Пробой вентильного плеча.

Рассмотрим схему выпрямительного агрегата ПВЭ-3, у которого схема две обратные звезды с уравнительным реактором.

a ₁

i_п I_d

+ –

П ри пробое вентильного плеча одной из фаз в таком выпрямителе возникает ток подпитки из контактной сети или соседнего агрегата. Величина тока подпитки будет изменяться в зависимости от значения ЭДС той фазы, в которой пробит диод.

U_d

i_п

I_тп = √6 ∙U_2в/ z_a

На такую величину тока подпитки должна срабатывать дифференциальная защита трансформатора, т.к. в одной из фаз вторичной обмотки трансформатора ток возрастает, а в первичной обмотке ток не растет.

После отключения масляного или вакуумного выключателя в первичной обмотке трансформатора выпрямительный агрегат перестает получать питание, но ток подпитки остается. Чтобы отключить поврежденный агрегат придется выключить соседний агрегат (если есть) и разомкнуть разъединители между выходами выпрямителя сборных шин тяговой подстанции. Следовательно, недостатком схемы «две обратные звезды с уравнительным реактором» при пробое вентильного плеча является подпитка места короткого замыкания от цепей постоянного тока (контактная сеть и сборные шины).

Схема ПВЭ-5 (шестипульсовый мостовой выпрямитель)

⅓

I_d

– +

U_d

I_d

I_тп = √6 ∙U_2в / 2z_a

При пробое вентильного плеча в таком выпрямителе ⅓ часть периода тока короткого замыкания нет, ⅓ часть ток короткого замыкания идет между фазами a и b и последнюю ⅓ часть между фазами a и c. Диоды противоположной группы в коротком замыкании не участвуют. Подпитка места короткого замыкания от контактной сети и сборных шин не происходит, т.к. диоды противоположной группы препятствуют прохождению этого тока. Величина тока короткого замыкания определяется линейным напряжением вторичной обмотки трансформатора деленным на удвоенное сопротивление фазы. На такое короткое замыкание срабатывают МТЗ и токовая отсечка, отключая питание со стороны переменного тока, т.е. первичную обмотку.

Проверка исправности диодов высокого класса обратного напряжения.

Диоды высокого класса -20 и выше, даже при установки резисторов R нельзя проверять контрольной лампочкой с фоторезистором. Так как, во-первых, на лампочку приходится слишком большое напряжение, а, во-вторых, таких диодов последовательно включено мало (2-3 штуки) и пробой одного из них вводит оставшиеся в большую перегрузку обратным напряжением, и они тоже могут быть пробиты. Чтобы можно было отключить выпрямитель при пробое хотя бы одного диода, необходимо непрерывно контролировать их состояние. Для этого разработано устройство защиты и сигнализации УЗС-15ЭМ, которое отключает выпрямитель при пробое одного диода и не допускает включения при пробитом диоде.

УЗС-15 содержит следующие блоки:

1. Источник питания и синхронизации. Предназначен для получения напряжения питания постоянного тока всех остальных блоков и синхронизации подачи измерительного тока в тот момент времени, когда испытуемый диод закрыт.

2. Блок фильтров. Предназначен для выделения частоты измерительного тока и подавления помех.

3. Блок формирования команды отключения выпрямителя.

4. Контрольные трансформаторы измерения сопротивления диодов.

5. Блок контроля диодов.

6. Генератор импульсов.

Конструктивно блоки объединяются в две панели:

10кВ 0,4кВ

БП

Т

±U_п

УЗС-15

+

синхронизация

_ по импульсам

0.4 кВ на блок питания подается независимо от питания на трансформаторе Т, поэтому состояние диодов можно проверить даже при выключенном выпрямителе.

Рассмотрим схему подключения контрольной цепи к вентильному плечу.

VD1 VD2

~ +

VD3 VD4

инд

0,4кВ +U_п

К ВМТ, ВВ, БВ

U VD1,VD3

VD2, VD4

Генератор вырабатывает испытательный сигнал ВЧ импульсами, в каждом из которых содержится несколько полуволн. По положительным полуволнам проверяются первый и третий диоды, а по отрицательным - второй и четвертый. Конденсаторы С и резисторы R служат для разделения измерительного тока и рабочего тока выпрямителя.

Блок фильтров выделяет сигнал измерительной частоты для снижения помех, а синхронизация позволяет подавать на диоды сигнал только тогда, когда они закрыты.

В блоке контроля измеряется величина высокочастотного тока, идущего от генератора в блок фильтров.

БФ

G

порог

Чем меньше обратное сопротивление контролируемого диода, тем больше будет ток от генератора к измерительному трансформатору и тем сильнее будет напряжение ∆U. Когда это напряжение превысит установившийся порог, сработает пороговое устройство, сигнал с которого поступит на триггер памяти, к выходу которого подключен светодиод. Также сигнал поступает на блок отключения и выпрямитель выключается. Триггеров памяти и светодиодов столько же, сколько диодов в выпрямителе, поэтому свечение светодиода указывает на конкретный пробитый диод.