર સંપર્ક TC સિગ્નલ ટ્રાન્સફોર્મરના દરેક સેકન્ડરી વિન્ડિંગની સર્કિટને બંધ કરે છે, જેનાથી ચુંબકીય સર્કિટમાં ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફાર થાય છે અને પ્રોટેક્શન રિલેને સક્રિય કરે છે, જે બદલામાં સર્કિટને સિગ્નલ અથવા રેક્ટિફાયર યુનિટને ટ્રીપ કરવા માટે બંધ કરે છે. સિગ્નલ ટ્રાન્સફોર્મર વારાફરતી 220 V સર્કિટમાંથી અગ્નિશામક સંપર્કોને અલગ પાડે છે.

બ્લેન્ડરની બાજુમાં કંટ્રોલ કેબિનેટ પેનલ તબક્કા અને સમાંતર સર્કિટ નંબરો દર્શાવે છે કે જેની વચ્ચે બ્લેન્ડર્સ જોડાયેલા છે. ક્વેન્ચર પર પડેલો ધ્વજ સૂચવે છે કે કયા સર્કિટમાં ખામીઓ જોવાની છે.

રેક્ટિફાયર ડબલ દરવાજા, આગળ અને પાછળના દરવાજા અને દૂર કરી શકાય તેવી બાજુની દિવાલો સાથે ફ્રેમ મેટલ કેબિનેટ્સના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે. કેબિનેટ્સની અંદર ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીની દૂર કરી શકાય તેવી પેનલ્સ માઉન્ટ થયેલ છે, જેના પર કૂલર્સવાળા વાલ્વ જોડાયેલા છે. એક શ્રેણી સર્કિટના વાલ્વ દરેક પેનલ સાથે જોડાયેલા છે.

રેક્ટિફાયર યુનિટને વધુ ડાઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ પ્રદાન કરવા માટે, વાલ્વ અથવા તેમના એર કૂલર્સ વચ્ચે ઓવરલેપ થવાની શક્યતા ઘટાડવા માટે, કેબિનેટમાં વાલ્વ પેનલ્સ એવી રીતે મૂકવામાં આવે છે કે તેમની વચ્ચે શક્ય તેટલો ઓછો સંભવિત તફાવત હોય.

કેબિનેટની અંદર, એક બાજુએ, ત્યાં AC બસબાર છે જેની સાથે સમાંતર વાલ્વ શાખાઓ વર્તમાન વિભાજકો દ્વારા જોડાયેલ છે. ટ્રાન્સફોર્મરથી બસબાર્સને એનોડ વાયરનો પુરવઠો નીચેથી અને ઉપરથી બંને કરી શકાય છે. બીજી બાજુ, શંટ સાથે કેથોડ સ્ટ્રીપ છે. રેક્ટિફાયર હાઉસિંગ એવી રીતે સ્થાપિત થયેલ છે કે તેને ફક્ત આગળ અને પાછળથી જ નહીં, પણ બાજુથી પણ સેવા આપવી શક્ય છે.

એક પંખો કેબિનેટની ટોચ પર માઉન્ટ થયેલ છે, જે નીચેથી ઉપરથી ઠંડક હવાનો પ્રવાહ બનાવે છે. ચાહક હાઉસિંગ પર એર રિલે માઉન્ટ થયેલ છે, જે ઠંડક હવાના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરે છે.