10.10. Защита преобразователя.

Защита преобразователя осуществляется от внутренних и внеш­них аварийных режимов (17).Причиной возникновения внутренних ава­рий являются всевозможные неисправности элементов самой силовой схемы тиристорного преобразователя. К ним относятся: пробой тиристо­ров силового моста, одновременное включение встречно-параллельных мостов реверсивного тиристорного преобразователя с раздельным управ­лением группами. К внешним авариям, которые характеризуются внеш­ними причинами, относятся: недопустимые перегрузки; короткие замыка­ния на шинах постоянного и переменного тока; однофазное и двухфазное опрокидывание инвертора.

10.10.1. Защита плавкими предохранителями.

Для защиты силовых вентилей полупроводниковых преобразова­телей средней и большой мощности при внешних и внутренних коротких замыканиях широко применяются быстродействующие предохранители плавкие, которые являются самыми дешевыми средствами защиты. Они состоят из контактных ножей и плавкой вставки из серебряной фольги, помещенный в закрытый фарфоровый патрон. Плавкая вставка имеет узкие калиброванные перешейки, которые снабжены радиаторами из хорошо проводящего тепло керамического материала, посредством которых тепло отводится к корпусу предохранителя. Эти радиаторы слу­жат также дугогасительными камерами с узкой щелью, что значительно улучшает гашение дуги, возникающей в области перешейка. Параллельно плавкой вставке установлен сигнальный патрон, блинкер которого сигна­лизирует о расплавлении плавкой вставки, и, воздействуя на микровы­ключатель, замыкает сигнальные контакты.

Основными показателями предохранителя, характеризующими его защитные свойства, являются номинальное напряжение U_п.ном., номинальный ток I_п.ном. плавкой вставки, тепловые эквиваленты плавления I_п² t_пл. и отключения I_п² t_откл..

Длительное время промышленностью выпускались два типа быстро­действующих плавких предохранителей, предназначенных для защиты от токов короткого замыкания преобразователей с силовыми полупровод­никовыми вентилями:

1. предохранители типа ПНБ-5 для работы в цепях с номинальным на­пряжением до 660В постоянного и переменного тока на номиналь­ные токи 40,63,100,160,250,315,400,500 и 630А;

2. предохранители типа ПБВ для работы в цепях переменного тока с частотой 50Гц и номинальным напряжением 380В на номинальные токи от 63 до 630А.

В настоящее время полупроводниковые преобразователи оснаща­ются предохранителями серии ПП57,предназначенные для защиты пре­образовательных агрегатов при внутренних коротких замыканиях пере­менного и постоянного тока при напряжениях 220 – 2000В на токи 100,250,400,630 и 800А.

Предохранители могут устанавливаться последовательно в цепи ка­ждого вентиля, а в реверсивных преобразователях с раздельным управле­нием одним предохранителем защищаются вентили группы «Вперед» и группы «Назад» (см. рис. 10.4.). При параллельном соединении вентилей в плече предохранители могут устанавливаться последовательно с каж­дым вентилем или один предохранитель на все вентили.

Предохранитель плавкий характеризуется действующими значе­ниями напряжения и тока и выбор его производится из следующих усло­вий:

1. Номинальное напряжение применяемого предохранителя должно быть не меньше номинального напряжения преобразовательной ус­тановки. В противном случае не будет обеспечено нормальное гаше­ние дуги, что может привести к разрушению корпуса предохранителя и перебросу дуги на токоведущие части. Время срабатывания предо­хранителя 10 – 15мс.

В рассматриваемом примере U_{d ном}=460В, следовательно должно быть U_пр.ном. U_{d ном}.

2. Номинальный ток основания предохранителя при установке предо­хранителя последовательно с вентилем

где n – число параллельно включенных вентилей.

Этим условиям удовлетворяет предохранитель плавкий ПП57-39-6-7-1- -У3.В структурном условном обозначении предохранителя буквы и цифры означают:

ПП – предохранитель плавкий;

57 – номер серии;

39 – номинальный ток основания предохранителя (I_пр.ном.=630А);

6 – номинальное напряжение основания предохранителя

(U_пр.ном.= 660В);

7 – способ монтажа (7 – болтовое с уголковыми выводами);

1 – с указателем срабатывания, со свободным контактом;

У3 – климатическое исполнение и категория размещения.

Номинальный ток плавкой вставки

где _зап.- коэффициент запаса по току, не менее 1,2.