11.8 Полупроводниковые автоматические выключатели.
Силовые схемы ключей однофазного тока приведены на рис.66. а трехфазного – на рис.66,а.
а) схемы ключей трехфазного тока
б) схемы ключей однофазного тока
Рисунок 66. Силовые схемы тиристорных ключей переменного тока.
В полупроводниковых автоматах сравнительно легко реализовать функции защиты и управления.
Они обладают большим быстродействием, высокой селективностью защиты и возможностью обеспечения быстрого АПВ. Кроме того, они имеют высокую износостойкость и срок службы, в сочетании с высокой надежностью работы они становятся незаменимыми в условиях эксплуатации.
Автоматический полупроводниковый выключатель серии ВА81 (рис.65) содержит силовую часть БС, каждая фаза которого имеет два встречно-параллельно включенных тиристора. Последовательно с тиристорами включен реактор, который огранивает предельный ток К3 и повышает предельную коммутационную способность автомата.
Рисунок 65. Структурная схема полупроводникового выключателя переменного тока.
Система управления – СУ автомата состоит: из
БЛК- блока логических команд;
БФУ- блока фазирующих устройств;
ФИ- формирователей импульсов;
Д – датчиков управления по току.
В БЛК осуществляется селекция и запоминание сигналов, поступающих от органов управления и защиты, выбираются команды «включить», «отключить», для управления БФУ.
При наличии команды «включить» БФУ обеспечивает синхронизированное включение ФИ и, следовательно, БС в каждый полупериод.
Раздельное управление тиристоров, осуществляемое ФИ, позволяет получить любые режимы фазового управления за счет соответствующего сдвига синхронизирующих импульсов в БФУ.
Автоматическая регулировка длительности импульса управления обеспечивается датчиками тока Д.
Полное время включения и отключения после получения команд на БЛК не превосходит соответственно 30мкC и 0,01с.
Система защиты С3 состоит из блока токовых защит БТЗ и блока сетевой защиты БСЗ.
В БТЗ реализуется защита от перегрузки, тока К3 (токовая отсечка), от неполнофазных режимов и контроля состояния тиристоров. В качестве органов управления БТЗ используются измерительные органы ИО – трансформаторы тока.
Блок БСЗ питается от сети и реагирует на минимальное напряжение сети, на уровень напряжения сети, подает разрешающую команду в блок БАПВ – быстродействующее автоматическое повторное включение.
Сигналы от БТЗ и БСЗ подаются в блок БЛК.
СК – система принудительной коммутации служит для гашения тока в силовых тиристорах. Она состоит из устройства заряда конденсатора УЗ, узла БАПВ и логической системы управления ЛСУ, которая связана с измерительными органами ИО.
Логическая система управления ЛСУ воспринимает состояние системы (по значению тока) и выдает запрещающую команду на БЛК. От ЛСУ запускается блок искусственной коммутации СК.
Питание всех систем автомата производится от общего блока питания БП.
Автомат работает в продолжительном и повторнократковременном режимах с частотой коммутации до 7200 вкл/час. Выключатель выполняется в нереверсивном исполнении на токи 250÷1000 А и в реверсивном исполнении на токи 250÷630 А. Используются тиристоры серии Т500 с временем выключения 100 мкс.
В выключателях предусмотрена возможность плавного регулирования выходного напряжения за счет изменения моментов отпирания рабочих тиристоров.
Полупроводниковый автомат постоянного тока серии ВА83 выполнен на Iн=63÷630 А. Предельная коммутационная способность выключателя достигает 100 кА. Время отключения К3 не превышает 1мс.