Принцип исполнения схемы электровоза ВЛ-80 к

 

2-я цепь – по главной нерегулируемой вторичной обмотке трансформатора "Х2 ÷ А2", по направлению ЭДС (638 В) от вывода "А2", по шине, по ножу разъединителя 81 (для ВУ-1), по плечу 2 на ВУ-1 (61), по " + " шине ВУ-1, далее по двум параллельным цепям ТД-1 и ТД-2, по СР-55, по плечу 4 на ВУ-1, по разъединителю 83 (для ВУ-1), по силовым шинам дифференциальных реле 21 и 22, по одному плечу ПРА 25, по контактору с дугогашением "Г" на ЭКГ, по контактору 15 на ПС на ЭКГ, по всем четырем секциям вторичной регулируемой обмотки трансформатора "5 ÷ 02" против ЭДС (580 В), по шине, по контакторам 36 и 37 на ПО на ЭКГ, к выводу "Х2" на главной вторичной обмотке трансформатора – получается полная замкнутая цепь.

Общая ЭДС в цепи равна: 638 В – 580 В = 58 В.

 

Тема № 2 « Работа силовой  схемы при переходе с 1-ой на 5-ю  позицию ЭКГ »

 

Каждая позиция на ЭКГ набирается за "условных" три такта.

При переходе с 1-й на 2-ю позицию, на ЭКГ при 1-м такте отключается контактор с дугогашением "Б", при 2-м такте при обесточенной шине "Б" включается контактор 22 на ПС, при 3-м такте включается контактор с дугогашением "Б".

Все переключения происходят только для левой полуобмотки трансформатора. Теперь концы ПРА 24, через включенные контакторы 11 и 22 на ПС на ЭКГ, подключены к двум разным выводам регулируемой обмотки трансформатора с выводами 1 и 2. Тогда под действием ЭДС секции трансформатора 1 ÷ 2 (145 В), через контактор 22 по ПРА 24, по контактору 11 идет "внутренний контурный переменный ток" (≈ 1100 А), величина которого ограничивается индуктивным сопротивлением ПРА 24.

Одновременно за счет ПРА 24 делится  ЭДС секции трансформатора 1 ÷ 2 (145 В) пополам, то есть ПРА 24 работает делителем напряжения.

Тогда на 2-й позиции ЭКГ, для левой полуобмотки, против ЭДС нерегулируемой обмотки трансформатора, действует ЭДС 3,5 секций регулируемой обмотки трансформатора, и общая ЭДС на левой полуобмотке трансформатора будет равна: 638 В – 3,5 ∙ 145 В = 130,5 В.

 2-я позиция ЭКГ – неходовая, так как на ТД подается несимметричное напряжение (так как на левой полуобмотке трансформатора напряжение на 72,5 вольта больше, чем на правой полуобмотке трансформатора). От этого ухудшается коммутация ТД. ПРА 24 работает делителем напряжения с дополнительным контурным током 1100 А, отчего дополнительно греются ПРА 24 и одна секция 1 ÷ 2 вторичной регулируемой обмотки трансформатора.

 

При переходе со 2-й на 3-ю позицию, на ЭКГ, при 1-м такте отключается контактор с дугогашением "В", при 2-м такте при обесточенной шине "В" включается контактор 26 на ПС; при 3-м такте включается контактор с дугогашением "В".

Все переключения происходят только для правой полуобмотки трансформатора. Теперь концы ПРА 25 через включенные контактора 15 и 26 на ПС на ЭКГ, подключены к двум разным выводам трансформатора "5 ÷ 6". Тогда под действием ЭДС секции трансформатора "5 ÷ 6" (145 В), через контактор 15, по ПРА 25, по контактору 26 идет внутренний контурный ток величиной примерно 1100 А.

Одновременно за счет ПРА 25 делится ЭДС секции трансформатора "5 ÷ 6" (145 В) пополам, то есть ПРА 25 работает делителем напряжения.

Тогда на 3-й позиции  ЭКГ, с правой стороны, против ЭДС нерегулируемой обмотки трансформатора действует ЭДС 3,5 секций регулируемой обмотки трансформатора, и общая ЭДС на правой полуобмотке трансформатора такая же, как на левой полуобмотке трансформатора, и равна: 638 В - 3,5 ∙14 В = 130,5 В

На 3-й позиции ЭКГ на ТД подается симметричное напряжение (одинаковое в 1-й и во 2-й полупериоды). Но 3-я позиция – неходовая, так как оба ПРА 24 и 25 работают делителями напряжения с дополнительным контурным током ≈ 1100 А.

