ВУТ выполняют предъявляемые к ним требования при отклонениях частоты от 105 до 95 % номинального значения и напряжения сети переменного тока от 112,5 до 85% номинального значения.
ВУТ работают в двух режимах:
- в режиме стабилизации напряжения;
- в режиме стабилизации тока.
РУТ обеспечивают стабилизацию выпрямленного напряжения с точностью ±1 % от установленного значения при одновременном изменении:
напряжения и частоты питающей сети в пределах тока нагрузки в пределах от номинального до минимального значений выпрямленного тока, указанных в табл. 1.
Стабилизированное напряжение на выходе ВУТ устанавливается в пределах от минимального до максимального значений, указанных в табл. 1, а для ВУТ 90/25 в пределах от 56 до 76 В.
ВУТ обеспечивают стабилизацию выпрямленного тока с точностью 20% от номинального выпрямленного тока при установке тока в пределах от 30 до 100% номинального значения. Указанная точность стабилизации сохраняется при изменениях выпрямленного напряжения в пределах от минимального до максимального значений, указанных в табл. 1, отклонениях напряжения и частоты питающей сети переменного тока в пределах.
При заряде аккумуляторной батареи вручную для устройств с номинальным напряжением 60В (кроме ВУТ 90/25) выпрямленное напряжение может быть повышено до 74 В, для устройств с номинальным напряжением 24В - до 36В, для ВУТ 152/50 - до 170-В, для ВУТ 28Е1/25- до 320В, при этом выпрямленный ток, установленный на номинальное значение, может снижаться до половины величины номинального тока.
Величина пульсации выпрямленного напряжения, измеренная на выходных клеммах ВУТ в любом режиме работы. (при работе на активную нагрузку), для ВУТ с номинальным напряжением 24В не превышает 10х10 в полосе частот от 300 Гц и выше и 0,1 В для частот до 300 Гц, а для ВУТ с номинальным напряжением 60В не превышает 2х 10 псофометрических, 0,015В для частот от 300 Гц и выше и 0,25В для частот до 300Гц, для ВУТ 152/50 не превышает 3 В, для ВУТ 280/25 не превышает 0,25 В для частот до 300Гц и 15 мВ для частот от 300 Гц и выше.
При номинальном напряжении питающей сети и максимальной выходной мощности коэффициенты полезного действия и коэффициенты мощности не менее величин, указанных в табл. 2.
Таблица 2 Таблица коэффициентов ВУТ.
Тип устройства | Коэффициент полезного действия | Коэффициент мощности |
ВУТ 31/60 | 0,79 | 0,65 |
ВУТ 90/25 | 0,84 | 0,68 |
ВУТ 31/125 | 0,8 | 0,66 |
ВУТ 67/60 | 0,85 | 0,69 |
ВУТ 31/250 | 0,8 | 0,67 |
ВУТ 67/125 | 0,85 | 0,7 |
ВУТ 31/500 | 0,8 | 0,67 |
ВУТ 67/250 | 0,87 | 0,7 |
ВУТ 70/600 | 0,87 | 0,7 |
ВУТ 152/50 | 0,87 | 0,65 |
ВУТ 280/25 | 0,87 | 0,65 |
При сбросах и набросах тока нагрузки, равных 10% от установленного значения тока ВУТ, выпрямленное напряжение должно оставаться в пределах ±6%, а для ВУТ 70/600 в пределах 4±6%, установленной величины выпрямленного напряжения.
Система автоматики ВУТ обеспечивает:
- включение в работу при появлении напряжения питающей сети, если ВУТ выключилось в результате пропадания этого напряжения;
- ограничение выходного тока в режиме стабилизации напряжения до (105+10) % номинального значения при перегрузке ВУТ током ограничения и выше;
- изменение установки выпрямленного напряжения с (2,3-2,35) В на элемент аккумуляторной батареи до 2,2 В на элемент;
- включение резервного ВУТ (в случае необходимости) для заряда аккумуляторной батареи;
- включение резервного ВУТ взамен любого рабочего, если ВУТ выключилось, в результате неисправности.
