I. Основное функциональное позиционирование
Выпрямительные трансформаторы, используемые на тяговых подстанциях метрополитена и пригородной железной дороги, представляют собой специализированные многоимпульсные-типа сухие. Они принимают вход переменного тока среднего-напряжения 10 кВ/35 кВ и используют фазосдвигающие разделенные обмотки для вывода многофазного переменного тока на выпрямительный мост, преобразуя его в мощность постоянного тока 1500 В или 750 В постоянного тока для контактной сети. Одновременно они выполняют четыре важнейшие функции: электрическую изоляцию, подавление гармоник, ограничение тока повреждения и устойчивость к магнитному смещению постоянного тока, что делает их основным оборудованием в системах тягового электроснабжения. Ведущие отраслевые бренды,-такие какСиньтайлун-предлагаем серию ZQSC, специально разработанную для применения на железнодорожном транспорте и способную выдерживать суровые условия эксплуатации городских железнодорожных систем.
II. Характеристики применения в зависимости от условий эксплуатации
1. Характеристики высоких-ударных и тяжелых-нагрузок (отличие от стандартных трансформаторов)
Поезда часто трогаются с места, тормозят и поднимаются на гору-, что приводит к резким колебаниям нагрузки. Эти трансформаторы соответствуют требованиям к нагрузке класса V Национального стандарта (GB):
Длительная-непрерывная работа при 100 % номинальной нагрузке; 150% загрузка в течение 2 часов; и допуск 300 % ударной нагрузки короткого-замыкания в течение 1 минуты.
Уменьшая магнитный поток и плотность тока в сердечнике и обмотках, а также поддерживая достаточный запас по-росту температуры, устройства выдерживают периодические сильные пульсации тока, предотвращая перегрев или насыщение во время кратковременных-перегрузок.
2. Много-импульсная фазовая-структура обмотки со сдвигом для эффективного подавления гармоник.
На новых городских железнодорожных линиях обычно используется 24-пульсная схема (два блока по 12 импульсов, соединенных параллельно с фазовым сдвигом ±7,5 градуса), в то время как станции меньшего размера на старых линиях используют 12-пульсную схему:
• 12-импульсный: устраняет 5-ю и 7-ю гармоники; THDi ≈ 8–12%.
• 24-импульсный: устраняет гармоники низкого-порядка (5-я, 7-я, 11-я и 13-я); Коэффициент искажений на стороне сети Меньше или равен 5%. Это соответствует строгим требованиям к подключению к сети без необходимости использования больших внешних фильтрующих устройств.
На стороне низкого-напряжения используется осевая конфигурация двойной-разделенной четырех-обмоток (Dd0+Dy11). Дисбаланс напряжения между обмотками со стороны сдвоенного клапана- составляет менее или равен 0,3 %, что приводит к чрезвычайно низким пульсациям постоянного тока на параллельном выходе и обеспечивает стабильное напряжение контактной сети.
3. Полностью сухая конструкция, отлитая из эпоксидной смолы-типа, обеспечивает максимальную пожаробезопасность (строгое требование для железнодорожных перевозок).
Тяговые подстанции часто располагаются в подземных туннелях, антресолях станций или густонаселенных районах, гдемасляный-погруженныйоборудование запрещено:
1. Использована изоляция из эпоксидной смолы класса H/F; негорючий-, без риска утечки масла или взрыва; получил рейтинг пожарной безопасности F1.
2. Конструкция, отлитая в вакууме-, обеспечивает устойчивость к влаге, пыли и конденсату, что позволяет использовать ее в подземных условиях с влажностью до 95 %.
3. Высокая механическая прочность выдерживает-сотрясения, вызванные поездом, и низкочастотные-вибрации, возникающие при работе транспортных средств, исключая риск растрескивания или ослабления обмотки.
4. Конструкция с высоким-импедансом для ограничения токов короткого замыкания-замыкания.
Сопротивление короткого-замыкания варьируется от 7 % до 12 % (по сравнению с 4–6 % для стандартных распределительных трансформаторов). Высокое реактивное сопротивление утечки подавляет импульсные токи при коротких замыканиях на стороне выпрямления или в сети постоянного тока, защищая диодные выпрямительные модули, ограничивая распространение короткого замыкания и снижая отключающую нагрузку на автоматические выключатели подстанций.
