|
| |
|
Слаботочка Книги щишаемой цепи, значения уставок, характеристики защиты и выполнять операции контроля. Широкое распространение получит применение ЭВМ как для моделирования дуговых и тепловых процессов с целью оптимизации конструкции автоматических выключателей, так и для обработки и регистрации экспериментальных данных. Фиксация и расчет джоулева интеграла отключения, времени отключения, времени горения дуги, действующих значений тока и напряжения, мгновенного и действующего значений симметричной составляющей и содержания апериодической составляющей в момент размыкания контактов, полного тока через выключатель, среднего и максимального значений напряжения на дуге и других параметров непосредственно в ходе испытаний значительно повысят точность получаемых данных и эффективность разработки и проектирования. Глава третья СПЕЦИАЛЬНЫЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ 3.1. Полупроводниковые автоматические выключатели Основные особенности и область применения. Интенсивное внедрение СПП во все области техники привело к появлению нового типа аппаратов - полупроводниковых (или бесконтактных, или статических) силовых аппаратов защиты. Существенным достоинством этих аппаратов, обусловленным свойствами тиристоров, является совмещение функций защиты и управления, что обеспечивает оптимизацию технологических процессов и бесперебойность электроснабжения потребителей. Благодаря большему быстродействию по сравнению с контактными полупроводниковые аппараты защиты позволяют значительно ограничить последствия аварийного режима. Кроме того, обеспечивается быстрое автоматическое повторное включение (АПВ), высокая селективность защиты, более высокое допустимое число срабатываний, длительный срок службы. Высокая надежность бесконтактных аппаратов позволяет в значительной мере уменьшить эксплуатационные расходы. в то же время элементы бесконтактного аппарата, выполняющие функции главных контактов, - силовые тиристоры сами нуждаются в защите при протекании аварийных токов, поскольку обладают более низкой перегрузочной способностью по сравнению с контактами. Эта проблема решается применением принудительного запирания тиристоров с помощью схем искусственной ком- ой ов ос У3\-,г\ Сеть (А,В,С) БАПВ - \ЛСУ сл/ц Сеть i  11, I I \13 Ъг. ---J Отключение Сеть Рис. 3.1. Структурная схема полупроводникового В1лключателя переменного тока мутации. Появление так называемых тиристоров с запиранием по управляющему электроду может привести к упрощению этих схем. Применение систем охлаждения и управления дополнительно усложняет конструкцию бесконтактных аппаратов, содержащих тиристоры. Полупроводниковые автоматические выключатели целесообразно использовать в качестве: а) фидерных (линейных) аппаратов, включенных в цепь переменного или постоянного тока, для защиты, требующей высокого быстродействия и токоограничения; б) аппаратов защиты и бесперебойного питания преобразовательных установок химических, металлургических и других производств непрерывного цикла; в) аппаратов защиты и управления установок специального назначения. Структурная схема и принцип действия. Структурная схема полупроводникового выключателя переменного тока типа ВА81 [3.1] содержит четыре функциональные системы (рис. 3.1). Силовая часть (СЧ) состоит из трех силовых блоков БС, выполняющих функции главных фазных управляемых контактов. Основными элементами каждого блока являются тиристоры, включенные встречно-параллельно. Каждый блок содержит реактор, позволяющий в случае необходимости включать блоки параллельно и таким образом увеличивать коммутационную способность выключателя. Система управления СУ состоит из блока логических команд БЛК, блока фазирующих устройств БФУ, формирователей импульсов ФИ и датчиков тока Д. В блоке логических команд производятся выборка и запоминание различных сигналов, а также формирование команды «включить-отключить» для управления БФУ. При команде «включить» блок БФУ обеспечивает синхронизированное включение ФИ. В ФИ возможно получение различных режимов фазового управления путем лишь соответствующего сдвига синхронизирующих импульсов в БФУ. Датчики тока Д позволяют осуществлять автоматическую регулировку длительности импульса управления. Полное время включения силового блока, определяющее быстродействие выключателя, не превышает 30 мкс. Время отключения не превышает полупериода питающей частоты 50 Гц. Система защиты СЗ содержит блок токовых защит БТЗ п блок сетевой защиты БСЗ. БТЗ состоит из реле перегрузки, реле неполнофазных режимов и реле контроля состояния тиристоров. Управление БТЗ осуществляется от измерительных органов ИО - трансформаторов тока, установленных в каждом силовом блоке. В состав БСЗ входят реле минимального напряжения, реле АПВ при восстановлении напряжения, реле контроля уровня напряжения. На вход БСЗ подаются фазные напряжения сети. Выходные сигналы всех реле БСЗ, кроме АПВ, подаются на БЛК по каналу отключения и вызывают отключение выключателя. Питание всех элементов выключателя производится от общего блока стабилизированного питания БП. На вход БП поступает напряжение защищаемой сети или независимого источника, а также от трансформаторов тока каждого силового блока. Система принудительной коммутации СПК выключателя ВА81 [3.1] состоит из схемы коммутации СК, узла 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [22] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |