Надежного включения

Кратность тока короткого замыкания обусловлена требованиями надежного срабатывания защиты генератора при аварийных режимах. Исходя из требований получения минимума массы генераторы выполняются с минимально возможным воздушным зазором. Соответственно реакция якоря велика, индуктивное продольное сопротивление Xd = 2,5 и выше.

Таким образом, ток установившегося трехфазного короткого замыкания (прямая 3 на 4.4) обратно пропорционален синхронному индуктивному сопротивлению по продольной оси xj. Авиационные генераторы переменного тока выполняются с минимально возможным воздушным зазором (8= 0,6 мм, табл. 1.2), реакция якоря велика, поэтому xj находится в пределах 2,5 и установившийся ток короткого замыкания при возбуждении холостого хода намного меньше единицы. Это обстоятельство накладывает жесткие требования по глубине регулирования и быстродействию системы регулирования, которая должна обеспечить ток короткого замыкания 7^)3,3/я для надежного срабатывания защиты.

Расчет. Начнем с выбора элементов схемы параметрического стабилизатора напряжения. Величина напряжения стабилизации параметрического стабилизатора (пренебрегая падением напряжения на открытых полупроводниковых приборах) определяется напряжением надежного срабатывания реле KL, которое находится в пределах (0,7...1,1) Uноя,-г- е-от 16,8 до 26,2 В.

Особую сложность составляет расчет однофазных токов КЗ в сетях до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, когда ток однофазного КЗ может оказаться меньше значений, Достаточных для надежного срабатывания защиты цеховых сетей (автоматических выключателей или предохранителей). В таких сетях ток однофазного замы-

По ПУЭ ток однофазного замыкания на землю для надежного срабатывания защиты в установках, не опасных по взрыву, должен не менее чем в три раза превышать номинальный ток соответствующей плавкой вставки.

Для реле сопротивления первой и второй ступеней дистанционной защиты при их проектировании необходимо задать минимальный ток точной работы /т.р.Мин, при котором сопротивление срабатывания реле снижается по сравнению с уставкой меньше чем, на 10%. С точки зрения надежного срабатывания защиты при малых токах удаленных к. з. желательно по возможности снизить зна-

-Ко всем измерительным органам, содержащим токовые цепи, предъявляется требование их надежного срабатывания при насыщении трансформаторов тока с погрешностью до 50% и первичном токе до 40 /„ом- *

Для надежного срабатывания защиты необходимо определенное нревышение значения минимального тока короткого замыкания /к?з. мин по отношению к ее току срабатывания. Это вызвано следующими причинами: 1) токи к. з. определены без учета переходного сопротивления в месте повреждения и в действительности могут быть меньше; 2) реальный вторичный ток за счет погрешности трансформатора тока (до 10%) оказывается меньше расчетно-" го; 3) возможна положительная погрешность' в токе срабатывания измерительного органа; 4) для снижения влияния времени срабатывания измерительного органа на общее время действия УРЗ необходимо, чтобы аварийный ток через него был с запасом больше тока срабатывания. Тогда во всем диапазоне токов к. з. время срабатывания измерительного органа будет мало (порядка 10— 20 мс) по сравнению с выдержкой времени защиты, создаваемой посредством элемента выдержки времени ( 2.1, в). Для рассматриваемых линий электропередачи

При этом ^ср определяется при токе надежного срабатывания реле, например при /р=/ср(1+2бр).

Преимущество первого способа заключается в увеличении надежности несрабатывания при внешних КЗ за счет быстрой посылки БС. Серьезным недостатком являлась возможность отказа защиты, если при КЗ на защищаемой линии на одном из ее концов имеются условия для срабатывания ПО, а уровень воздействующих величин OHM недостаточен для его надежного срабатывания. Это характерно, например, для двух- или многоконцевых линий при отсутствии источника мощности на одном из ее концов. ВНИИЭ разработаны мероприятия, устраняющие этот недостаток.

Для проверки надежного срабатывания защиты при однофазных замыканиях на землю, в сетях НН с заземленной нейтралью проверяют минимально возможное значение /к „„„ в конце защищаемого 'участка (петля «фаза — нуль»),

Для обеспечения надежного включения тиристоров в рабочем диапазоне температур система управления должна обеспечивать токи и напряжения, превышающие граничные значения, но ограниченные максимально допустимыми значениями средней мощности потерь, т. е. рабочие точки на диаграмме управления должны находиться внутри заштрихованных площадок, каждая из которых соответствует определенной температуре. При температурах — 40, + 20 и + 110° С верхние граничные значения для мощных тиристоров составляют 6 В и 320 мА; 4,5 В и 220 мА; 2,5 В и 80 мА.

