2.3. Короткое замыкание при пробое тиристорного плеча.

При пробое одного из тиристорных плеч выпрямителя возникает внутреннее короткое замыкание, вызывающее дина­мическую перегрузку оставшихся в работе тиристорных плеч. В расчете предполагается пробой в конце периода коммута­ции при  = 0, что соответствует наиболее тяжелому режиму развития внутреннего к.з. в выпрямителе.

Фактическое значение амплитуды тока к.з. определяе­тся по выражению:

, А

где I_m - значение тока к.з. на выводах вторичной обмотки трансформатора выпрямителя:

, А (8)

где U_2ф - действующее номинальное значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора выпрямителя, кВ;

К_С - коэффициент, учитывающий повышение напряжения в питающей сети:

= = 1,03

Значения Х'_а и R'_a определяются по выражениям (3) и (4), где следует принять N₂= 1.

Подставим значения Х'_а и R'_а в (8):

По графику [1, рис. 2 приложение 1], где в относительных величинах заданы значения , определяем :

Следовательно

Значение ударного тока одного тиристора I_T уд_. при этом виде к.з. определяется по выражению (6), где параметр "а" выбран из условия устойчивости тиристоров при к.з. на шинах выпрямленного напряжения (7).

Расчетное значение I_T уд меньше паспортного ударного тока тиристора, предварительно выбранного на основе расчета тока к.з. на шинах выпрямленного напряжения.

2.4. Проверка тиристоров по току рабочего режима.

Для принятия окончательного решения по количеству параллельно включенных тиристоров в плече выпрямителя необходимо убедиться в том, что такое плечо будет рабо­тать без перегрузки в длительном рабочем режиме, т.е.

,

где I_П - средний расчётный ток плеча выпрямителя при номинальной

нагрузке (Id ном) А;

К_ПЕР - коэффициент допустимой длительной перегрузки, из задания,

К_ПЕР=1,4;

I_Tт - предельный средний прямой ток тиристора для заданных условий

работы;

К_Н - коэффициент неравномерности распределения тока по тиристорам,

К_Н=0,9.

Предельный средний прямой ток тиристора при заданных условиях работы выпрямителя рассчитывается по выражению:

, А

где U_Т0 - пороговое напряжение тиристора в открытом состоянии;

К_ф - коэффициент формы тока вентильного плеча в заданной схеме

выпрямления, К_ф = 1,73;

r_Т - динамическое сопротивление тиристора;

T_jm - максимально допустимая температура р-n перехода, T_jm = 125^˚;

Т_а - температура охлаждающего воздуха,

R - сопротивление стоку тепла от р-n перехода в охлаждающую среду

для выбранного тиристора и соответствующего типа охладителя

(тип охладителя-ОА-26):

,

где составляющие R являются паспортными параметрами отдельных участков стока тепла, от полупроводниковой структуры в охлаждающую среду.

Из таблицы [1, приложение 2] для выбранного типа тиристоров (Т-500) определим необходимые для расчета паспортные параметры:

R_thjc = 0,04 C˚/Вт; R_thch = 0,01 C˚/Вт; R_thha = 0,17 C˚/Вт

U_T0 = 1,08 В; r_T = 1,22 ∙ 10 ^-3 Ом

То предельный средний прямой ток тиристора равен:

Проведем проверку тиристоров по току рабочего режима:

т.е а = 4

Из полученных значений "а" выбираем наибольшее, при котором исключаются недопустимые перегрузки тиристоров по току во всех режимах работы выпрямителя и структура вентилей не достигнет предельной температуры при заданных условиях охлаждения.

Следовательно, принимаем “a”= 6.