Система защиты ВУТ обеспечивает автоматическое выключение ВУТ в случаях:
- перегорания сигнальных предохранителей;
- повышения выпрямленного напряжения до (115±5) % номинального значения, а для ВУТ 90/25 до-(115±5) % от 76В; для ' ВУТ 152/50 и ВУТ 280/25 до (115±5) % максимального значения;
- короткого замыкания на выходе ВУТ иди повышения выпрямленного тока до 300 % и выше номинального значения без замедления;
- в режиме стабилизации напряжения повышения выпрямленного тока до (220±10) % номинального значения с замедлением более 10Омс;
- в режиме стабилизации тока повышения выпрямленного тока (120 ±5) % номинального значения без замедления;
- пропадания выпрямленного напряжения;
- при неравномерном распределении тока между двумя блоками тиристоров от 40 до 60 А только для ВУТ 70/600.
ВУТ рассчитаны на параллельную работу на общую нагрузку в количестве четырех устройств.
В режиме стабилизации тока допускается работа пяти устройств.
При этом выполняются следующие требования:
- стабилизация выпрямленного напряжения сохраняется с точностью ±1 %, при параллельной работе свыше двух ВУТ точность стабилизации может ухудшаться до ±2 %;
- ток нагрузки между параллельно работающими ВУТ в пределах изменения нагрузки от 100 до (30—35) % номинального значения тока одного ВУТ распределяется равномерно с точностью 20 % номинального значения тока одного ВУТ; при номинальном токе нагрузки, ток нагрузки между параллельно работающими ВУТ устанавливается с точностью 10% номинального значения;
- при повышении выпрямленного напряжения осуществляется селективное отключение только неисправного ВУТ;
- ВУТ с номинальным напряжением 60В, ВУТ 152/50 и ВУТ 280/25 , включаются и выключаются на параллельную работу автоматически в зависимости от величины станционной нагрузки;
- ВУТ с номинальным напряжением 24В включаются на параллельную работу вручную.
Допускается параллельная работа в режиме стабилизации напряжения более четырех устройств без равномерного распределения нагрузок между ними при ухудшении КПД комплекта выпрямительных устройств.
В ВУТ предусмотрена местная и дистанционная сигнализация. В зависимости от выполняемых функций ВУТ можно разделить на три основные части:
- собственно выпрямитель или силовую часть ВУТ;
- систему управления тиристорами;
- систему автоматики, защиты, сигнализации и параллельной работы.
Рис.2.1. Устройство выпрямительное типа ВУТ.
Устройство выпрямительное ВУТ 70600 (и дальнейшем именуемое ВУТ) выполнено по принципиальной электрической схеме, основное отличие данного ВУТ от выпрямительных устройств с условной мощностью 2, 4, 9 и 16кВт - большая выходная мощность - 42 кВт (условная - 40 кВт). Поэтому для уменьшения искажении питающей сети, вносимых ВУТ с такой выходной мощностью, его силовая часть выполнена по 12-фазной схеме (у выпрямительных устройств меньшей мощности - схема выпрямления - 6-фазная). Кроме того, введена схема выравнивания токов нагрузки между двумя параллельно включенными 6-и фазными схемами выпрямления с точностью 10-15А предусмотрено защитное отключение ВУТ при неравномерном – 40-60 А - распределение тока между этими схемами. По спектральному составу пульсации ВУТ соответствует требованиям аппаратуры МТ 20, 25. В разделах настоящего технического описания излагаются только те особенности схемы ВУТ, которые свойственны данному ВУТ, а также приводится описание конструкции ВУТ, поскольку она имеет существенные отличия.
В ВУТ для преобразования переменного тока в постоянный применена 12-фазная схема выпрямления с параллельным включением двух полностью управляемых (симметричных) трехфазных мостовых схем (6-фазных) на тиристорах через уравнительный дроссель. Регулирование и стабилизация выпрямленных напряжении и тока осуществляется изменением момента включения тиристоров, т. е. изменением его угла регулирования а. Для получения заданных выходных параметров угол регулирования а изменяется в определенных пределах: от аmin до аmax. Отпирание тиристоров двух 6-фазных схем выпрямления осуществляется от управляющих сигналов, создаваемых системой управления.