Преобразователь тяговый ТПЛ-2-1100-1АC.
Преобразователь тяговый ТПЛ-2-1100-1АC (далее – преобразователь) предназначен для комплектования тягового привода магистральных двух секционных (2ЭС5С) и трех секционных (3ЭС5С) электровозов переменного тока производства ООО «ПК «НЭВЗ», эксплуатируемых на участках железных дорог Российской Федерации с напряжением контактной сети 25кВ промышленной частоты 50Гц.
Преобразователь предназначен для преобразования однофазного переменного напряжения вторичных обмоток тягового трансформатора в трехфазное переменное напряжение, регулируемое по амплитуде и частоте, питания тяговых асинхронных электродвигателей в режимах тяги и преобразования энергии торможения электровоза в электрическую энергию, передаваемую в контактную сеть в режиме электрического торможения электровоза.
Преобразователь состоит из размещенных в одном шкафу оборудования двух независимых каналов для питания асинхронных тяговых двигателей, каждый из которых состоит из:
- автономного двухуровневого инвертора напряжения (АИН), для питания одного АТД;
- четырех квадрантного преобразователя 4QS (каждый преобразователь 4QS получает питание от отдельной обмотки тягового трансформатора);
- разрядных резисторов;
- прерывателя для подключения разрядных резисторов к звену постоянного тока;
- конденсаторов звена постоянного тока;
- встроенной системы управления преобразователем;
- колонны охлаждения с жидкостным теплообменником;
- жидкостного мотор-насоса;
- контакторов и резисторов предварительного заряда конденсаторов звена постоянного тока;
- линейных контакторов переменного тока;
- электрической системы подогрева преобразователя;
- измерительных датчиков тока двух фаз каждого АТД, двух датчиков напряжения звена постоянного тока, двух датчиков тока в цепях тяговых обмоток трансформатора, датчика тока утечки. Датчиков температуры и уровня охлаждающей жидкости;
- силовых вводов-выводов;
- разъемов для подключения цепей напряжением 110 В постоянного тока, сигнальных цепей внешних датчиков сетевого тока секции электровоза, датчиков частоты вращения роторов тяговых электродвигателей, цифрового канала системы управления электровоза и других цепей, клеммной колодки для подключения цепей переменного трехфазного напряжения 380 В;
- источников питания датчиков;
- индикатора наличия напряжения;
- системы безопасности, механически исключающей возможность открытия дверей преобразователя при незаземленных силовых цепях. (Функция реализуется совместно с системой безопасности электровоза, возможность размещения ручного заземлителя вне преобразователя должна быть согласована с разработчиком электровоза);
- электрических блокировок дверей размыкающих цепь удержания главного выключателя секции электровоза и цепь удержания токоприемников при открытии дверей.
Основные технические параметры преобразователя.
| Наименование параметра | Величина |
| Количество каналов преобразователя для питания АТД (количество АИН) | 2 |
| Количество преобразователей 4QS | 2 |
| Номинальное напряжение на токоприемнике электровоза, В | 25000 |
| Диапазон изменения напряжения на токоприемнике электровоза, В | от 19000 до 30000 |
| Номинальная частота напряжения на токоприемнике электровоза, Гц | 50 |
| Диапазон изменения частоты напряжения на токоприемнике электровоза, Гц | от 49 до 51 |
| Номинальное напряжение на вторичных тяговых обмотках тягового трансформатора, В | 986 |
| Диапазон изменения напряжения на вторичных тяговых обмотках тягового трансформатора, В | от 749 до 1183 |
| Наименьшее напряжение на токоприемнике электровоза, при котором должно обеспечиваться номинальная мощность в длительном тяговом и тормозном режимах, В | 21000 |
| Максимальное рабочее напряжение в тяговом режиме, при котором обеспечивается номинальная мощность нагрузки, В | 30000 |
| Тип нагрузки каждого из двух выходных каналов преобразователя | Шести полюсный АТД, обмотка ротора короткозамкнутая. |
| Максимальная мощность АТД (на валах) в режиме тяги, кВт, не менее | 2х1300 |
| Номинальное линейное напряжение АИН (действующее значение первой гармоники), В | 1375 |
