20. Защита вентильных преобразователей от перенапряжений
Для ограничения перенапряжений на вентилях в тиристорных преобразователях применяют чаще всего RС-цепочки, Для подавления периодических коммутационных перенапряжений, возникающих при закрывании тиристора, параллельно каждому вентилю подключают конденсаторы. Для ограничения тока через конденсаторы последовательно с ними включают дополнительные резисторы. Схема защиты oт этих перенапряжений приведена на рис. 8.2.
Для защиты вентилей от перенапряжений, возникающих при включении и отключении трансформатора, применяется включение RС-цепочек между фазами, как это показано на рис. 8.3. Вместо этой схемы часто применяют схему, приведенную на рис. 8.4, в которой можно использовать полярные электролитические конденсаторы. В этом случае конденсатор С включается после маломощного выпрямительного моста В. Резистор R2 обеспечивает цепь разряда конденсатора.
21. Защита вентильных преобразователей от перегрузок по току
Назначение защиты состоит в том, чтобы контролировать и предупредить превышение тока сверх допустимых пределов. При небольших перегрузках, не представляющих непосредственной опасности для преобразователя, нет необходимости в немедленном отключении. В этом случае токовая защита может выдавать предупредительный сигнал с тем, чтобы обслуживающий персонал принял меры по снижению нагрузки, или воздействовать на автоматический регулятор, снижающий нагрузку. При больших перегрузках или коротких замыканиях защита должна давать сигнал па отключение всего преобразователя или поврежденной его части. Токовая защита вентилей должна удовлетворять таким требованиям, как максимальное быстродействие, селективность, чувствительность и надежность.
Требования к быстродействию токовой защиты определяются перегрузочной способностью вентилей. При коротких замыканиях защита должна действовать уже в течение первого полупериода и предотвращать переход аварийного тока на следующий вентиль. Защита должна обладать высокой чувствительностью, т. е. срабатывать при возможно меньших аварийных токах, и быть надежной, т.е. всегда быть готовой к действию, не срабатывать ложно при неисправности в своих цепях, не срабатывать от помех в сети.
В тиристорных преобразователях малой и средней мощности (на выпрямленный ток до 1000 А) при напряжениях 230 и 460 В для защиты при внешних коротких замыканиях применяются воздушные автоматические выключатели (установочные автоматы).
В мощных преобразователях (выпрямленный ток больше 1000 А) на стороне постоянного тока применяются автоматические выключателя типа ВАБ. Автоматы защищают вентили от перегрузок и от внешних коротких замыканий на стороне постоянного тока. Время срабатывания автоматов, как правило, достаточно велико и может достигать 10—15 мс, т.е. такие автоматы не обладают необходимым быстродействием для защиты вентилей. Поэтому они применяются в сочетании с дополнительными устройствами, ограничивающими ток короткого замыкания на время срабатывания автомата на допустимом уровне. Роль такого устройства при перегрузках и коротких замыканиях на стороне постоянного тока может играть реактор, включенный в цепь выпрямленного тока. Однако он не может ограничить ток при коротком замыкании после реактора и при внутренних коротких замыканиях в преобразователе.
Наибольшее применение для ограничения тока, протекающего через вентили при больших перегрузках или внешних коротких замыканиях на стороне постоянного тока, нашла токовая отсечка. Токовая отсечка может давать сигнал также на отключение автоматов с дистанционнымрасцепителем как на стороне постоянного тока, так и на стороне переменного тока. При работе тиристорного преобразователя на якорь двигателя токовая отсечка должна увеличить угол регулирования до требуемого значения.
При параллельном соединении нескольких тиристоров в плече для защиты вентилей от аварийных токов при внутренних коротких замыканиях (например, пробое одного вентиля) применяют быстродействующие предохранители, включаемые последовательно с каждым тиристором.