2.5 Комутуюча та захисна апаратура

2.5.1 Види захисту тиристорних електроприводів

При порушенні нормального режиму роботи електроприводів для виключення виходу з ладу елементів електроустаткування і підвищення надійності роботи системи керування в них застосовується електричний захист. З економічних міркувань складність і вартість системи захисту росте із збільшенням потужності електродвигуна й елементів привода в цілому.

Основними типовими видами захистів електроприводів є нульова, максимально-струмова, мінімально-струмова, теплова та спеціальні.

Сучасний електропривід за системою ТП-Д, який випускається промисловістю, має наступні види захистів:

• від виходу з ладу тиристорів при зовнішніх та внутрішніх коротких замиканнях, відкриванні тиристора в непрацюючій групі, перекиданні інвертора;

• від перенапруг на тиристорах;

• від аварійного перевантаження тиристорів;

• від розвитку аварійних процесів при зникненні силової напруги і напруги власних потреб;

• від неприпустимої тривалості роботи при зникненні примусової вентиляції (якщо вона застосовується);

• від зниження струму збудження двигуна нижче припустимого;

• від перевищення номінального струму збудження;

• від перенапруги на якорі двигуна;

• від перевищення швидкості двигуна;

• від неправильного порядку зборки схеми;

• від перевантаження двигуна, яке перевищує задане протягом визначеного часу (до 20 с) або захист за середньоквадратичним струмом;

• від аварійних режимів маслонаповненого трансформатору (якщо він застосовується);

• від вмикання ТП на обертовий двигун або при напрузі на виході ТП, не рівної нулю;

• від порушення ізоляції елементів силового кола.

3.1 Вибір автоматичних вимикачів

Автоматичні вимикачі в тиристорних електроприводах забезпечують одночасно функції оперативної комутації силових кіл (до трьох вмикань у годину) та захисту електродвигуна, а також інших елементів (трансформатора, перетворювача) від коротких замикань, перевантаження та неприпустимого зниження напруги.

В системах ТП-Д малої і середньої потужності (на струми до 1000 А при напрузі постійного струму 230 та 460 В) для захисту від зовнішніх коротких замикань і перекидань інвертора застосовують встановлювальні автоматичні вимикачі (базова серія А3700). Їх підключають в коло постійного струму, а також з боку змінного струму при живленні перетворювача від мережі з напругою до 380 В для захисту трансформаторів або струмообмежувальних реакторів, а в перетворювачах з одним тиристором у плечі мостової схеми і для захисту від внутрішніх коротких замикань (пробоях тиристорів).

Вибираються автоматичні вимикачі за номінальним струмом та напругою кола, яке комутується з урахуванням роду струму і необхідного числа полюсів. При цьому повинна виконуватися загальна умова

,

де I_QF, U_QF– номінальний струм та напруга вимикача (паспортні дані);

I _н.к,U_н.к– номінальний струму та напруга кола, в якому встановлюється автоматичний вимикач, визначення яких залежить від його місця розташування.

Для вимикача на боці змінного струму перед струмообмежуючими реакторами

,

де k_І2– коефіцієнт згідноп. 3.3;

U_м.н – номінальна лінійна напруга мережі.

Струм уставки теплового розчеплювача:

.

Струм уставки електромагнітного розчіплювала:

,

де

На стороні змінного струму перед струмообмежуючими реакторамиприймемо вимикач типу А3715Б на напругу 380Вта номінальний струм 160А. Струм уставки теплового розчеплювача 115А, електромагнітного розчеплювача – 630А.