1.8.1 Разновидности и причины аварийных режимов в реверсивном тиристорном преобразователе

В вентильных преобразователях могут возникнуть аварийные режимы, сопровождающиеся недопустимыми по значению и длительности токами через вентили, например внешние и внутренние короткие замыкания; опрокидывание инвертора; появление чрезмерных уравнительных токов в реверсивных ТП с совместным управлением тиристорными группами; отпирание тиристоров в неработающей группе (открывание группы на группу) в реверсивных ТП с раздельным управлением вентильными группами .

Внутренние короткие замыкания возникают вследствие потери тиристором запирающих свойств и закорачивании рn структуры (пробой тиристора).

Причинами пробоя тиристора могут явиться: высокая скорость нарастания тока (больше 20200 А/мкс), нарушение механической целости рn структуры при чрезмерном токе, усталостное разрушение её при цикличной токовой нагрузке преобразователя.

1.8.2 Защита от перегрузки и коротких замыканий

Защита силовой части электропривода от перегрузки и внешних коротких замыканий на стороне постоянного тока, так как Iн=400А максимальная нагрузка с учетом перегрузочной способности Iдоп=2,5Iн=2,5400=1000А обеспечивается автоматическим выключателем А3792/1 (стоящий на стороне переменного тока, рисунок1.5.) с параметрами:

f=50 Гц; U_Н=660 В; I_{н выкл}=630 A; I_{н элмаг.расцеп}=1000 А;

уставка по току срабатывания электромагнитных расцепителей – 4000 А;

предельно допустимый ток короткого замыкания: I_кз=70 кА;

а также автоматическим выключателем А3791/1 (стоящем в цепи выпрямленного тока, рисунок 1.5.) с параметрами:

U_Н=440 В; I_{н выкл}=630 A; I_{н элмаг.расцеп}=1000 А;

уставка по току срабатывания электромагнитных расцепителей – 3800 А;

предельно допустимый ток короткого замыкания: I_КЗ=50 кА.

В ТП, имеющих один или несколько параллельно включённых тиристоров в плече трёхфазной мостовой схемы, для защиты от внутренних коротких замыканий применяют быстродействующие предохранители серий ПП57, ПП57М, ПНБ, ПБВ. Основными показателями предохранителя, характеризующими его защитные свойства, являются наряду с номинальным напряжением, током плавкой вставки и предельно отключаемым током тепловые эквиваленты плавления и отключения (It_пл, It_откл).

Предохранители ПП57 применяются в цепях постоянного и переменного токов с напряжением 3801000 В и на токи 1001000 А. Предохранители ПНБ применяются в цепях постоянного тока на напряжение до 600 В на номинальные токи 40630 А. Предохранители ПБВ предназначены для работы в цепях переменного тока с частотой 50 Гц с напряжением до 380 В и на токи 63630 А.

Номинальный ток плавкой вставки

I_н > I_пр, (1.34)

где I_пр = I_ср 1.73==576 A - действующее значение тока предохранителя (1.35)

I_cp = A - средний ток предохранителя, (1.36)

где n - число параллельно соединённых тиристоров в плече;

I_dp = 2.5I_ном=2.5400=1000 A – допустимый ток перегрузки двигателя. (1.37)

По расчётным данным выбираем предохранитель (рисунок 1.5) ПП57-39370-УХЛ4 имеющий параметры:

номинальный ток плавкой вставки: I_пл.вст. =630 А;

номинальные потери мощности плавкой вставки: P_Н=160 Вт.

Быстродействующие предохранители могут устанавливаться:

1. в цепи каждого вентиля;

2. последовательно с группой вентилей;

3. в цепи выпрямленного тока последовательно с нагрузкой.

При перегорании одного из предохранителей поступает сигнал в схему регулирующего устройства SIMOREG CM 6RA70. Данное устройство осуществляет полный контроль защиты и сигнализации посредством сбора и обработки текущей информации.