Студопедия — Выбор защитных аппаратов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Выбор защитных аппаратов






 

Защита плавкими предохранителями

 

Защита от внутренних коротких замыканий, возникающих в случае пробоя тиристоров или потери тиристором запирающих свойств, осуществляется быстродействующими плавкими предохранителями, включенными последовательно с тиристорами. В схеме преобразователя предусмотрено параллельное соединение тиристоров (3 тиристора в плече). При пробое одного из работающих тиристоров преобразователь может продолжать работу, но длительность такой работы ограничена во времени. Поврежденный тиристор при этом выключается из работы предохранителем, а в схему индикации подается сигнал о перегорании предохранителя.

Номинальный ток основания предохранителя при установке предохранителя последовательно с вентилем

 

 

где n – число параллельно включенных вентилей.

Этим условиям удовлетворяет плавкий предохранитель ПП57–3467-У3 c , время отключения 10 мс.

Номинальный ток плавкой вставки:

,

где - коэффициент запаса по току, не менее 1,2.

 

Защита автоматическими выключателями

 

Автоматические выключатели являются защитными аппара­тами многократного действия и предназначены для защиты вен­тильных преобразователей от внешних коротких замыканий, опрокидывания инвертора и перегрузок по току. Выключатели устанав­ливаются на стороне переменного и выпрямленного токов.

Место включения автоматических выключателей в схемах вентильных преобразователей определяется теми наиболее веро­ятными аварийными режимами, от которых предусматривается защита. При этом должны учитываться специфика работы преоб­разователя, требования защиты вентилей и селективности отклю­чения поврежденной цепи.

Выключатели на стороне переменного напряжения защища­ют преобразователь как от внутренних, так и от внешних аварий­ных режимов в выпрямительном режиме. В инверторном режиме при прорыве инвертора аварийный ток замыкается через вентили одной фазы, минуя цепь переменного тока (однофазное опрокиды­вание инвертора), и в этом случае не разрывается автоматическим выключателем. В связи с этим, такие схемы могут применяться для преобразователей, где режим инвертирования не применяется, и для возбудителей, поскольку обмотку возбуждения двигателей не­желательно отключать от источника питания («разнос»).

Преобразователь питается от сети 6 кВ и подключение трансформатора к сети осуществляется разъединителем, установленном в ШВВ, а защита от коротких замыканий в трансформаторе, двухфазного опрокидывания инвертора, от включения группы на группу реверсивного преобразователя осуществляется масляным выключателем ВММ-10.

Защита вентильного преобразователя, а также якоря двигателя от аварийных режимов на стороне постоянного тока (короткое замыкание, круговой огонь на коллекторе, перегрузка), осуществляется быстродействующими автоматическими выключателями А3796 П (Q2, Q3 смотреть рисунок 11.) на выпрямленное напряжение 440 В (два полюса выключателя соединены последовательно), а между собой соединены параллельно, обеспечивая протекание номинального тока ; тепловой расцепитель на 2. 500=1000 А; электромагнитный расцепитель на 2. 630=1260 А; уставка по току срабатывания: теплового расцепителя 2. 575=1150 А, электромагнитного расцепителя не менее 2.75. 650=1787,5 А (выбирается 2000 А).

 

Защита от перенапряжений

 

Процессы, протекающие в вентильных преобразователях, часто сопровождаются перенапряжениями, которые, воздействуя на вентили, могут привести к их пробою, вызывающему, как правило короткое замыкание.

Основными видами перенапряжений являются:

1. Сетевые перенапряжения, обусловленные действием се­тевой коммутационной аппаратуры или атмосферных яв­лений.

2. Схемные перенапряжения неповторяющегося характера, связанные с действием коммутационной аппаратуры вен­тильного преобразователя. Это перенапряжения, связан­ные с включением питающего трансформатора, подключением вентильного преобразователя к источнику пере­менного напряжения, отключением питающего трансфор­матора, а также отключением тока нагрузки при помощи автоматического выключателя.

