Защита от внешних коротких замыканий

• Автоматический выключатель на стороне переменного тока. Применяются быстродействующие масляные воздушные выключатели на стороне переменного тока (ВАТ, А3700).

• Автоматический выключатель на стороне постоянного тока (ВАБ).

• «Сеточная защита» (в момент аварийного режима блокируются импульсы, поступающие на тиристоры) – как самостоятельный способ не применяется. Используется при КЗ в нагрузке, опрокидывании инвертора.

Применяется два способа коммутации при выполнении «сеточной защиты»:

• естественная коммутация вентилей;

• искусственная коммутация вентилей.

Естественная коммутация

Принцип действия.

Если возник I_авар. в точке пересечения фазных ЭДС (рис. 148) и импульсы блокированы, то прекращение аварийного тока происходит в точке прохождения e_b через ноль (при R_Н нагрузке).

Рис. 148. Естественная коммутация.

Недостатки:

• для несимметричного преобразователя такой способ применим только для определенного значения постоянной времени .

Принудительная коммутация:

Рис. 149. Цепь принудительной коммутации.

Устройство

VS_П – тиристор преобразователя

VS_З – тиристор защиты

С-R_огр – коммутирующая цепь

Принцип действия.

Когда VS_п открыт (рис.149), конденсатор С заряжается до U_C. В момент I=I_авар. блокируются импульсы всех VS_П и открывается VS_З. U_C прикладывается к U_a VS_П как обратное. VS_П выключается. После разряда С через VS3 он автоматически отключается, т.к. ток VS3 < I_удерж.

Рис. 150. Включение датчика. Рис.151. ВАХ тиристора.

Так как VS3 автоматически выключается ток I_aVSз<Iуд – за счёт высокого R_огр (рис. 149, 151)

Функции датчика (рис. 150):

• блокируется U_упр VS_П

• запускается упр. сиг. VS₃

Время выключения (t_выкл) преобразователя защитой соответствует:

t_выкл=t_{выкл.тир} (149)

Требования, предъявляемые к защитному аппарату

• Быстродействие защиты.

Определяется от момента начала аварийного режима до времени полного прерывания аварийного тока:

t_ср=t_соб.+t_дуги (150)

где t_дуги - время горения дуги; t_ср – время срабатывания автомата; t_соб – время собственного срабатывания (от начала аварийного режима до момента “трогания” контактов аппарата защиты).

Для уменьшения t_ср воздействуют на t_соб, а не на t_дуги, т.к.

, а , (151)

если изменять t_дуги, то возникнут большие U_обр на VS.

• Чувствительность – отклонение I_сраб от I_{уставки} (минимальный ток в аварийном режиме, при котором должна сработать защита).

• Селективность защиты (выборочность защиты).

Обеспечивает выборочное срабатывание защит преобразователя в зависимости от вида аварийного режима. Ток перегрузки или КЗ в нагрузке – срабатывает «сеточная защита» без отключения автомата на стороне переменного тока и т.д.