Проектирование силовых блоков полупроводникового преобразователя: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплинам: “Преобразовательная техника” и “Основы преобразовательной техники”, страница 6

Величина аварийного тока зависит от момента и места возникновения аварии, режима работы выпрямителя и определяется для наиболее тяжелых условий. Поэтому в управляемых преобразователях все расчёты ведутся для угла регулирования равного нулю (α=0),

Наиболее тяжёлые режимы /1, с. 279,287; 2, с 102, 104/ соответствуют:

·  Пробою вентиля в момент начала коммутации на холостом ходу выпрямителя при внутренних КЗ;

·  Включению выпрямителя на глухое КЗ в нагрузке в момент прохождения фазного напряжения через ноль при внешних КЗ.

Максимальный ток поврежденного вентиля при внутреннем КЗ больше чем при внешнем и превышает двойную амплитуду установившегося тока КЗ а контуре – I_Km

Характер изменения аварийного тока на интервале проводимости вентиля обычно определяется аналитическим способом – методом «приписывания» /1, с. 267-297; 2, с 36, 102/ или по кривым изменения мгновенных значений тока в зависимости от отношения активного – r_a и индуктивного – x_a сопротивлений в аварийном контуре:

Функциональные зависимости мгновенных значений аварийных токов в относительных единицах для различных режимов приведены в /1, с. 270-295; 8, с 106/ и др.

3.2.6.1. Методика расчёта аварийных режимов изложена в литературе для различных режимов:

·  КЗ на шинах выпрямленного тока /1, с. 308; 8, с 105/,

·  Внешнее КЗ за сглаживающим реактором /1, с. 309; 8, с 105/,

·  Внутреннее КЗ при пробое вентиля /2, с. 309; 8, с 106/;

·  Однофазное опрокидывание инвертора /8, с 106/;

·  Двухфазное опрокидывание инвертора /8, с 107/;

Примеры расчёта содержатся в /1, с. 310-313; 13, с 38/.

Порядок расчёта предполагает определение параметров контура аварийного режима, которые складываются из активных и реактивных элементов, находящихся в схеме замещения аварийного контура /2, с. 31; 8, с 105/.

Активное и реактивное сопротивления анодных токоограничивающих реакторов при бестрансформаторной схеме питания преобразователя находятся по каталожным данным.

Активное сопротивление сетевого двухобмоточного трансформатора, приведённое ко вторичной обмотке – r_2К.Т определяется /1, с. 307; 8, с 105/ как

где S_H – номинальная мощность трансформатора, кВА; U_2Ф; U_2Л – фазное и линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В; Р_К – активная мощность потерь КЗ в обмотках, кВт; I_2Ф – фазный ток вторичной обмотки трансформатора, А.

Индуктивное сопротивление X_2K.Т /1, с. 3072; 8, с 105/ равно

где полное сопротивление ,Ом

напряжение короткого замыкания трансформатора – U_K%

если преобразователь содержит две мостовые схемы и трехобмоточный трансформатор, то его параметры определяются по потерям частичного КЗ /8, с 105/.

При мощности преобразователя до 500 кВт реактивное и активное сопротивление питающей сети в схеме замещения аварийного режима не учитывается.

Активное сопротивление сглаживающих и токоограничивающих реакторов приводится в их паспорте.

Индуктивность якоря электрической машины постоянного тока определяется формулой /1, с. 308/.

,

где I_H, U_H – номинальный ток и напряжение электрической машины;

Р – число пар полюсов; ω_Я – угловая частота вала машины; С - коэффициент, характеризующий магнитное сопротивление якоря, принимается С=0,1 – для компенсированных тихоходных электродвигателей; С=0,2 – для компенсированных генераторов; С=0,6 – для некомпенсированных генераторов и двигателей

Активное сопротивление якоря, обмотки возбуждения  и её индуктивное сопротивление приводится в каталогах /19/.

Полученные параметры сопротивлений позволяют определить амплитуду базового тока аварийного контура

,

где U_2Ф – действующее значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора.

Мгновенное значение тока в относительных единицах(I^*) в различные моменты времени аварийного режима находятся по кривым /1, с. 271, 289, 292/ для диодов и /1, с. 276, 295; 8, с 106/ для тиристоров в зависимости от соотношения R_a/X_a для внутреннего и внешнего глухого КЗ или рассчитывается аналитически по формулам, соответствующим;

·  Внешнему КЗ за сглаживающим реактором /1, с. 309; 8, с 105/,

·  Однофазному опрокидыванию инвертора /8, с 106/;