|
| |
|
Слаботочка Книги сти LI, L2 и таким образом обеспечивает запирание катодных групп мостов VT1, VT2 и, значит, их защиту. На рис. 3.7 штриховой линией показано подключение ЯДК и гасящего конденсатора С1, шунтированного диодом VD4 для защиты преобразователя способом параллельного запирания тиристорного моста путем гашения токов в его катодной и анодной группах. Применение этого Способа иллюстрируется осциллограммой рис. 3.8,г.  Рис. 3.8. Осциллограммы отключения (/d=1000 А; t/d=400 В): « - внешнего КЗ; 0=30", ток уставки /у=ЙЗОО А; б - при однофазном опро-жидывании инвертора; 3=30, /.=2300 А; е -при двухфазном опрокидывании инвертора; (3=60°, /.=2300 А (ly - ток управления); г-прн однофазном опро-кидывании инвертора с одновременным гашением тока обеих групп преобразователя Внешнее короткое замыкание (рис. 3.8,а). Внешнее КЗ можно имитировать закорачиванием шин постоянного тока посредством так называемого короткозамыкателя. При выпрямительном режиме первого моста VT1 (см. рис. 3.7) и закорачивании шин постоянного тока ток Iki катодной группы возрастает до 2600 А при уставке датчика тока 2300 А, после чего спадает до нуля за время 0,8 мс. Ток хо через ИДК, обусловленный разрядом конденсатора С1 и протекающий через разделительный диод VD5, составляет 2930 А. Разностный ток 1к«:;300 А протекает через диод VD6 и нагрузку. Ток id анодной группы моста возра- г стает до 3375 А, после чего спадает до нуля за время около 5 ис. Напряжение Uo на дуговом коммутаторе при этом стабильно и не превышает 590 В. На этой же осциллограмме показан ток iy датчика тока, по которому можно судить о времени срабатывания защиты. Начало протекания тока в цепи управления ИДК совпадает с началом спадания катодного тока; при этом собственное время системы защиты не превышает 0,2 мс. При нагрузке второго моста уравнительным током, т. е. при отключении внешнего КЗ реверсивного преобразователя, условия аварийного режима практически не изменяются. Единственное отличие состоит в незначительном {около 300 А) токе через разделительный диод VD6 второго моста. При отсутствии уравнительных реакторов L4-L7 в связи с резким уменьшением индуктивности происходит более крутое нарастание тока с большей амплитудой. Катодный ток вырастает до 3350 А и после срабатывания блока защиты спадает до нуля за время около 0,7 мс. Ток через ИДК к этому моменту увеличивается до 5500 Аза счет разряда конденсатора С1. Максимальное значение анодного тока составляет 6500 А, после чего происходит его спадание до нуля за время около 3 мс. Несмотря на значительные пиковые значения тока, происходит эффективное токоограничение благодаря высоким характеристикам ИДК (суммарный джоулев интеграл не превышает 100-103 А2-с). Однофазное опрокидывание инвертора. Однофазное опрокидывание может быть искусственно создано отключением автоматического выключателя А1 (см. рис. 3.7) в цепи переменного тока. При рабочем токе 1000 А и отключении автоматического выключателя А1 ток преобразователя вначале несколько уменьшается, а затем возрастает. При уставке срабатывания датчиков тока, составляющей 2300 А, катодный ток достигал /к1 = 2700 А, после чего практически мгновенно спадал до нуля (рис. 3.8,6). Анодный ток id несколько возрастает до 3300 А за счет действия напряжения Uci на конденсаторе С1, а затем спадает к нулю примерно за 15 мс после достижения максимума. При отсутствии уравнительных реакторов катодный ток изменяется аналогично предыдущему случаю, а анодный ток возрастает до большей величины (3800 А). Продолжительность спадания анодного тока вдвое уменьшается. При возникновении аварии ток преобразователя не спадает до нуля, а сразу начинает возрастать. Отсут- ствие сглаживающего реактора L3 при наличии уравнительных практически не меняет характер процесса, что говорит о существенной роли уравнительного реактора. Наконец, эти же аварии при работе второго моста VT2, т. е. в случае аварии в реверсивном преобразователе, практически идентичны тому, что имеет место в нереверсивном преобразователе. Двухфазное опрокидывание инвертора. Двухфазное опрокидывание инвертора инициируется снятием импульсов управления преобразователя. Осциллограмма аварийного режима показана на рис. 3.8,е. Процессы при аварии этого типа и при однофазном опрокидывании идентичны. Особенность режима двухфазного опрокидывания реверсивного инвертора заключается в том, что значительная часть разрядного тока io конденсатора С/ (около 2000 А) ответвляется в обмотки L4-L7 (см. рис. 3.7) уравнительного реактора, т. е. теряется в неосновном контуре (токи Гк, В вышеописанных аварийных режимах для отключения использовался один ИДК. При этом токи iVi катодных групп преобразователя спадали к нулю практически мгновенно, а анодные токи спадали к нулю со скоростью, определяемой индуктивностью нагрузки и трансформатора и дугогасящими характеристиками ИДК. При одновременном использовании двух ИДК в катодных и анодных группах аварийный ток через тиристоры преобразователя ограничивается до нуля практически мгновенно. Если описанная последовательная схема гашения встречным током заменена параллельной (показана на рис. 3.7 штриховой линией), то при однофазном опрокидывании инвертора, инициированном отключением А1, произойдет практически мгновенное гашение тока обеих групп преобразователя при использовании лишь одного ИДК (рис. 3.8,г). В этом случае оказываются включенными два последовательно соединенных тиристора одной фазы преобразователя и их надежное запирание реализуется при малой емкости конденсатора (2500 мкФ) и малом напряжении на нем 400 В. Однако при двухфазном опрокидывании, вызванном снятием импульсов управления тиристоров, требуются более высокие значения емкости и напряжения гасящих конденсаторов С1, так как разрядный ток должен проходить через обмотки силового трансформатора, а напряжение конденсатора должно противодействовать напряжению сети иа этих обмотках. В ряде случаев при защите тиристорных преобразователей и других устройств большой мощности может быть применен трехфазный ИДК, с помощью которого кратковременно (в течение 0,3)-1 мс) резко ограничивается скорость нарастания аварийного тока путем осуще- 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 |