Аварийные режимы работы преобразователей

Виды аварийных процессов преобразователей

По месту возникновения аварийного режима различают:

Ø Внешний аварийный режим:

· возникает при коротком замыкании в нагрузке;

· коротком замыкании в питающей сети;

· обрыве фазы питающей сети;

· понижении напряжения питающей сети;

· перегрузке преобразователя током выше номинального.

Ø Внутренний аварийный режим:

· нарушения в работе СИФУ;

· пробой вентилей (в прямом и обратном направлении).

Величина I_{авар. max} зависит от многих факторов:

· от места возникновения (внутреннее КЗ, внешнее КЗ);

· момента времени возникновения аварийного режима относительно изменяющегося напряжения сети (переход U_Ф через ноль);

· режима работы преобразователя(холостой ход, нагрузка);

· соотношения индуктивного и активного сопротивления в контуре преобразователя

Внутреннее короткое замыкание

Причины КЗ:

Ø Высокая скорость нарастания у тиристоров.

Ø Высокая скорость нарастания .

Ø Механическое разрушение при I_A>I_{A допустимое.}

Ø Возникновение перегрузки.

Ø Возникновение перенапряжения на вентиле.

Ø Усталостное разрушение вентилей.

Рис.146. Момент начала наиболее тяжёлого аварийного режима при внутреннем КЗ.

В повреждённом вентиле:

I_{авар max} >2 I_km (142)

где: I_{авар max} – ток, возникающий при внутренних аварийных режимах в момент переключения фаз;

I_km – амплитуда установившегося тока короткого замыкания;

(143)

где: Е_ФМ – амплитуда фазной ЭДС;

R, wL – соответственно, активное и реактивное сопротивления фазы в аварийном контуре, приведённое ко вторичной обмотке трансформатора.

В остальных вентилях:

I_авар.max<2I_km (144)

Внешнее короткое замыкание

Причины КЗ:

Ø Пробой кабелей.

Ø Закорачивание токоограничивающих реакторов.

Ø КЗ в нагрузке и сглаживающих фильтрах, токоограничивающих реакторах.

Рис.147. Момент начала наиболее тяжёлого аварийного режима при внешнем КЗ.

При глухом КЗ в нагрузке аварийный ток будет всегда:

I_авар.max <2I_km (145)

Но его наибольшее значение достигается, если КЗ возникло в момент времени на рис. 147.

Воздействие аварийного тока на вентиль

На элементы преобразователя аварийный ток действует двумя факторами:

Ø Электромеханическое воздействие

Известно, что при наличии в двух близкорасположенных проводниках тока, они либо притягиваются, либо отталкиваются (в зависимости от направления протекающего через них тока). И при больших токах, сила, воздействующая на проводники, может превысить максимально допустимую и произойдёт разрыв проводника.

Ø Электротермическое воздействие, которое определяется тепловым эквивалентом:

– тепловой эквивалент, (146)

где: t_П – время протекания аварийного тока;

i(t) – функция изменения аварийного тока.

Для каждого вентиля существует свой допустимый тепловой эквивалент, зависящий от типа вентиля. Его можно считать постоянным за время протекания процесса (меньше 0,01 сек.). I² t_В – относится к паспортным данным и находится по справочнику.

Лекция №31