5. Сильная устойчивость к магнитному смещению постоянного тока и импульсному перенапряжению.
Регенеративное торможение и асимметричная работа выпрямителя создают постоянные компоненты постоянного тока, которые могут легко вызвать насыщение сердечника и перегрев в стандартных трансформаторах. В этом тяговом выпрямительном трансформаторе используется трех-фазный пяти-сердечник с низкой-плотностью потока-для компенсации магнитодвижущей силы постоянного тока. Утолщенная межвитковая изоляция выдерживает высокочастотные- скачки напряжения, вызванные переключением выпрямителя, сохраняя уровень частичных разрядов ниже 10 пКл.
6. Низкий уровень шума и компактность.-ограниченная среда
Подземные подстанции имеют ограниченное пространство для строительства; Устройство отличается оптимизированной конструкцией пластин сердцевины и вибропоглощающими конструкциями воздуховодов,-в результате чего уровень рабочего шума не превышает 65 дБ. Отсутствие масляного бака или масляной ямы значительно уменьшает занимаемую площадь, облегчая установку рядом--ряда нескольких устройств.
7. Интегрированный интеллектуальный мониторинг и эксплуатация и обслуживание.
В комплект входят встроенные датчики температуры PT100, вентиляторы с-регулированием температуры и онлайн-мониторинг частичных разрядов. Система поддерживает связь IEC61850, удаленно передавая данные о повышении температуры, частичном разряде и неисправностях вентилятора. Оно интегрируется с системами SCADA железнодорожного транспорта, тем самым сокращая частоту проверок на-объектах.
III. Ключевые критерии выбора и сценарии применения
1. Городские магистральные линии метрополитена и маршруты большой-пропускной способности:Трансформаторы выпрямительные сухие 24-класса 35кВ-; они обеспечивают превосходные гармонические характеристики и подходят для пиковых пиковых нагрузок, связанных с большим пассажиропотоком.
2. Пригородные ответвления и тяговые подстанции для малых депо:Трансформаторы выпрямительные 10кВ 12-пульсные; они помогают контролировать инвестиционные затраты на оборудование и подходят для сценариев с относительно небольшими колебаниями нагрузки.
3. Наружные тяговые подстанции-наземного уровня:Устройства сухого-типа с корпусом класса IP54; они обеспечивают защиту от дождя и пыли, а также устойчивость к высоким и низким температурам.
4. Прибрежные железнодорожные транзитные линии:Обмотки-изготавливаемые по индивидуальному заказу с анти-коррозионным покрытием; они защищают изоляционные слои от коррозии солевым туманом.
Сравнительная таблица
| Характеристика | Трансформатор выпрямителя для железнодорожного транспорта | Обычный распределительный трансформатор |
|---|---|---|
| Грузоподъемность | Нагрузка класса V: перегрузка 300% в течение 1 минуты. | Макс. 120 % кратковременная-перегрузка |
| Обмоточная структура | Разделенная фазовая-переключающая обмотка, 12/24-импульсная | Одинарная обмотка низкого напряжения, без фазового сдвига |
| Тип огня | Сухая отливка эпоксидной смолы, негорючая- | Масло-погружено в горючее масло |
| Сопротивление короткого-замыкания | 7–12 %, ограничение постоянного тока короткого-замыкания | 4%~6% |
| Гармоническое исполнение | 24-импульсный THDi Менее или равен 5 %, подавление собственных гармоник | Нет встроенного-подавления гармоник. |
| Место установки | Станция метро, закрытая силовая комната | Открытая подстанция, открытая площадка |
| Вибрация и шум | Антивибрационная- конструкция, уровень шума не более 65 дБ. | Нет специальной конструкции, устойчивой к вибрации. |
IV. Краткое содержание
К основным отличительным особенностям тяговых выпрямительных трансформаторов железнодорожного транспорта относятся:высокая устойчивость к импульсным перегрузкам, 24-импульсных фазы-подавление гармоник со сдвигом, полностью сухая-огнестойкая- конструкция, высокое сопротивление короткого замыкания для ограничения тока и пригодность для влажных подземных сред.; это специализированные агрегаты, которые невозможно заменить стандартными силовыми трансформаторами. Для проектов с жесткими требованиями к пожарной безопасности и качеству электроэнергии,СиньтайлунСерия выпрямительных трансформаторов сухого-типа для железнодорожных перевозок является идеальным выбором.
