8.2. ЗАЩИТА ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ И ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
Внешние короткие замыкания на стороне переменного тока не]посредственной опасности для вентилей и нагрузки (двигатель или обмотка возбуждения) не представляют, но протекающие при этом аварийные тонн могут быть недопустимы для трансформатора илн анодных реакторов (при бестрансформаторном питании преобразо]вателя). При этом должна быть предусмотрена зашита, отключаю]щая трансформатор или реакторы от сети.
Тиристоры весьма чувствительны также н к перенапряжениям, возникающим в преобразователе. Причины этих перенапряжений могут быть различны. Периодические коммутационные перенапря]жения возникают при закрывании веитнля из-за большой скорости обрыва (слада) обратного тока, которая достигает сотен ампер в микросекунду. Перенапряжения возникают прп включении н от]ключении кенагруженного трансформатора, прн отключении выклю]чателя в цепи выпрямленного тока
Короткие замыкания в уравнительном конторе реверсивного преобразователя с совместным управлением возникают в результате нарушения условия ai - f a? > 180`, что приводит к появлению посто]янной составляющей уравнительного тока, насыщению уравнитель]ных дросселей и нарастанию уравнительного тока до аварийного значения. В реверсивном преобразователе с раздельным управле]нием группами вентилей короткое замыкание в контуре уравнитель]ного тока происходит из-за ложного открывания вентиля в нерабо]тающей группе.
Быть вызвано пропуском открывания очередного тиристора, от]быванием тиристора импульсом помех на управляющем электроде, а также самопроизвольным открыванием тиристора из-за перена]пряжений или высокой скорости нарастания напряжения на тири]сторе в прямом направлении. Нарушение правилыюсти коммутации и опрокидывание инвертора могут быть вызваны увеличением угла коммутации из-за возрастания тока, например, при снижении на]пряжения питающей сети.
Опрокидывание инвертора может произойти нз-за нарушения правильной коммутации тока с одного вентиля на другой. Оно мо-
К внутренним коротким замыканиям относятся короткие замы]кания в силовой схеме преобразователя. Они вызываются чаще всего потерей тиристорами закрывающих свойств н закорачиванием полупроводниковой структуры (пробой тиристора). Пробой может произойти из-за протекаиня чрезмерно большого тока нлн ухудше]ния условий охлаждения, что ведет к росту температуры тиристора и механическому разрушению полупроводниковой структуры. Мо]жет нметъ место также усталостное разрушение полупроводниковой структуры при циклической токовой нагрузке преобразователя. Пробой тиристора может наступить вследствие высокой скорости нарастания тока через тирнстор, а таиже в результате воздействия значительных перенапряжений.
Внешние короткие замыкания на стороне постоякного тока пре]образователя вызываются электрическим пробоем или механическим повреждением изоляции, попаданием токопроводящнх предметов на находящиеся под напряжением части электрооборудования.
Прн эксплуатации вентильных преобразователей могут возни]кать различные аварийные режимы, при которых через веитнлн протекают токи, недопустимые по значению и длительности. Такие режимы, опасные для тиристоров, могут возникать вследствие внеш]них (на стороне постоянного тока) и внутренних коротких замыка - инй, опрокндываннн инвертора, короткого замыкания в контуре уравнительных токов.
Наиболее уязвимыми элементами вентильного электропривода являются тиристоры вследствие их невысокой перегрузочной способ]ности по току и напряжению.
В схеме на рис 8.1 предусмотрена также защита от перенапря]жений иа обмотке возбуждения при обрыве цепн обмотки нли от]ключении автомата ВА1. Эта защита осуществляется разрядным вентилем Д н резистором Rp. Защита от коротких замыканий в це]пи возбуждения и релейно-контакторной схеме осуществляется ав]томатами BAI и ВА2.
Защита от включения двигателя прн налнчнн напряжения на преобразователе выполняется с помощью реле РЭ, катушка которо]го включена через добавочное сопротивление ЯДОб1 на напряжение преобразователя, а размыкающий контакт РЭ введен последова]тельно с кнопкой КнП («Пуск»). Если есть напряжение на преобра]зователе, то контакт РЭ разомкнут н нажатнем кнопки КнП нельзя включить контактор КЛ, а значит, и подключить двигатель к тири]сторному преобразователю. Прн нормальной работе двигателя кноп]ка КнП н контакт РЭ шунтируются вспомогательным контактом линейного контактора КЛ.
Защита от недопустимого увеличения напряжения на якоре дви]гателя выполнена с помощью реле РВН, катушка которого включе]на через добавочный резистор $доб2 на напряжение якоря двигате]ля. Еслн в процессе работы но каким-либо причинам напряжение иа якоре двигателя достигнет недопустимого значении [обычно реле РВН настраивается на напряжение срабатывания 6>срав= (110 115) где ия номинальное напряжение двигателя], то реле РВН сработает и разомкнет свой контакт в цепи катушкн линейного контактора КЛ. Это нрнведет к отпаданию контактора и отключе - нйю двигателя от преобразователя - Защита от исчезновения или чрезмерного уменьшения тока возбуждения осуществляется реле РОЛ, катушка которого включена в цепь обмоткн возбуждения. Если в процессе работы ток возбуждения исчезнет или снизится ни]же допустимого уровня, что может привести прн малых нагрузках на валу двигателя к чрезмерному возрастанию его скорости, реле РОП отключится н разомкнет свой контакт в цепи катушки контак]тора КЛ. В результате якорь двигателя окажется отключенным от преобразователя. Реле РОП не разрешает также включить контак]тор KJI и тем самым подключить двигатель к преобразователю, если ток возбуждения меньше допустимого уровня.
На рис. 8.1 приведена в качестве примера релейно-контактор - ная схема, обеспечивающая указанные защиты двигателя. Якорь двигателя М линейным контактором КЛ подключается к тиристор - ному преобразователю. Обмотка возбуждения дцигателя в данном случае получает питание от сети постоянного тока. Максимальная токовая защита силовой цени осуществляется реле РМ, катушка которого включена последовательно с якорем двигателя. Размыкаю]щий контакт реле РМ введен в цепь катушки линейного контактора КЛ. Если при работе двигателя ток в якорной цепи превысит допу]стимый уровень, то реле РМ сработает и разомкнет свой контакт, что приведет к отпаданию контактора КЛ н отключению двигателя от преобразователя. В приводах с длительным режимом работы при спокойном характере иагрузки вместо реле РМ применяют тепло]вое реле.
Предусматриваются, как правило, следующие защиты двигателя прн питании его от тиристориого преобразователя: максимальная токовая, от исчезновения или чрезмерного ослабления потока двига]теля, от недопустимого увеличения напряжения на якоре двигателя, от включения двигателя при наличии напряжения на преобразова]теле и др.
Защита вентильного электропривода должна включать в себя защиту двигателя (цепей якоря н обмотки возбуждения), защиту вентилей от перегрузок по току н от перенапряжений и защиту трансформатора (нли анодных реакторов при бестрансформаторном варианте питаиня преобразователя) от перегрузки по току.
В процессе эксплуатации вентильных электроприводе^ могут возникать различные технологические перегрузки и аварийные ре]жимы, представляющие опасность для тех или иных элементов электропривода.
8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Информационно-справочный сайт по электрике и электронике
ЗАЩИТА ВЕНТИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ | Электрику
Комментариев нет:
Отправить комментарий