устройств

ние; О-не оказывает влияния.

определяется по формуле

1.6£/м, 2 г т

i/LfCO

(5.1)

где /;р.ф-индуктивность реактора, включаемого в цепь каждой фазы на стороне переменного напряжения, Гн; £7-амплитуда фазового напряжения на стороне СПП, В; 1м-допустимая для СПП амплитуда аварийного тока синусоидальной формы при данных длительности и частоте. А; со-угловая частота переменного напряжения сети, с~; Lc-индуктивность фазы сети, Гн; кр-коэффициент трансформации силового трансформатора (СТ); Lp.Tp-индуктивность рассеяния СТ, Гн.

[----------ygH-Ml- JT

! c„

-1--r- -7- (-r-

TT T .-A-i- J

1рис

. 5.2. Схема типичной преобразовательной установки

При ограничении аварийного тока, протекающего от генеративной нагрузки или от параллельно работающих агрегатов,

j Ugtr ....

где La-индуктивность в цепи постоянного тока, Гн; и а-выпрямленное напряжение. В; ts-длительность аварийного процесса (время срабатывания выключателя 5*7- см. рис. 5.2), с; \is{t)dt-допустимое для СПП значение интеграла квадрата тока, протекающего в течение времени ts, А-с.

Для выпрямителя, работающего на заряд конденсаторной батареи с емкостью Cg,

L-.-", (5.3)

где La-индуктивность в цепи заряда конденсатора, Гн; hum-амплитуда аварийного тока, допустимого для СПП, на интервале 1-Пу/ь,С, с.

Индуктивности оказывают существенное влияние на вольт-амперные внешние характеристики выпрямителей и на режим работы инверторов. В ряде случаев требуется перерасчет.

Введение индуктивностей необходимо также для эффективной защиты СПП от перенапряжений, поступающих из сети или от нагрузки (см. § 5.4).

Пример 5.1. Пусть необходимо ограничить аварийный ток со стороны переменного напряжения преобразовательной установки. Дано:

£/м=1200 В; 4м=6000 А; к=1; £с+1.р.тр=0.

Надо определить Х-р.ф.

Решение. Подставляя в (5.1), получаем

Lp. ф= 1,6 -1200/(6000 • 314)= 10 -3 Гн.

Пример 5.2. Пусть надо ограничить аварийный ток со стороны регенеративной нагрузки. Дано:

t/d=1000 В; ts=2-l0- с; jit)dtmm А-с. Надо определить Lj.

Решение. Согласно (5.2)

La= 1000(2 10~У/{т 000)/2=0,67 • Ю Гн.

Пример 5.3. Пусть надо ограничить аварийный ток емкостной нагрузки. Дано:

£/=1000 В; Сб = 2500 10- Ф; /sm = 6000 А.

Надо определить Ьд.

Решение. Согласно (5.3)

Li= 10002-2500-10-/6000 = 0,7-10-3 Гн; s=3,14(0,7-10-3.2500-10-)1/2 4 1Q-3

5.3. ОГРАНИЧЕНИЕ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА СПП

Физические процессы в структуре СПП. Выбор схемы подключения и расчет параметров элементов ограничительных устройств помимо выполнения формальных требований следует проводить с полным пониманием и учетом физических явлений, происходящих в структуре СПП при выключении [5.1].

На рис. 5.3, а показаны типичные кривые тока и напряжения при выключении СПП (диода или тиристора) за счет изменения полярности коммутирующего напряжения. Из-за наличия в цепи индуктивности изменение направления тока происходит не мгновенно, а в течение определенного интервала времени t. Ток спадает со скоростью diA/dt=U/L.

Поскольку имеет порядок 10 с, а процесс выключения СПП равен 10" -Ю с, принято, что на интервале выключения СПП

Мк= Ск = const.

Рисунок 5.3, б иллюстрирует распределение концентрации неосновных носителей в и-базе структуры СПП. Предполагается экспоненциальное распределение акцепторной примеси в р-области структуры (слева от нулевой линии совпадающей I с р-п переходом), слабая концентрация донорной примеси No в широкой базе справа от р-п перехода и резкий переход JC зоне с большой концентрацией донорной примеси справа от границы, обозначенной W.

Рис. 5.3. Процессы при выключении СПП:

а-ток г и напряжение и на интервале выключения диода или тиристора; б-распределение концентраций дырок в структуре диода или тиристора в процессе выключения