 

При переходе с 3-й на 4-ю позицию на ЭКГ, при 1-м такте отключается контактор с дугогашением "А", при 2-м такте при обесточенной шине "А" на ПС, отключается без дуги контактор 11 и затем включается контактор 12; при 3-м такте включается контактор с дугогашением "А". Все переключения происходят для левой полуобмотки трансформатора.

Теперь концы ПРА 24, через включенные контактора 22 и 12, подключены к одному выводу регулируемой полуобмотки трансформатора "2". ПРА 24 работает делителем тока, и против ЭДС нерегулируемой обмотки трансформатора действует ЭДС трех секций регулируемой обмотки трансформатора. Общая ЭДС на левой полуобмотке трансформатора равна:

638 В - 3 ∙ 145 В = 203 В

4-я позиция –  неходовая, так как на TД подается несимметричное напряжение (так как на левой полуобмотке трансформатора напряжение на 72,5 В больше, чем на правой полуобмотке); и ПРА 25 работает делителем напряжения с дополнительным контурным током ( ≈ 1100 А).

 

При переходе с 4-й на 5-ю позицию на ЭКГ, при 1-м такте отключается контактор с дугогашением "Г"; при 2-м такте при обесточенной шине "Г" отключается без дуги на ПС контактор 15 и затем включается контактор 16; при 3-м такте включается контактор с дугогашением "Г".

Все переключения происходят для правой полуобмотки трансформатора. Теперь концы ПРА 25, через включенные контактора 16 и 26 на ПС, подключены к одному выводу правой регулируемой полуобмотки трансформатора "6". ПРА 25 работает делителем тока, и против ЭДС нерегулируемой обмотки трансформатора действует ЭДС трех секций регулируемой обмотки трансформатора. Общая ЭДС на правой полуобмотке трансформатора такая же, как на левой полуобмотке трансформатора, и равна:

638 В – 3 ∙ 145 В = 203 В.

5-я позиция ЭКГ – ходовая, так как на ТД подается симметричное напряжение; и оба ПРА 24 и 25 работают делителем тока без внутренних контурных токов.

 

По тем же причинам являются ходовыми позициями:

9, 13, 17, 21, 25, 29, 33.

 

При наборе с 5-й до 17-й позиции, силовая схема работает подобно набору с 1-й до 5-й позиции. При этом секции двух регулируемых обмоток трансформатора, где ЭДС направлены встречно с ЭДС нерегулируемых обмоток трансформатора, постепенного 0,5 секции, выводятся из работы.

 

Тема № 3 « Работа силовой  схемы Электровоза ВЛ-80 ^к

на ходовых позициях до 17-ой »

 

На 5-й позиции включены контактора ЭКГ: 12, 22 и 16, 26 на ПС;   32, 33 и 36, 37 на ПО;   контактора с дугогашением А, Б, В, Г.   На каждой полуобмотке трансформатора общая ЭДС равна: 638 В – 3 ∙ 145 В = 203 В.

На 9-й позиции включены контактора ЭКГ: 13, 23 и 17, 27 на ПС;   32, 33 и 36, 37 на ПО;   контактора с дугогашением А, Б, В, Г. На каждой полуобмотке трансформатора общая ЭДС равна: 638 В – 2 ∙ 145 В = 348 В.

На 13-й позиции включены контактора ЭКГ: 14, 24 и 18, 28 на ПС;  32, 33 и 36, 37 на ПО;   контактора с дугогашением А, Б, В, Г.   На каждой полуобмотке трансформатора общая ЭДС равна:  638 В – 145 В = 493 В.

На 17-й позиции включены контактора ЭКГ: 10, 20 и 30, 40 на ПС;   32, 33 и 36, 37 на ПО;   контактора с дугогашением А, Б, В, Г. На 17-й позиции обе регулируемых обмотки трансформатора из работы выведены, и работают только две нерегулируемые обмотки трансформатора. Общая ЭДС на левой и на правой полуобмотках трансформатора равна 638 В.

 

Тема № 4 « Работа силовой  схемы электровоза ВЛ-80 ^к

при переходе с 17-й позиции на позицию П-5 »

 

При переходе с 17 по 18-ю позицию, на переходных позициях П-2, П-3, П-4, П-5 постепенно, без разрыва цепи ТД и без изменения величины напряжения, нерегулируемые и регулируемые обмотки трансформатора переключаются с встречного на согласованное включение.