3. Схемные повторяющиеся перенапряжения - они обуслов­лены работой вентилей в силовой схеме и являются либо резонансными, либо коммутационными.

Резонансные перенапряжения связаны с потреблением из се­ти несинусоидального тока и прерывистым режимом работы преоб­разователя.

Коммутационные схемные перенапряжения вызываются пе­риодическим переходом вентилей из закрытого состояния в откры­тое и обратно. Они характеризуются (при отсутствии ограничительных устройств) крутым фронтом (до 1000 В/мкс) и значительной амплитудой (до 10-кратного значения по отношению к рабочему напряжению).

Для ограничения перенапряжений широко применяются на­копители энергии - конденсаторы, входящие в состав RC-цепочек. В целях защиты от коммутационных перенапряжений, поступающих из питающей сети, при коммутациях трансформатора и цепей на­грузки, RC-цепочки включают на вторичной стороне трансформа­тора по схеме, приведенной на рисунке 2.11.

С учетом параметров питающего трансформатора емкость демпфирующего конденсатора СЗ (С4, С5) в защитных цепях трех­фазных схем выпрямления (рисунок 2.11) определится по формуле

 

, мкФ, (2.29)

 

где - мощность питающего трансформатора, кВА;

Uo6p.max — амплитудное значение обратного (прямого) напря­жения на тиристоре, В;

Uн.т.. - максимально допустимое напряжение для защищаемых тиристоров, В;

I0 - ток холостого хода трансформатора, А.

Рисунок 2.11 - Схемы включения RC-цепочек

Для рассматриваемого трансформатора:

 

 

Значение емкости принимаем из стандартного ряда Е24 равной 1,6 мкФ.

При заряде конденсатора, в результате перенапряжений в контуре RC происходит колебательный процесс перехода электро­магнитной энергии в электростатическую и обратно. Для настройки колебательного контура на апериодический процесс, последова­тельно с конденсатором устанавливается резистор R3, сопротив­ление которого должно быть больше двукратного волнового со­противления этого контура.

 

Из стандартного ряда Е24 значение сопротивления принимаем равным 27 Ом.

Разрядное сопротивление R2 выбирается из условий разряда С1 на 10% за один полупериод частоты питающей сети.

(2.30)

 

где С1 – ёмкость конденсатора, Ф.

Для защиты от коммутационных перенапряжений применяют­ся RC-цепочки, включенные параллельно тиристорам (рисунок 2.12).

Рисунок 2.12 - Схема включения RC-цепочки

 

Емкость конденсатора определяется по формуле

 

(2.31)

 

где ек = 0,061 - напряжение короткого замыкания трансформатора в относительных единицах;

ITRM-1570 A - максимально действующее значение тока тиристо­ров в открытом состоянии;

UDRM=Uн.m.=1000 В - повторяющееся импульсное напряжение тиристоров в закрытом состоянии;

IRmax- максимальное значение обратного тока.

 

 

где τ = 20 мкс - время восстановления вентиля Т16-320.

 

 

Значение емкости принимаем из стандартного ряда Е24 равной 115 нФ.

Сопротивление R выбирается равным

 

Из стандартного ряда Е24 значение сопротивления принимаем равным 44,2 Ом.

 

 

Контроль питающего напряжения, выпрямленного напряжения и тока

 

Наличие и уровень напряжения питающей сети контролиру­ются с помощью трехфазного реле. При исчезновении фазы или при снижении на 48% напряжения одной из фаз реле подает команду на отключение автоматических выключателей. Световое табло сигнализирует о включенном и выключенном состоянии масляного выключателя.

Для визуального контроля величины выпрямленного тока и напряжения предусмотрены амперметр, подключенный к шунту, и вольтметр, в цепи которого имеются предохранители.