Рассмотрим условия, определяющие выбор параметров элементов схемы. Тиристор V4 должен быть выбран с достаточно большим запасом по напряжению. Ограничения по току меньше, так как он протекает кратковременно. Достаточно выбрать тиристор с номинальным током, большим /помк. Параметры цепи управления выбираются из условия обеспечения надежного включения тиристора и ограничения напряжения на переходе УЭ — К и тока через него до значений ниже допустимых f/у.доп и /у.доп. Кроме того, мгновенная мощность, выделяемая на переходе УЭ — К, должна быть меньше Ру.ДОп. Ограничение по средней мощности Ру в данном случае не учитывается из-за кратковременности тока управ» ления. -

Уравнение (3-12) соответствует закону полного тока. Уравнение (3-13) соответствует условию, что ток намагничивания, приведенный к обмотке о>.2) не превысит 0,2 /СПр- Уравнение (3-14) выражает условие, что приращение потока в сердечнике трансформатора не вызовет насыщения сердечника. Неравенство (3-15) выражает условие, что амплитуда обратного напряжения на Ria при размагничивании трансформатора не превысит ?/спр. „ин- Это условие необходимо выполнить, чтобы не происходило выключение тиристора при размагничивании трансформатора. Условие (3-16) необходимо для надежного включения тиристора.

При отключении выключателя В-2 разрывается цепь питания катушки промежуточного реле РП, однако его контакты размыкаются с выдержкой времени, достаточной для надежного включения секционного выключателя. Реле РП обеспечивает однократность действия АВР, так как не позволяет дважды включать секционный выключатель на устойчивое к. з.

При отключении выключателя Q2 разрывается цепь питания катушки промежуточного реле KL, однако его контакты размыкаются с выдержкой времени, достаточной для надежного включения секционного выключателя. Реле KL обеспечивает однократность действия АВР, так как не позволяет дважды включать секционный выключатель на устойчивое КЗ.

Тяговая характеристика Р (кривая 6) представляет собой зависимость силы притяжения электромагнита от зазора (соответственно зависимость момента притяжения от угла поворота якоря). Движение якоря начнется, когда электромагнитная сила притяжения при 6 = 8t станет больше противодействующей. Для обеспечения четкого и надежного включения аппарата тяговая характеристика должна лежать выше механической и соответствовать ей. В зависимости от конструкции и рода тока электромагнита могут быть получены различного рода статические тяговые характеристики, как это показано на 8-7.

Для обеспечения надежного включения тиристора от данного источника управляющего сигнала необходимо, чтобы его нагрузочная характери-

Импульсный способ управления кроме обеспечения надежного включения тиристора имеет еще одно преимущество, выражающее-

Тяговая характеристика Р (кривая 6) представляет собой зависимость силы притяжения электромагнита от зазора (соответственно зависимость момента притяжения от угла поворота якоря). Движение якоря начнется, когда электромагнитная сила притяжения при 8 = 8! станет больше противодействующей. Для обеспечения четкого и надежного включения аппарата тяговая характеристика должна лежать выше механической и соответствовать ей. В зависимости от конструкции и рода тока электромагнита могут быть получены различного рода статические тяговые характеристики, как это показано на 8-7.

Для обеспечения надежного включения тиристоров в вентильных блоках с последовательно-параллельным соединением вентилей амплитуда импульсов тока управления была увеличена до 2,5 а, а скорость его нарастания — до 0,6—0,8 а/мксек. При этом специальное выполнение цепей управления тиристоров обеспечивает свободное прохождение импульсов тока управления и подачу тока отрицательного смещения на управляющий электрод к моменту восстановления прямого напряжения на аноде, что удачно сочетает в себе указанные выше способы увеличения критической скорости нарастания прямого напряжения без применения дополнительных элементов.

Затем происходит нарастание тока через прибор, которое обычно называют временем лавинного нарастания. Это время существенно зависит от начального прямого напряжения Unpo на тиристоре и прямого тока /,,р через включенный тиристор. Включение тиристора обычно осуществляется импульсом тока управления. Для надежного включения тиристора необходимо, чтобы параметры импульса тока управления: его амплитуда /у„ длительность 1ну, скорость нарастания dly/dt отвечали определенным тре- 6.7. Переходные процессы при включении бованиям, которые обеспечивают