1. При переходе с 17-й позиции на "П-2", на ЭКГ при 1-м такте отключается контакрор с дугогашением "Б"; при    2-м такте при обесточенной шине "Б" отключается контактор 20 на ПС и включаются контактора 31 и 21 на ПО; при 3-м такте включается контактор с дугогашением "Б". Все переключения происходят только для левой полуобмотки трансформатора. Теперь в отличие от 17-й позиции, (например, во 2-й полупериод, для левой полуобмотки), ток идет от вывода трансформатора X1, по контакторам 31 и "Б", по одному плечу ПРА 24, и параллельно по контакторам 21 и "А", по другому плечу ПРА 24.  Параллельно контактору 21 на ПО, от вывода "X1" трансформатора, ток идет еще через включенные контактора 32, 33 на ПО и контактор 10 на ПС, как на 17 позиции. Но теперь эти контактора 32, 33 и 10, зашунтированы включенным контактором 21 на ПО, и в дальнейшем контактора 32, 33 и 10 могут отключаться без дуги.
2. При переходе с позиции П-2 на П-3, на ЭКГ при 1-м такте отключается контактор с дугогашением "В"; при 2-м такте при обесточенной шине "В" отключается контактор 40 на ПС и включаются контактора 35 и 25 на ПО, так же отключаются контактора 32, 33 на ПО и контактор 10 на ПС, но от этого никаких изменений не происходит, при 3-м такте включается контактор с дугогашением "В".      Все переключения происходят для правой полуобмотки трансформатора. Теперь в отличии от 17 позиции, (например в 1-й полупериод, для правой полуобмотки), ток идет от вывода трансформатора "Х2" по контакторам 35 и "В" по одному плечу ПРА 25, и параллельно по контакторам 25 и "Г" по другому плечу ПРА 25. Параллельно контактору 25 на ПО от вывода трансформатора "Х2", ток идет еще через включенные контактора 36 и 37 на ПО и контактор 30 на ПС, как на 17 позиции. Но теперь эти контактора 36, 37 и 30 зашунтированы включенным контактором 25 на ПО, и в дальнейшем могут отключаться без дуги.
3. При переходе с позиции П-3 на П-4, на ЭКГ при 1-м такте отключается контактор с дугогашением "А", при 2-м такте при обесточенной шине "А" включаются контактора 9, 19 на ПО и контактор 11 на ПС, (также отключаются контактора 35, 37 на ПО и 30 на ПС, но от этого никаких изменений нет ). При 3-м такте включается контактор с дугогашением "А". Все переключения происходят для левой полуобмотки трансформатора. Теперь, (например, во 2-й полупериод, для левой полуобмотки), ток идет от вывода трансформатора "X1" по контакторам 31 и "Б", по одному плечу ПРА 24; и параллельно по контакторам 9 и 19 на ПО, по контактору 11 на ПС, по контактору "А", по другому плечу ПРА 24. Параллельно контакторам 9, 19 и 11 на шину контактора "А", ток идет еще через включенный контактор 21 на ПО. Но теперь этот контактор 21 на ПО зашунтирован включенными контакторами 9, 19 и 11, и в дальнейшем контактор 21 на ПО может отключаться без дуги.
4. При переходе с позиции П-4 на П-5, на ЭКГ при 1-м такте отключается контактор с дугогашением "Г"; при 2-м такте, при обесточенной шине контактора "Г" включаются контактора 29, 39 на ПО и контактор 15 на ПС, (также отключается контактор 21 на ПО, но от этого никаких изменений не происходит). При 3-м такте включается контактор с дугогашением "Г".  Все   переключения происходят для правой полуобмотки трансформатора. Теперь, (например, в 1-й полупериод, для правой полуобмотки), ток идет от вывода трансформатора "Х2", по контакторам 35 и "В", по одному плечу ПРА 25, и параллельно по контакторам 29, 39 на ПО, по контактору 15-на ПС, по контактору "Г", по другому плечу ПРА 25.  Параллельно контакторам 29, 39 и 15 на шину контактора "Г", ток идет еще через включенный контактор 25 на ПО. Но теперь, этот контактор 25 на ПО зашунтирован включенными контакторами 29, 39 и 15, и в дальнейшем контактор 25 на ПО может отключаться без дуги при наборе следующей 18-й позиции.

