Проектирование реверсивного тиристорного преобразователя и пч

• Название: Проектирование реверсивного тиристорного преобразователя и пч
• Дата: 14.11.2021
• Размер: 1.13 Mb.
• Имя файла: proektirovanie_reversivnogo_tiristornogo_preobrazovatelya_i (1)..docx
• Тип: Курсовая; #271603
• страница: 8 из 12

Выбор защитных аппаратов

1. Защита автоматическими выключателями

Автоматические выключатели являются защитными аппара­тами многократного действия и предназначены для защиты вен­тильных преобразователей от внешних коротких замыканий, опрокидывания инвертора и перегрузок по току. Выключатели устанав­ливаются на стороне переменного и выпрямленного токов.

Место включения автоматических выключателей в схемах вентильных преобразователей определяется теми наиболее веро­ятными аварийными режимами, от которых предусматривается защита. При этом должны учитываться специфика работы преоб­разователя, требования защиты вентилей и селективности отклю­чения поврежденной цепи.

Автоматические выключатели переменного тока устанавлива­ются в преобразователях, питающихся от сети 380 В, на первичной стороне трансформатора или до токоограничивающих реакторов в бестрансформаторном варианте.

Выключатели на стороне переменного напряжения защища­ют преобразователь как от внутренних, так и от внешних аварий­ных режимов в выпрямительном режиме. В инверторном режиме при прорыве инвертора аварийный ток замыкается через вентили одной фазы, минуя цепь переменного тока (однофазное опрокиды­вание инвертора), и в этом случае не разрывается автоматическим выключателем. В связи с этим, такие схемы могут применяться для преобразователей, где режим инвертирования не применяется, и для возбудителей, поскольку обмотку возбуждения двигателей не­желательно отключать от источника питания («разнос»).

На стороне постоянного тока устанавливается автоматический выключатель А3725Б УЗ на выпрямленное напряжение 220 В, обеспечивающий протекание номинального тока 250А, тепловой расцепитель на 160 А, электромагнитный расцепитель 250 А; уставка по току срабатывания: теплового расцепителя 185 А, электромагнитного расцепителя не менее 2,75Iн= 2,75×128 = 352 А (выбирается 1500 А). Собственное время отключения А3700 с дистанционным расцепителем полупроводникового типа не более 10 мс.

На стороне переменного тока устанавливается автоматический выключатель А3716Б на номинальное напряжение 380 В, обеспечивающий протекание номинального тока выключателя 160 А, электромагнитного расцепителя 160 А, теплового расцепителя 63 А; уставка по току срабатывания: теплового расцепителя 72 А, электромагнитного расцепителя 630 А.

2. Защита от перенапряжений

Процессы, протекающие в вентильных преобразователях, часто сопровождаются перенапряжениями, которые, воздействуя на вентили, могут привести к их пробою, вызывающему, как правило короткое замыкание.

Основными видами перенапряжений являются:

1. Сетевые перенапряжения, обусловленные действием се­тевой коммутационной аппаратуры или атмосферных яв­лений.

2. Схемные перенапряжения неповторяющегося характера, связанные с действием коммутационной аппаратуры вен­тильного преобразователя. Это перенапряжения, связан­ные с включением питающего трансформатора, подключением вентильного преобразователя к источнику пере­менного напряжения, отключением питающего трансфор­матора, а также отключением тока нагрузки при помощи автоматического выключателя.

3. Схемные повторяющиеся перенапряжения - они обуслов­лены работой вентилей в силовой схеме и являются либо резонансными, либо коммутационными.

Резонансные перенапряжения связаны с потреблением из се­ти несинусоидального тока и прерывистым режимом работы преоб­разователя.

Коммутационные схемные перенапряжения вызываются пе­риодическим переходом вентилей из закрытого состояния в откры­тое и обратно. Они характеризуются (при отсутствии ограничительных устройств) крутым фронтом (до 1000 В/мкс) и значительной амплитудой (до 10-кратного значения по отношению к рабочему напряжению).

Для ограничения перенапряжений широко применяются на­копители энергии - конденсаторы, входящие в состав RC-цепочек. В целях защиты от коммутационных перенапряжений, поступающих из питающей сети, при коммутациях трансформатора и цепей на­грузки, RC-цепочки включают на вторичной стороне трансформа­тора по схеме, приведенной на рисунке 2.11.



Рисунок 2.11 - Схемы включения RC-цепочек
При заряде конденсатора, в результате перенапряжений в контуре RC происходит колебательный процесс перехода электро­магнитной энергии в электростатическую и обратно. Для настройки колебательного контура на апериодический процесс, последова­тельно с конденсатором устанавливается резистор R3, сопротив­ление которого должно быть больше двукратного волнового со­противления этого контура.
Разрядное сопротивление R2 выбирается из условий разряда С1 на 10% за один полупериод частоты питающей сети.

(2.30)

где С₁ – ёмкость конденсатора, Ф.

Для защиты от коммутационных перенапряжений применяют­ся RC-цепочки (снаберы), включенные параллельно тиристорам (рисунок 2.12).


Рисунок 2.12 - Схема включения RC-цепочки

Контроль напряжения питающей сети, выпрямленного напряжения и тока

Наличие и уровень напряжения питающей сети контролиру­ются с помощью трехфазного реле. При исчезновении фазы или при снижении на 48% напряжения одной из фаз реле подает команду на отключение автоматических выключателей. Световое табло сигнализирует о включенном и выключенном состоянии масляного выключателя.

Для визуального контроля величины выпрямленного тока и напряжения предусмотрены амперметр, подключенный к шунту, и вольтметр, в цепи которого имеются предохранители.

На стороне переменного тока преобразователя установлены трансформаторы тока, сигналы которых через разде­лительный трансформатор поступают в систему импульсно-фазового управления и систему защиты от токов короткого замыкания.

При помощи указанных трансформаторов, измеряющих ток преобразователя, а также блока датчиков состояния тиристоров (БДС), контролирующих закрытое состояние тиристоров, формиру­ется логический сигнал на переключение выпрямительных групп реверсивного преобразователя.