Влияние не идентичности характеристик полупроводниковых приборов на распределение напряжения по приборам, и способы его выравнивания в СБ высоковольтных аппаратах.

На рис1 показано влияние не идентичности характеристик СПП на распределение напряжения при последовательном их соединении.

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Для выравнивания напряжений

применяются резисторы, включаемые параллельно каждому тиристору. Учитывая то, что шунтирующие резисторы вносят дополнительные потери электрической энергии, желательно выбирать это значение сопротивления как можно выше. В переходных режимах работы СПП, неравномерность распределения напряжения обусловлена неодинаковым быстродействием приборов. При включении последовательно включенных тиристоров в наиболее тяжелых условиях оказывается тиристор с большим временем включения. В результате включение более «медленного» тиристора происходит под воздействием одновременно трех факторов: тока управления, превышения напряжения, скорости приложения напряжения (эффект du/dt). В общем, это приводит к форсированию включения и для большинства тиристоров общепромышленного назначения неопасно. Процесс отключения тиристорами цепи с активно-индуктивной нагрузкой сопровождается возникновением перенапряжений. В СБ с последовательным соединением СПП положение осложняется тем, что восстанавливающееся напряжение распределяется по ним неравномерно из-за разброса времен tr (рис.3).Причем в отличие от процесса включения в наиболее тяжелых условиях оказывается тиристор, обладающий меньшим tr, т.е. более быстродействующий. Таким образом, оба коммутационных режима работы последовательно соединенных СПП требуют принятия мер, обеспечивающих выравнивания напряжений на отдельных приборах. Практически это можно осуществить с помощью RC-цепей или комбинации RC-цепей с нелинейными ограничителями перенапряжений. При выборе параметров RC-цепей необходимо производить проверку на допустимость diT/dt и в случае необходимости ограничивать энергию, рассеиваемую в тиристорах при разрядке конденсатора, за счет увеличения сопротивления резистора.

35. Особенности работы комбинированного контактно-полупроводникового аппарата ВН.У аппаратов ВН имеется ряд специфических особенностей, которые можно выделить при анализе электромагнитных процессов в схеме, на рис.1.Этой схемой может быть представлен коммутационный узел любого контактного аппарата, в котором имеются главные и дугогасительные контакты. Параметрами R1 и L1 обозначены собственная индуктивность и активное сопротивление цепи, содержащей главные контакты (ГК). Соответственно L2 и R2 – индуктивность и активное сопротивление цепи дугогасительного контура. Соответственно L2 и R2 – индуктивность и активное сопротивление цепи дугогасительного контура. В комбинированных контактно-тиристорных аппаратах при отсутствии импульсов напряжения на управляющих электродах ток i2 =0. При отключении цепи с током i (рис.2), начиная с момента размыкания главных контактов, происходит переход тока в дугогасительную (или полупроводниковую) цепь. Быстрое гашение электрической дуги становится проблемой даже в контактных аппаратах, у которых обе параллельные ветви изготавливаются из проводниковых материалов с высокой удельной проводимостью.У комбинированных аппаратов ВН указанные факторы проявляются еще в большей степени. Причины этого заключаются в следующем.1. С увеличением номинального напряжения аппарата растет число nU последовательно включенных СПП в полупроводниковой ветви. Пропорционально nU увеличиваются ее линейные размеры.Следовательно, контур с тиристорным блоком имеет большую собственную индуктивность. Увеличивается и взаимное влияние параллельных ветвей, обусловленное взаимоиндуктивностью.2. Большое число СПП в тиристорном блоке приводит также к увеличению активного сопротивления цепи. С увеличением последовательно соединенных СПП в ветви общее сопротивление ее увеличивается пропорционально nU .3. Процесс перехода тиристоров в проводящее состояние длится десятки микросекунд. Т о, можно констатировать, что обеспечить быстрый переход тока из цепи с главными контактами в полупроводниковый блок без воздействия на возникающую электрическую дугу невозможно. Все многообразие комбинированных аппаратов высокого напряжения может быть представлено двумя большими группами.

В первую группу объединены аппараты, у которых начало перехода коммутируемого тока в полупроводниковый блок связан с моментом образования электрической дуги на размыкаемых контактах. Длительность этого процесса зависит от интенсивности процесса дугогашения и соотношения параметров R, L, M параллельных контуров. Во вторую группу объединены комбинированные аппараты, для которых характерным является то, что режим обесточивания контактной цепи протекает в два этапа. На первом этапе с помощью механических устройств или схемных решений в контактную цепь аппарата вводится предвключаемый резистор.В результате обеспечиваются условия для переключения полупроводникового блока в проводящее состояние и перехода части тока в него уже до размыкания контактов. На втором этапе коммутационный процесс завершается снижением тока в контактах до нуля за счет воздействия на электрическую дугу. В комбинированных аппаратах шунтирование дугового промежутка СПП, позволяет уменьшить время воздействия дуги на контакты до сотен микросекунд.