 

На позиции П-5 на ПО, контактора 32, 33 и 36, 37 отключены, а вместо них включены контактора 9, 19 и 29, 39. За счет этого, нерегулируемые и регулируемые обмотки трансформатора включены между собой согласованно.

 

На позиции П-5 на ПС, включены контактора 11 и 15, как на 1-й позиции,  так как с 1-й позиции по позицию П-5,  вал ПС сделал один оборот.  Поэтому все переключения на ПС при наборе с позиции П-5 до 33-й позиции будут происходить точно так же, как   с 1-й по 17-ю позицию. Только теперь за счет включенных контакторов 9, 19 и 29, 39 на ПО, секции регулируемых обмоток трансформатора с согласованным включением будут вводиться в работу по 0,5 секции на каждой позиции.  Дополнительно на ПО, при наборе 18-й позиции отключаются контактора 31 и 25, при наборе 19-й позиции отключается контактор 35, и на этом все переключения на ПО заканчиваются.

 

Тема № 5 « Работа силовой схемы электровоза ВЛ-80 ^к

на ходовых позициях с 17-й по 33-ю »

 

На 21-й позиции, на ЭКГ включены контактора 12, 22 и 16, 26 на ПС (как на 5-й позиции); контактора 9, 19 и 29, 39 на ПО; контактора с дугогашением А, Б, В, Г.

Согласно, с нерегулируемыми обмотками трансформатора действует ЭДС одной секции регулируемых обмоток трансформатора. Общая ЭДС на левой и на правой полуобмотках трансформатора равна: 638 В + 145 В = 783 В.

На 25-й позиции, на ЭКГ, включены контактора 13, 23 и 17, 27 на ПС (как на 9-й позиции); контактора 9, 19 и 29, 39 на ПО; контактора с дугогашением А, Б, В, Г.

Согласно с нерегулируемыми обмотками трансформатора действует ЭДС двух секций регулируемых обмоток трансформатора. Общая ЭДС на левой и на правой полуобмотках трансформатора равна: 638 В + 2 ∙ 145 В = 928 В.

На 29 позиции, на ЭКГ, включены контактора 14, 24 и 18, 28 на ПС (как на 13-й позиции); контактора 9, 19 и 29, 39 на ПО; контактора с дугогашением А, Б, В, Г.

Согласно с нерегулируемыми обмотками трансформатора действует ЭДС трех секций регулируемых обмоток трансформатора. Общая ЭДС на левой и на правой полуобмотках трансформатора равна: 638 В + 3 ∙ 145 В = 1073 В.

На 33 позиции, на ЭКГ, включены контактора 10, 20 и 30, 40 на ПС (как на 17-й позиции); контактора 9, 19 и 29, 39 на ПО; контактора с дугогашением А, Б, В, Г.

На 33 позиции согласно с нерегулируемыми обмотками трансформатора действуют все четыре секции регулируемых обмоток трансформатора.  Общая ЭДС на левой и на правой полуобмотках трансформатора равна: 638 В + 4 ∙ 145 В = 1218 В.

 

Тема № 6 « Примечания к силовой схеме »

 

1. Величины ЭДС для всех вторичных обмоток трансформатора даются для напряжения К.С. 25 кВ. Если напряжение К.С. будет больше или меньше 25 кВ, то соответственно изменятся величины ЭДС на всех вторичных обмотках трансформатора. Например, при напряжении К.С. 29 кВ, на каждой секции вторичной обмотки трансформатора будет ЭДС равная: 145 В ∙ (29 / 25) = 168,2 В.
2. На каждой позиции ЭКГ, на ТД напряжение меньше чем ЭДС на полуобмотке трансформатора, на величину падения напряжения во вторичной обмотке трансформатора (плюс падение напряжение в СР и в двух плечах ВУ, примерно 4 В). Например, на 33 позиции при напряжении К.С. 25 кВ, при часовом токе ТД 880 А, ЭДС полуобмотки трансформатора равна 1218 В, а напряжение на ТД, равно 950 В; т.е. падение напряжения в каждой вторичной полуобмотке трансформатора равно: 1218 В – 950 В = 268 В.
3. Во 2-й полупериод, на всех нечетных позициях (когда на левой и на правой полуобмотках трансформатора одинаковые ЭДС), если нет кругового огня по коллектору ТД или пробитых плеч ВУ, если нет отключенных ТД в одной из тележек, то в действительности ток идет по одной последовательной цепи без захода в шины дифференциальных реле 21 и 22, так как на концах шин дифференциальных реле 21 и 22 равные потенциалы. Но если произойдет круговой огонь по коллектору ТД, или отключатся ЛК двух ТД одной тележки, то во 2-й полупериод весь ток ТД пойдет по перекрестной схеме через шины дифференциальных реле 21 и 22. На четных позициях ЭКГ (когда на левой полуобмотке трансформатора напряжение на 72,5 В больше, чем на правой полуобмотке; или при отключении одного ТД, то во 2-й полупериод часть тока ТД идет по перекрестной схеме через шины дифференциальных реле 21 и 22.

 

Тема № 7 Работа силовой схемы при отключении одной ВУ

 

При пробое плеча ВУ-1, когда срабатывает дифференциальное реле 21 или 22 и отключается ГВ, или при выходе из строя МB-3,охлаждающего ВУ-1, нужно при опущенном токоприёмнике отключить разъединители 81 и 83. Тогда отключится вся ВУ-1 вместе со всей силовой цепью ТД-1 и ТД-2, и сила тяги электровоза уменьшится на два ТД (т.е. на 25%). Разомкнутся размыкающиеся блокировки, разъединителей 81 и 83 в схеме ЦУ на катушки ЛК 51 и 52, и эти два ЛК 51 и 52 будут отключены.

При пробое плеча ВУ-2, когда срабатывает дифференциальное реле 21 или 22 и отключается ГВ, или при выходе из строя МВ-4, охлаждающего ВУ-2, нужно при опущенном токоприёмнике отключить разъединители 82 и 84. Тогда отключится вся ВУ-2 вместе со всей силовой цепью ТД-3 и ТД-4, и сила тяги электровоза уменьшается на два ТД (на 25%). Разомкнутся размыкающиеся блокировки разъединителей 82 и 84 в схеме ЦУ на катушки ЛК 53 и 54, и эти ЛК 53 и 54 будут отключены.

 

Тема № 8 «Работа силовой  схемы при круговом огне

 по коллектору тягового двигателя »

 

Например, электровоз ВЛ-80 ^к  работает на 33 позиции,  когда на ЭКГ включены контактора 10, 20 и 30, 40 на ПС; Контактора 9, 19 и 29, 39 на ПО; контактора с дугогашением А, Б, В, Г.

1. Если произойдет круговой огонь по коллектору ТД-1 или ТД-2, то в 1-й полупериод в режиме К.З. будет работать левая полуобмотка трансформатора; а во 2-й полупериод в режиме К.З. будет работать правая полуобмотка трансформатора. Тогда во 2-й полупериод весь нарастающий ток К.З. пойдет по перекрестной схеме от правой полуобмотки трансформатора через плечи 2 и 4 на ВУ-1, через "дугу" на коллекторе ТД-1 или ТД-2, и далее через две шины дифференциальных реле 21 и 22. При этом ИШ (индуктивный шунт) нижней шины дифференциального реле 21 и 22 будет оказывать большое индуктивное сопротивление этому нарастающему току К.З. Поэтому большая часть нарастающего тока К.З. пойдет по верхней шине без ИШ. Тогда в двух шинах дифференциальных реле 21 и 22 возникнет разность токов более 500 А, которая своим магнитным потоком размагнитит притянутый к ярму якорь дифференциального реле 21. Тогда якорь дифференциального реле 21 отключится, разомкнётся его замыкающаяся блокировка 21 в цепи катушки 4-уд, и ГВ отключится на этой секции (с загоранием сигнальной лампы "ВУ" этой секции, на пульте).
2. Если произойдет круговой огонь по коллектору ТД-3 или ТД-4, то в 1-й полупериод в режиме К.З. будет работать правая полуобмотка трансформатора; а во 2-й полупериод в режиме К.З.  будет работать левая полуобмотка трансформатора. Тогда во 2-й полупериод весь нарастающий ток К.З. пойдет по перекрестной схеме от левой полуобмотки трансформатора, через плечи 2 и 4 на ВУ-2, через "дугу" на коллекторе ТД-3 или ТД-4, и далее через две шины дифференциального реле 22 и 21, и отключится якорь дифференциального реле 22. Тогда разомкнутся замыкающиеся блокировки 22 в цепи катушки 4-уд, и ГВ отключится на этой секции (с загоранием красной сигнальной лампы "ВУ" этой секции, на пульте).