Выпрямители тяговых подстанций постоянного тока на циклостойких диодах высоких классов

• Автор: Степанец, Владимир Афанасьевич
• Шифр специальности: 05.22.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Пути совершенствования полупроводниковых преобразователей электрифицированных линий
1.2. Эксплуатационные режимы работы преобразователей электрифицированных линий и транспорта .
1.3. Вопросы использования мощных полупроводниковых диодов высокого класса в преобразователях тяговых подстанций.

1.4.Основные задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ТАБЛЕТОЧНЫХ

ДИОДОВ ПРИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЛИНИЙ .

2.1. Анализ параметров и характеристик полупроводниковых приборов высоких классов в таблеточном исполнении .
2.2. Определение эффективности использования систем прибор охладитель в преобразовательных секциях с естественным воздушным охлаждением I I
2.3. Способы получения предельных нагрузочных характеристик диодов преобразовательных секций с принудительным и естественным воздушным охлаждением . ,
2.4. Выводы.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЛИНИЙ НА МОЩНЫХ ДИОДАХ
ТАБЛЕТОЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
Стр.
3.1. Особенности выбора числа параллельно соединенных диодов преобразовательной секции.
3.2. Уточненный расчет числа последовательно соединенных диодов преобразовательной секции
3.3. Расчет и проверка параметров устройств распределения и снижения обратных напряжений в модернизированной преобразовательной секции
ЗА. Использование нелинейных ограничителей для защиты диодов от коммутационных перенапряжений .
3.5. Выводы
4. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ
ЦИКЛОСТОЙКИХ ДИОДОВ ВЫСОКИХ КЛАССОВ .
4.1. Модернизированные преобразователи тяговых подстанций электрифицированных линий железных дорог и метрополитенов и их основные технические характеристики .
4.2. Исследование параметров и в.а.х.диодов опытных модернизированных преобразователей с принудительным и естественным воздушным охлаждением .
4.3. Анализ работы и оценка состояния надежности модернизированных преобразователей . .
4.4. Пути повышения надежности эксплуатируемых преобразователей на таблеточных диодах высоких классов .
4.5. Выводы .
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА
МОЩНЫХ ДИОДАХ ВЫСОКИХ КЛАССОВ .
5.1. Основные технические показатели преобразователей на мощных диодах высоких классов .
5.2. Экономическая эффективность при внедрении модернизированных преобразователей
5.3. Основные техникоэкономические преимущества применения полупроводниковых преобразователей на циклостойких диодах высоких классов
5.4. Выводы .
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Дальнейшее совершенствование подстанций метрополитена шло за счет внедрения преобразователей УВКМ5 диоды ВЛ0 с естественным воздушным охлаждением схема выпрямления трехфавная мостовая. Разработка сухого трансформатора ТСЗП для преоб
разовательной секции УВКМ6 диоды ВЛ0, мощность которой составляла половину мощности УВКМ5, позволила получить такие преимущества как пожаробезопасность, упрощение конструкции подстанции, повышение ее надежности. Кроме того, оказалось экономически выгодно применение трех выпрямителей УВКМ6 с сухими трансформаторами по сравнению с двумя выпрямителями УВКМ5 с масляными трансформаторами 9 . В развитых капиталистических странах применение полупроводниковых преобразователей на тяговых подстанциях постоянного тока начато с г. У Продолжается дальнейшее их совершенствование. В этом направлении работают фирмы Японии, Швейцарии, США, ФРГ, Бельгии, Франции, Великобритании и др. Мощность преобразователей, устанавливаемых на электрифицированных линиях ведущих капиталистических стран, не превышает МВт, так как при имеющихся грузопотоках большая их мощность не нужна. Создание более мощных полупроводниковых приборов поставило задачу отвода от них тепла, так как мощность потерь в подобных диодах I кВт и более. Необходимость создания еще более эффективной системы охлаждения с целью обеспечения нормального теплового режима привела к разработке охладителей с развитой поверхностью охлаждения. С г. А . Линейные размеры подобных преобразователей уменьшаются на по сравнению с линейными размерами преобразователей с масляным охлаждением при одинаковой мощности. С г. В выпрямителе использовано мощных диодов на ток А и напряжение В допустимые перегрузки 0 в течение двух часов и 0 в течение I мин. Площадь, занимаемая
выпрямителем, составляет х мм . По сообщениям японских фирм Ри. С ели. Начиная с г. В каждом плече моста два параллельно и три последовательно включенных диода таблеточного исполнения типа ДТ с двухсторонними охладителями ЯУ5 . Преобразователь обладает большой перегрузочной способностью и имеет номинальный ток А. Основная тенденция совершенствования преобразователей зарубежных метрополитенов исключение масляных трансформаторов, применение естественного воздушного охлаждения диодов, создание надежных выпрямителей на базе мощных приборов с эффективными способами их охлаждения . Сравнительный анализ систем охлаждения, применяемых в преобразователях, по таким критериям, как обслуживание, надежность, пожаробезопасность и наличие шума, выявили преимущества естественного воздушного охлаждения и охлаждения с помощью фреона . Габариты преобразователя с естественным воздушным охлаждением больше габаритов преобразователей
при других видах охлаждения, но его масса такая же, как и масса преобразователя с масляным охлаждением. Из анализа зарубежных источников информации и тенденции развития преобразовательных установок следует, что дальнейшее совершенствование и повышение техникоэкономических показателей последних идет в направлении использования мощных полупроводниковых приборов и более эффективных устройств охлаждения. Наряду с этим, экономически выгодным продолжает оставаться и естественное воздушное охлаждение. Обеспечение надежной эксплуатации преобразователей электрифицированных линий и транспорта невозможно без учета характера тяговых нагрузок. Вопросам анализа тяговых нагрузок и их влияния на полупроводниковые диоды преобразователей подвижного состава и тяговых подстанций электрифицированных линий железных дорог и городского транспорта, посвящены работы Г. С.Д. Соколова, Р. И. Мирошниченко, И. С. Ефремова и других ученых. Эксплуатационные условия работы преобразователей тяговых подстанций весьма различны. Расстояния между подстанциями, веса поездов, типы локомотивов, густота движения, профили участков, амплитуда колебаний и длительность нагрузок влияют на стабильность основных параметров диодов. Кроме того, различные режимы работы преобразователей, принятые на дорогах, включение и отключение резервных установок, поочередная или параллельная их работа на подстанции, дополнительно оказывают свое влияние на работу диодов.