Рис. 5.22. Зависимость относительного значения намагничивающего тока от мощности силового трансформатора

Значение индуктивности контура намагничивающего тока Z„ и„ 850

4м. эф 3,14 17-314

= 0,16 Гн.

Имеем

Uj,rm = 2700 В; t/ = 21/„ = 1200 В. Отсюда из (5.82) и (5.83)

/г(2700-1200)/34<50 Ом; С=0,16-34/(27002-1200)31,6-10-* Ф.

г) Отключение выключателем тока нагрузки на стороне выпрямленного напряжения. Эквивалентная схема показана на рис. 5.23. Здесь Еа-источник постоянного напряжения-преобразовательная установка; Li и -индуктивности рассеяния силового трансформатора; S-выключатель в цепи нагрузки; L-сглаживающий реактор в цепи выпрямленного тока; Z - сопротивление нагрузки; ОУ-дополнительное устройство ограничения напряжения.

Если принять, что L = 0 и что прерывание тока выключателем S происходит мгновенно, то данный случай сводится к предьщущему, т. е.

Рис. 5.23. Эквивалентная схема для расчета перенапряжений, возникающих при отключении выключателем на стороне выпрямленного напряжения тока короткого замыкания в нагрузке

R---,

где Ism-максимальное значение тока при отключении:

hv.-номинальный выпрямленный ток.

Пример 5.11. Пусть требуется ограничить перенапряжение в ПУ согласно примеру 5.2 и трансформатор согласно примеру 5.7. Дано: /йн = 900 А; «=10%.

Решение.

Zh=-=10м; Zp,,, = 0,l; Z„ = 0,1Om;

расс«=0,318-10-зГн.

Тогда

/sm = 900 116/10 = 10 400 А;

. • 2700-1200 ,.„

/?=$---=0,145 Ом;

10-400

с-"-"ДГГ!Г;°=59б01о«Ф.

2700-1200

Параметры /?с-контура в данном случае оказываются практически неприемлемыми. Поэтому функции ограничения перенапряжения необходимо возложить на устройство ограничения напряжения (ОУ) (см. рис. 5.3). Устройство ограничения напряжения может быть вьшолнено в виде разрядника или тиристора, соединенного последовательно с линейным или

. нелинейньп! сопротивлением (см. [5.3, с. 279]).

\ Возможен и другой подход к защите от перенапряжений, при котором учитываются электродинамические характеристики выключателя:

а) время гашения дуги t,

б) максимально возможное напряжение между контактами при гашении дуги U.am-

Тогда

ТГ -Г -т Ьм.

Так как гаш зависит от тока нелинейно, уменьшаясь вместе со снижением тока, то возможно увеличение dig/dt при малых токах. Поэтому необходима проверка величины исходя из возможного С/м.гаш- Из эквивалснтной схемы следует, что

£/лв=/м.гаи.7%-, (5.23)

где Lp-индуктивность сглаживающего реактора в цепи постоянного тока; L„-индуктивность нагрузки.

Пример 5.12. Требуется рассчитать величину Ub при использовании выключателя с известными параметрами. Дано: Ism =10 400 А; Lpcc=0,318 10 " Гн; выключатель ВАТ43, 2000 А, 1050 В; собственное время отключения Ггаш = 5 10" с, максимально возможное напряжение между контактами при гашении дуги С/м. гаш = 5000 В.

Решение.

J7:,b = 0,318 10-3i=665 B,

£р=10-згн; L„=0,510-3rH;

t/%=5000-0,318 • 10-з/(10"3+ 0,1 - 10-3+0,318-10-3) = = 5000-0,224=1120 8 согласно (5.23).

Ограничение скорости нарастания и спадания тока СПП. Скорость нарастания тока для диодов не нормируется, а для тиристоров современного исполнения допустимые значения достаточно велики (см. гл. 2). Поэтому линейные реакторы, ограничивающие амплитуду аварийного тока, в достаточной мере ограничивают di/dt на интервале включения.

На рис. 5.24 показаны зависимости от времени анодного тока i и di/dt в процессе отпирания тиристора при положительном напряжении на его электродах. В начальный момент включения возникает скачок тока, вызванный разрядом конденсатора демпфирующего /?С-контура с большим di/dt. Такой режим допустим для тиристоров при условии достаточного тока управления, обеспечивающего нужную зону начального включения эмиттера.

Если по режиму работы преобразовательной установки требуется обеспечить diydt больше, чем допустимо по паспортным данным тиристора, то используется включение реакторов с насыщающимися магнитопроводами (пермаллой, феррит). Зависимости от времени тока i и di/dt показаны на рис. 5.25. Ступень с кривой тока, формируемая за счет введения насыщающегося реактора, должна иметь такую длительность, чтобы средняя величина dijdt на интервале включения не превышала допустимого значения для данного СПП. 206