Защита от сверхтоков на основе быстродействующих предохранителей

Ток короткого замыкания на стороне сети переменного тока при описанных видах аварийных режимов изменяется во времени так, как показано на рис. 5.11.

Рис. 6.11. Кривая тока при коротком замыкании

 

По окончании переходного процесса устанавливается синусоидальный ста­ционарный ток короткого замыкания с действующим значением I_к. Амплиту­да возникающего во время аварии броска тока, а также действующее значе­ние установившегося тока короткого замыкания существенно зависят от ви­да и момента аварии, а также от напряжения сети и действующего в контуре короткого замыкания сопротивления (индуктивность сети, индуктивность рассеяния трансформатора, индуктивность дополнительных токоограничи-вающих реакторов, включенных на входе преобразователя, и индуктивность сглаживающего реактора).

К важнейшим средствам защиты полупроводниковых приборов от токов короткого замыкания относятся специально разработанные быстродейст­вующие предохранители. Когда в контуре, в котором последовательно с за­щищаемым полупроводниковым прибором включен предохранитель, возникает ток короткого замыкания, превышающий номинальный ток предохра­нителя, предохранитель начинает плавиться (интервал t₀-t₁, нa рис.6.11). Процесс плавления заканчивается к моменту t₁,определяющему время плавления Т_пл предохранителя. После этого между контактами предохрани­теля возникает электрическая дуга, ограничивающая ток короткого замыка­ния. После окончания интервала горения Т_г (момент t₂ ) контур тока корот­кого замыкания разрывается. Благодаря предохранителю ток короткого за­мыкания ограничивается на уровне I_кm, который должен быть меньше, чем предельный ударный ток тиристора. Показанные на рис.6.12 характеристи­ки иллюстрируют токоограничивающую способность быстродействующего предохранителя.

Важным параметром предохранителя является значение защитного показа­теля (I²t),который является суммой интеграла плавления и интеграла горения дуги:

                                                                                                     (6.1)

Значение защитного показателя предохранителя (I²t)_п должно быть меньше значения интеграла предельного тока (защитного показателя) тиристора (I²t)_т.

На рис. 6.12, б показаны зависимости защитного показателя I²t быстродей­ствующего предохранителя в функции тока короткого замыкания. Необходимо отметить, что значение I²t зависит также от рабочего напряжения U_B, действующего на предохранителе. Требуемое для данного предохранителя значение I²t будет выдержано, если ток короткого замыкания, как видно из        рис. 6.12, б, не превысит определенного значения. Для этого следует применять дополнительный реактор на стороне переменного тока преобразователя.

 

Рис. 6.12. Характеристики плавких предохранителей:

а) характеристики, иллюстрирующие токоограничивающее действие быстро­действующих предохранителей; I_к – установившийся ток короткого замыкания (действующее значение); I_кm – амплитуда тока короткого замыкания с предохранителем; параметр каждой зависимости – номинальный ток предохранителя;

б) защитный показатель (I²t) плавкого предохранителя в зависимости от тока короткого замыкания I_к при заданном рабочем напряжении U_B; параметр каждой зависимости – номинальный ток предохранителя

                          

 

Номинальный ток предохранителя должен быть больше, чем действующее значение протекающего через него в нормальном рабочем режиме тока. Из-за этого иногда необходимо снижать нагрузочную способность преобразова­теля по сравнению с нагрузочной способностью, определенной по параметрам тиристоров: в этих случаях не удается получать полного использования тиристоров по току. Если в мостовой схеме преобразователя предохранители включены в каждом плече моста, то есть последовательно с каждым тиристором, нагрузку преобразователя необходимо уменьшать почти всегда.

При наличии фазовых предохранителей, то есть при включении их между точками А'-А",В'-В",С"-С" не всегда требуется снижать нагрузку преобразо­вателя по току, так как значение (I²t)_п от места установки предохранителя не зависит, а действующее значение тока фазы для мостовой схемы в раз больше, чем действующее значение тока ветви.

При работе мостового преобразователя в инверторном режиме или при ра­боте реверсивного преобразователя на противо-ЭДС, когда имеется опасность включения обоих тиристоров одной фазы, применение предохранителей в ка­ждой фазе неизбежно.

 

⇐ Предыдущая31323334353637383940Следующая ⇒

Поделиться: