Надежность функционирования силовой части преобразователей

Выход из строя вентиля или другие повреждения аналогичного типа и интенсивности U и I могут по-разному влиять на функционирование силовой части преобразователя.

Пробой вентиля в выпрямителях (потеря вентильной прочности) приводит к возникновению внутреннего короткого замыкания.

 

Рис.5.1. Внутреннее короткое замыкание за счёт пробоя вентильного плеча (i_k = i_k1) и короткого замыкания в цепи постоянного тока как пример внешнего короткого замыкания (i_k = i_k1+ i_k2) в простой трёхфазной мостовой схеме  

 

При пробое изоляции в цепи потребителя или при металлическом коротком замыкании на выходных зажимах преобразователя возникает внешнее короткое замыкание, то есть короткое замыкание в цепи постоянного тока. Этот вид короткого замыкания наиболее тяжелый для преобразователя.

i_k= i _к1+i _к2.

Следует учитывать, что ударный ток, возникающий в силовой части преобразователя, может вызывать сбои и повреждения в устройствах информационной электроники.

 

Потеря управляемости вентилем.

а) если в выпрямителе или регуляторе переменного напряжения откажет система управления и тиристоры будут включаться при отсутствии задержки управляющих импульсов, то при питании якоря неподвижного двигателя или еще холодной лампы накаливания могут возникать сверхтоки;

б) для инвертора, ведомого сетью, может произойти серьезная авария из-за возникновения опрокидывания инвертора. Причиной аварии может служить:

даже небольшое снижение амплитуды переменного напряжения приемной сети;

изменение углов управления вентилей из-за нечеткой работы фазосдвигающего устройства системы управления;

появление ошибочного импульса управления из системы управления;

существенное снижение напряжения переключения одного из тиристоров.

Примечание: выпрямитель и регулятор переменного напряжения реагирует на эти отклонения от нормального режима слабо. Относительно защищенными от серьезных повреждений следует считать автономные инверторы тока, так как имеющийся в их составе сглаживающий реактор cнижает скорость нарастания аварийного тока. Аналогично влияет последовательный реактор в силовой цепи регулятора постоянного напряжения.

Сбои в системе управления

а) В реверсивных преобразователях постоянного тока имеется опасность серьезной аварии, если из-за ошибки в логическом блоке системы управления оба вентильных комплекта будут работать в выпрямительном режиме и в контуре, образованном обоими комплектами, возникает ток короткого замыкания, который ограничивается лишь весьма малым сопротивлением этого контура.

б) В автономном инверторе появление ошибочного импульса управления представляет большую опасность из-за возникновения значительного тока разряда сглаживающего конденсатора.

 

Другие аспекты надежности СП

Повышение надежности устройств силовой электроники включает следующие меры:

дальнейшее повышение надежности всех полупроводниковых приборов, особенно тиристоров;

выявление и соответствующая недогрузка наименее надежных приборов;

высокая степень интеграции электронных устройств обработки информации и повышения их помехоустойчивости;

улучшение устройств защиты;

применение резервирования элементов, особенно в силовой части.

Целесообразность резервирования элементов зависит от экономических соображений. Повышенная при этом стоимость возмещается большей надежностью, а также частичной экономией на запасных частях. В некоторых случаях полезно разделение преобразовательной установки на две или более частей, включенных параллельно или последовательно, каждая из которых состоит из отдельного преобразователя, трансформатора.

 

⇐ Предыдущая27282930313233343536Следующая ⇒

Поделиться: