Розанов Ю.К. Основы силовой электроники (1992) (1096750), страница 55
Текст из файла (страница 55)
в выхо н Реактирование выходных шин обеспечивается включени ением акто ов м д ые шины инвертора последовательн о с нагрузкои ре р малой индуктивности. При возникновении КЗ по сигналу с датчика вь повышается так, зходного тока частота ннвертировани , что сопротивление короткозамкнутого кОнт а я становится достаточно большим, чтоб б абот н ы о еспечить устойчивую контура ходимым я ра оту инвертора при выходном токе со знач, бением, нео- 274 для срабатывания фидерных защит. Этот б я . о сиосо л нг л 1 и лз "3 лл зги Рнс.
6.5. Блок ограничения тока короткого замыкания Рис. б.4. Структурная схема ннвертора с многофннерной нагрузкой может быть успешно использован в инверторах тока при незначительном усложнении общей схемы. Введение в выходные шины инвертора нелинейных элементов также позволяет снижать проводимость фаз инвертора до требуемого значения, Роль таких элементов могут выполнять, например, тиристоры г'Ям 'и'Яз или электромагнитный контактор К, включенные параллельно с активным сопротивлением Я ~рис. 6.5). В нормальном режиме работы тиристоры проводят ток нагрузки с углом проводимости )с = н (контактор К включен).
При возникновении КЗ инвертор отключается при срабатывании входных'защит. После этого производится повторный пуск инвертора на короткозамкнутый контур, но уже при выключенных тиристорах (или разомкнутых контактах контактора К). В результате ток короткого замыкания ограничивается сопротивлением Я, Этот способ достаточно прост и эффективен для обеспечения токов срабатывания фидерных защит при сравнительно незначительном ухудшении массогабаритных показателей пп)зобразователя в целом. Следует отметить, что обеспечение селективности защит инвертора тока облегчается наличием на его входе сглаживающего реактора, индуктивность которого снижает скорость нарастанйя аварийных токов.
Поэтому к быстродействию зашит инверторов напряжения предьявляют более жесткие требования, реализация которых возможна только иа основе электронных устройств. Особенностью построения защит силовых электронных устройств, выполненных на .полностью управляемых приборах, например транзисторах, является ггспользование возможности практически мгновенного прекращения их проводимости по сигналам соответствующих датчиков. Алгоритмы работы защит определяются схемотехникой устройств и отличаются многообразием. Например, в транзисторных инверторах, регулируемых по способу ШИМ и широко используемых в качестве звена повьппенной частоты в преобразователях постоянного тока, можно выделить три вида защиты по управлению: ограничение максимального мгновенного значения 275 тока транзистора, ограничение среднего значения тока в наг зке (и, следовательно, в транзисторах) н по транзисторов.
н полное выключение вг Максимальное мгновенное допустим руппу предельных параметров транзисто а ое значение тока вхо т р вышения. Появление несиммет ии п ав с орматора приводит к его «замагничиванию» ак следствие этого, нарастанию тока т анзнст ж л , а транзисторов. Задача — осредством нзменени ть значение тока п овне. ля этого в, схеме должны быть п е датчики мгновенных знач предусмотрены , значении токов транзисторов. Ограничение среднего тока может быть ос ествлен п еобразователей с ШИМ б ости ра оты транзисто ов. С \ просто реализовать о ычно позволяет такои режим работы. сравнительно Наиболее радикальным снос вьк ~ лючение силовых транзисто ов в пособом защиты является полн е о момент Возникновения ии. едостаток этого способа за б конт р о еспечивает протекание т р е тока в короткозамкнутом рабатывания выходной защиты у е и, следовательно, с а в нш .
р, способ наиболее в нагрузке. С другой сто оны, этот едопустимом Мног ообразие силовых электронных сз о нх эксплуатации б о условливает различие в сп р ~ устроиств и условий н их с емотехническо ого исполнения. Однако по с работы они во многом иден и идентичны с рассмотренными. Отдельно следует отметить наиболее об ий ус~ройс~~ класс зашя~ от ~~ы от кратковременных перенапряжений 'р устройством. Такие перенапязанных с элект онным т ния могут вызываться грозовыми разрядами и г источниками мощных электромагнитных им другими тромагнитных импульсов.
Обычные я опасность возникновения таких сетевых вводах х перенапряжений, на вают специал силового элек онного т тр устроиства устанавлинапр альные мощные по лупроводниковые ограничители яжения, имеющие вольт-ампе ные х гичные воль рные характеристики, аналоограничители ьт-амперным ха акте и р р стикам стабилитронов. Эти чители рассчитаны на поглощение эне гии к атк ния его на допустимом элементной базой и схемой устроиства уровне. 276 6.4.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ Эксплуатация систем электроснабжения, содержащих электронные устройства, как правило, связана с необходимостью проведения периодических проверок и контроля их технического состояния. Основная задача эксплуатационного контроля †допусти к работе только исправно функционирующие с заданной надежностью объекты. При контроле с отбраковкой управление качеством осуществляется путем замены вышедших из строя элементов.
