Проектирование силовых блоков полупроводникового преобразователя, страница 8

3.2.6.2. Расчёт параметров защиты от внутренних КЗ сводится к определению значений технических характеристик, по которым выбираются типы предохранителей либо контактной аппаратуры защиты. Величины параметров для выбора предохранителей зависят от места их установки в преобразователе (на первичной стороне трансформатора, в плечах моста, фазах вторичной обмотки и т.д.) /1, с. 320;8, с. 109; 13, с. 35/. Исходными данными для выбора предохранителя являются: номинальный ток и номинальное напряжение плавкой вставки; предельное значение отключаемого тока при определённом напряжении.

Плавкие предохранители выбираются исходя из действующего значения первой полуволны тока внутреннего КЗ (), числа параллельно включенных в плече вентилей (n), коэффициента неравномерной загрузки вентилей (К), допустимого для вентилей значения  и напряжения со стороны переменного тока.

Методики расчёта параметров предохранителей представлены в /1, с. 321, 356; 2, с 104; 8, с. 108; 13, с. 35/.

Номинальный ток предохранителя в цепи переменного тока составляет ; установленного последовательно с вентилем - , но всегда он должен быть не меньше действующего значения максимального тока нагрузки через вентиль с учётом допустимых перегрузок преобразователя /8, с 108/.

Наибольший номинальный ток предохранителя, в общем случае, определяют по условию защиты вентилей:

где  - значение интеграла отключения предохранителя, найденного по его графической зависимости в функции эффективного значения тока КЗ (I_{К действ}) и представленной в информационных материалах завода -изготовителя.

Действующее значение тока внутреннего КЗ определяется по его ударному току (I_У), рассчитанному в п. 3.2.6.1.

коэффициент неравномерности принимается равным К=1,05-1,2; n – количество параллельных ветвей в плече одной фазы по п. 3.2.4. ;  находиться по паспортным данным вентиля.

По при данном токе  определяют наибольший номинальный ток плавкой вставки.

Выбранный предохранитель должен отвечать условиям селективности, изложенным в /1, с. 332; 8, с 108/.

Сведения о технических данных отечественных предохранителей можно получить в /1, с. 323; 6, с 140; 4, с. 174-176/, рекомендации по применению их в преобразователях различного типа в/1, с. 322; 8, с 105-107/

Применяемые в качестве защитных аппаратов при внешних КЗ предохранители на стороне постоянного тока /1, с. 320/ выбираются аналогично предохранителям в параллельных ветвях с учетом селективности /1, с. 322,354/, а а автоматические выключатели по времени отключения, току ограничения, Джоулеву интегралу (W_a) и предельному значению отключаемого тока при конкретном напряжении /1, с. 325, 358/.

Места установки защитных аппаратов в неуправляемых, нереверсивных и двухкомплектных реверсивных преобразователях приводятся в /1, с. 327/, а рекомендуемые типы автоматических выключателей в /8, с 107-108/.

В преобразователях малой и средней мощности(I_Н=50-1000 А; U_Н=230; 460 В) применяются автоматические выключатели серии А 3700 с собственным временем срабатывания 12-14 мс, при токах 800 и 1000 А устанавливают их по два параллельно.

В преобразователях с током 1000 А и U_Н=460 В применяют ВАТ-46 на ток 1250 А с собственным временем срабатывания 0,003-0,14 с.

Для защиты вентилей автоматическими выключателями должно соблюдаться соотношение

, где W_a – интеграл полного отключения автоматического выключателя /1, с. 325/, принимается по паспортным данным; n – число параллельных ветвей;  - максимально допустимое значение Джоулева интеграла для вентиля.

По условиям селективности с плавкими предохранителями /1, с. 327; 8, с. 108/ должно выполняться условие:

W_a<n²W_пл, где W_пл – интеграл плавления вставки предохранителя по его паспортным данным.

Сведения о технических характеристиках автоматических выключателей можно получить в /1, с. 328-334; 4, с 157-173; 6, с. 144; 17, с. 182-195/.