6.1. Вибір автоматичного вимикача

Автоматичні вимикачі є захисними апаратами багаторазової дії і призначені для захисту вентильних перетворювачів від зовнішніх коротких замикань, перекидання інвертора і перевантажень за струмом. Автоматичні вимикачі змінного струму встановлюються в перетворювачах або на первинній стороні трансформатора, або до струмообмежувальних реакторів у безтрансформаторному варіанті.

Автоматичний вимикач вибирається за умовою

(43)

де I_п – номінальний струм автоматичного вимикача, А;

I_вх – струм на вході перетворювача частоти, А.

Рекомендується вибирати автоматичні вимикачі серії NZM, параметри яких наведені в табл. Д6.

6.2. Вибір плавких запобіжників

Для захисту силових вентилів перетворювача частоти при зовнішніх і внутрішніх коротких замиканнях широко застосовуються швидкодіючі плавкі запобіжники. Запобіжники установлюються в ланці постійного струму, а також послідовно в ланцюзі кожного вентиля випрямляча та автономного інвертора.

Вибір запобіжників, які установлюються в ланці постійного струму, виконується з умов

, (44)

де U_вст, I_вст – напруга та струм плавкої вставки запобіжника, В, А.

Передбачаються вибір і установка двох запобіжників. Серія запобіжників, що рекомендується, - ПР2 (табл. Д7).

Вибір запобіжників автономного інвертора напруги виконується з таких умов:

, (45)

де I_кл - середнє значення струму, який проходить через ключ автономного інвертора напруги, А.

Передбачаються вибір і установка шести запобіжників.

Вибір запобіжників реверсивного керованого випрямляча автономного інвертора напруги виконується з умов

, (46)

де U_mv - найбільше значення напруги на тиристорі, В;

I_dv - середнє значення струму, який проходить через тиристор керованого випрямляча, А.

Приймаємо до установки дванадцять запобіжників, по шість на інверторну та випрямлювальні групи. Вважаємо, що струм крізь вентиль при інвертуванні не перевищує струм випрямлювального режиму.

6.3. Захист від перенапруг

Процеси, що відбуваються у вентильних перетворювачах, часто супроводжуються перенапругами, які, впливаючи на вентилі, можуть призвести до їхнього пробою, що спричиняє коротке замикання. Основним видом перенапруг є комутаційні схемні перенапруги, що спричиняються періодичним переходом вентилів із закритого стану у відкритий, і навпаки.

Для захисту від комутаційних перенапруг застосовуються RC-ланцюжок, який вмикається паралельно тиристорам (рис. 5).

Для схем з напругою менше ніж 1000 В рекомендуються такі параметри: R_vs=50 - 200 Ом, С_vs = 0,2 - 1 мкФ.

Рис. 5. Схема вмикання RC-ланцюжка

Також можно визначити параметри RC-ланцюжка . Ємність конденсатора визначається так:

, (47)

де U_к – напруга короткого замикання трансформатора, в.о.;

W - кругова частота напруги мережі, с^-1;

I_{зв m} – максимальне значення зворотного струму, А;

I_dv - середній струм, який протікає через тиристор, А;

U_{v m} - найбільше значення напруги на тиристорах, В.

Максимальне значення зворотного струму:

(48)

де t - час зворотного відновлення замикаючих властивостей вентиля, с. Опір вибирається дорівнюючим

(49)