При контроле с восстановлением проводятся также операции по настройке и регулировке ремонтируемых узлов и блоков. В эксплуатационном контроле можно выделить следующие виды проверок: правильности функционирования, работоспособности и поиска неисправностей. Проверка правильности функционирования сводится к контролю нормальной работы основных узлов в текущий момент времени. Такой постоянный контроль осуществляется, как правило, устройствами контроля значений выходных и наиболее ответственных внутренних параметров преобразователя; Эти устройства ~различного рода датчики) совместно с соответствующими элементами автоматики обеспечивают обработку необходимой информации и формируют информацию о состоянии непрерывно контролируемых параметров.
Обычно такие устройства входят в состав контролируемого объекта как составная часть СУ и защиты. Проверка работоспособности заключается в оценке возможности выполнения аппаратурой всех функций, предусмотренных рабочим алгоритмом функционирования. Например, преобразователи, находяшиеся в «холодном» резерве, должны быть периодически проверены на возможность их включения и обеспечения на выходе электроэнергии требуемого качества.
При проверке работоспособности могут оставаться необнаруженными неисправности в резервированных цепях, которые не влияют на выполнение преобразователем его функций. Поиск неисправностей является основной задачей диагностики технического состояния. Он проводится, как правило, при выходе устройства из строя либо с целью профилактической проверки с определенной периодичностью.
В результат этого поиска выявляются дефектные компоненты, подлежащие замене при проведении ремонтно-восстановительных работ. Профилактические проверки обеспечивают контроль исправности резервных цепей и устройств, проверку правильности функционирования подсистемы контроля параметров и средств защиты. Проведение профилактических проверок позволяет обеспечить 277 допуск к работе на следующий период эксплуатации полностью исправные устройства, имеющие заданные показатели надежности. Силовые электронные устройства часто входят в состав автономных систем электроснабжения, которые эксплуатируются в труднодоступных местах.
При этом на квалификацию обслуживающего персонала и время проведения ремонтно- восстановительных работ налагаются различные ограничения. В таких случаях ремонтно-восстановительные работы проводят путем замены конструктивно законченных, легко съемных блоков и узлов, в которых возникли неисправности, на исправные блоки и узлы. В связи с этим нахождение зла, отказавшего в процессе эксплуатации, может быть произведено при значительно меньшей глубине диагностики, чем в случае технологического контроля. При этом недоступны ~е в период уа ации внутренние аи внешние связи преобразователя, прошедшего технологический контроль с учетом пусконаладочных работ, можно считать заведомо исправными. Поэтому объем проверок при диагностике преобразователя в процессе эксплуатации может быть существенно меньшим, чем при его технологическом контроле. Преобразователи со звеном повышенной частоты обычно выполняются в блочной конструкции, поэтому диагностика неисправностей проводится с точностью хо м до одного-двух конструктивно законченных блоков.
Н бди ость обеспечения обьективности, скорости и качества еоконтроля обусловливают необходимость разработки и применения для эксплуатационного контроля автоматизированных средств технического диагностирования с использованием в отдельных случаях дистанционного управления. В качестве примера рассмотрим методы диагностики п образователя переменного тока в постоянный с транзисторным импульсным регулятором в процессе его эксплуатации, Структурная схема преобразователя представлена на рис. 6.6. Основными функциональными узлами преобразователя являются неуправляемый выпрямитель В, сборка силовых транзисторов, работающих в ключевом режиме, Кл, реактивные фильтры Ф, и Фз, а также СУ. Конструктивно аппаратура преобразователя размещена в конструкции, имеющей два выдвижных съемных блока, в одном из которых расположен силовой транзисторный регулирующий элемент, в другом — остальные функциональные узлы.
Силовое оборудование — трансформатор но-реак торное, конденсаторное, тиристорный мост — размещено непосредственно в стойке и не является легкосъемным. Опыт эксплуатации и статистика отказов преобразователей этого типа показали высокую надежность таких элементов силового оборудования, как трансформаторы и реакторы, 278 Рис. 6.6.
Структурная схема преобразователя с ключевым стабилизатором конденсаторы фильтров, диоды и др. Это позволяет сделать вывод о том, что выход нз строя преобразователя из-за неисправности указанного силового оборудования маловероятен и из эксплуатационных проверок оно может быть исключено. Следует, однако, отметить, что иногда конденсаторы подключаются к общим шинам через предохранители с плавкими вставками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