| Номинальная мощность на валах АТД в режиме рекуперативного торможения, кВт | 2х1050 |
|
Выходная мощность преобразователя в тяговом режиме, кВт, не менее: - номинальная длительная |
2х1094 |
| Максимальное линейное напряжение АИН (действующее значение первой гармоники), В | 1404 |
| Диапазон изменения частоты выходного напряжения АИН, Гц | от 0 до 192 |
| Номинальное значение выходного тока АИН (действующее значение первой гармоники) в длительном режиме, А, не менее | 560 |
| Номинальное значение выходного тока АИН (действующее значение первой гармоники) в часовом режиме, А, не менее | 592 |
| Номинальное значение выходного тока АИН (действующее значение первой гармоники) в получасовом режиме, А, не менее | 694 |
| Максимальный выходной ток АИН (действующее значение первой гармоники) в течение не более 30 мин., А | 715 |
| Коэффициент полезного действия тягового тракта преобразователя в длительном номинальном режиме работы АТД, % | 97,8 |
| Коэффициент мощности на токоприемнике электровоза при работе четырех тяговых преобразователей при нагрузках, начиная от 0,25 мощности номинального продолжительного режима и выше, о. е., не менее | 0,95 |
| Коэффициент мощности нагрузки, о. е., не менее | 0,82 |
| Масса, не более, кг | 2800 |
| Размеры ДхШхВ, (приложение Б), мм | 4180x965x2083 |
| Номинальное напряжение постоянного тока цепей управления, В | 110 |
| Диапазон изменения напряжения постоянного тока цепей управления, В | 77-137,5 |
| Потребляемая мощность по цепи управления 110 В, не более, Вт | 400 |
|
Параметры трехфазного напряжения сети 380 В электровоза: - номинальное линейное напряжение, В |
380 |
Преобразователь в части воздействия климатических факторов внешней среды должен соответствовать климатическому исполнению У категории размещения 2 по ГОСТ 15150, ГОСТ 15543.1, при этом:
- нижнее значение температуры воздуха в электровозе - минус 50оС;
- верхнее среднее значение температуры воздуха в электровозе – плюс 60оС;
- верхнее предельное значение температуры воздуха в электровозе – плюс 70оС (кратковременно при запуске электровоза);
- нижнее предельное рабочее значение температуры воздуха на входе в систему охлаждения электровоза - минус 50оС;
- верхнее предельное рабочее значение температуры воздуха на входе в систему охлаждения электровоза - плюс 45оС;
- верхнее среднее значение температуры воздуха на входе в систему охлаждения электровоза - плюс 40оС;
- среднегодовая относительная влажность при температуре плюс 20оС - 80%;
- относительная влажность воздуха в течение 30 дней в году и температуре плюс 25оС - 95%;
- максимальная высота эксплуатации над уровнем моря -1400 м.
Преобразователь в части воздействия механических факторов внешней среды должен соответствовать группе условий эксплуатации М25 по ГОСТ 17516.1.
Электрическое сопротивление изоляции токоведущих частей, не имеющих электрической связи между собой, при нормальных климатических условиях относительно корпуса должно быть не менее:
- для цепей высокого напряжения 100 МОм;
- для цепей напряжением 3х380 В, 220 В, 110 В и ниже 20 МОм.
Электрическая изоляция токоведущих частей преобразователя при нормальных климатических условиях должна выдерживать относительно корпуса в соответствии с ГОСТ 9219 действующее значение испытательного напряжения частотой 50 Гц в течение 1 минуты для цепей:
- сети данных 750 В;
- номинальным напряжением 50 В и 110 В постоянного тока 1500 В;
- номинальным напряжением 220 В и 3х380 В 2250 В;
- номинальным напряжением 1800 В 6500 В.
по группе условий «5» по ГОСТ 15150, но при температуре хранения от минус 50оС до плюс 50оС.
Гарантийный срок эксплуатации преобразователя - 2 года с момента подписания акта приемки электровоза на котором установлен тяговый преобразователь в депо приписки, но не более 36 месяцев с момента поставки преобразователя.
Назначенный срок службы преобразователя - 40 лет, полная ревизия (освидетельствование технического состояния всех узлов преобразователя) через 20 лет.
Среднее значение наработки на опасный отказ не менее 4500000 км. пробега.