На стороне переменного тока преобразователя установлены трансформаторы тока, сигналы которых через разде­лительный трансформатор поступают в систему импульсно-фазового управления и систему защиты от токов короткого замыкания.

При помощи указанных трансформаторов, измеряющих ток преобразователя, а также блока датчиков состояния тиристоров (БДС), контролирующих закрытое состояние тиристоров, формиру­ется логический сигнал на переключение выпрямительных групп реверсивного преобразователя.

Контроль изоляции

 

На стороне постоянного тока преобразователя установлен узел контроля изоляции цепи выпрямленного тока на землю. Кон­троль осуществляется при помощи двухобмоточного реле типа РН 55/200, катушки которого включены между собой встречно и последовательно с сопротивлениями на напряжение моста, а средняя точка катушек подключена, к "земле" через показываю­щий миллиамперметр.

При одинаковом уровне изоляции полюсов преобразователя относительно "земли" через включенные встречно обмотки реле протекает одинаковый ток и ампервитки катушек реле уравновешивают друг друга. При снижении уровня изоляции одного из полюсов относительно "земли" реле срабатывает и подает в схему преду­преждающий сигнал "снижение уровня изоляции силовой цепи". Уставка срабатывания реле определяется величиной сопро­тивлений. Для исключения влияния переменной состав­ляющей выпрямленного напряжения на уставку срабатывания реле катушки зашунтированы конденсаторами. Миллиамперметр позволяет визуально оценить снижение изоляции между "зем­лей" и одним из полюсов преобразователя по отношению к уровню изоляции между "землей" и другим полюсом. Схема контроля изоляции представлена на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13 - Силовая схема электропривода серии КТЭ

 

 

3 Сравнительная характеристика разработанного тиристорного преобразователя и промышленного аналога

Основные характеристики       Разработанный ТП   Промышленный аналог ТП КТЭ – 800/440 – 132 – УХЛ4    
Номинальный ток, А    
Номинальное напряжение, В    
Схема выпрямления мостовая мостовая
Способ включения встречно-параллельная встречно-параллельная
Способ управления раздельное раздельное
Тип тиристора Т-1000 T1000
Количество тиристоров в плече, штук    
Вид вентиляции естественная естественная
Тип автоматических выключателей на постоянной стороне: А3796П на переменной стороне: ВММ-10 на постоянной стороне: А3796П на переменной стороне: ВММ-10

 

 

Заключение

 

Спроектированный тиристорный преобразователь удовлетворяет требованиям задания на проектирование, имеет подходящий по техническим данным аналог. Данный тиристорный преобразователь питается через трансформатор от стандартной сети 6 кВ. Имеет естественное охлаждение, которое является наиболее простым и надёжным в эксплуатации, и как вследствии этого три параллельно включенных тиристоров в плече с индуктивными делителями тока. Разработанный тиристорный преобразователь для питания двигателя серии Д818 на UН=440В и IН=460А отличается от промышленного аналога отсутствием сглаживающего дросселя и применением менее мощных тиристоров, так как запас по току даже при перегрузки хватает. Разработанная система защиты должна исключить внутренние и внешние аварийные режимы при неисправностях элементов силовой схемы в тиристорном преобразователе или недопустимых перегрузках и коротких замыканиях.

 

 

Список используемых источников


1. Косматов В.И. Проектирование электроприводов металлургического производства. Учебное пособие: Магнитогорск, МГТУ 1998, 224 с.
2. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / И. Х. Евзоров, А. С. Горобец М.: Энергоатомиздат, 1982, 411 с.
3. Замятин В. Я. и др. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник/М.: Радио и связь, 1988, 576с.
4. Трансформаторы серии ТПС, ТПЗП для питания комплектных тиристорных преобразователей и электроприводов: Каталог 03.34.07 — 84. М.: информэлектро, 1985, 6 с.
5. Курс лекций по преобразовательной технике /Лектор: В.И. Косматов/

 







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 1780. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...

Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия