Расчет параметров и выбор схем

2.1. Основные соотношения, характеризующие трёхфазную мостовую схему.

Iа= 1/3 *Iн=1/3* 300= 100 А (2.1.1), [2,с.41]

U2=0,427 • Uh= 0,427 • 270 = 115,29 В (2.1.2), [2,с.41]

I2- 0,817*Iн = 0,817*300 = 245,1 А (2.1.3), [2,с.41]

Рн = Uh*Ih = 240*500 = 120000 ВТ =120 КВТ (2.1.4), [2.c.41]

St= 1,05* Рн= 1,05*120000=85050 кВА (2.1.5), [2,с.41]

где

Iа - средний ток протекающий через вентиль;

U2 - действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора;

I2 - действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора;

Рн - мощность передаваемая в нагрузку;

St - типовая мощность трансформатора

2.2 Расчёт электрических параметров трансформатора

С учётом типовой мощности трансформатора и напряжения питающей сети выбираю трансформатор ТМ-400/10 [ 14, табл. 34, с.328]

Таблица 1.

Технические данные трансформатора ТМ-400/10.

Параметр Ед. изм. Значение
Мощность кВА
Напряжение силовой обмотки кВ
Напряжение вторичной обмотки В
Потери холостого хода кВт 0,9
Потери короткого замыкания кВт 5,5
Напряжение короткого замыкания % 4,5
Ток холостого хода % 2,3

2.2.1 Расчёт сопротивлений трансформатора

Х2k ,R2k - приведенные к вторичной стороне реактивное и активное сопротивление одной фазы трансформатора и питающей сети переменного тока, т.е. X2k = X2k,T+X2k,c и R2k=R2k,T+R2k,c Так как типовая мощность моего преобразователя St=85 kBA< 500 кВт, то сопротивлением питающей сети можно пренебречь: X2k = X2k,T , R2k = R2k,T [2, с. 105].

Активное сопротивление трансформатора приведённые к вторичной обмотке

R2k,T=(5,5*103)/(3*245.12)=6.82*10-3 (2.2.1.1),[2, с.105]

Где Рк= 5,5 кВт - потери короткого замыкания (см. табл.2).

I2ф =245.1 А - фазный ток вторичной обмотки трансформатора (см. 2.1.3).

Полное сопротивление трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке:



 

zk.2T=0.028 Ом

Uk% = 4,5 % - напряжение короткого замыкания .

U2ф =230В - фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора .

SH = 85050 кВА - номинальная мощность трансформатора .

Индуктивное сопротивление трансформатора, приведённое ко вторичной обмотке:

= Ом (2.2.1.3),[2,C. 105] Индуктивность трансформатора, приведённое ко вторичной обмотке =

L2k,T=0.086 мГн (2.2.1.4),[2,с.1О5]

2.3 Расчёт электрических параметров вентилей

2.3.1 Расчёт ударного тока и интеграла предельной нагрузки внешнего короткого замыкания

Выбираем реактор РТСТ-330-0,28 [3,с.58О]

Номинальный ток 330 А

Номинальное напряжение 250 В

Номинальная индуктивность реактора 0,028 мГн

Активное сопротивление обмотки 1,382 мОм

Амплитуда базового тока короткого замыкания:

Ik,m=3.051*103 A (2.3.1.1),[2,с.1О5]

где

U2ф=230 В - фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

R2kT =6.82*10-3Ом - активное сопротивление трансформатора приведённые к вторичной обмотке (см. 2.2.1.1).

Х2к,T = 0,027 Ом - индуктивное сопротивление трансформатора, приведённое ко вторичной обмотке (см. 2. 2. 1. 3).

Ударный ток предельной нагрузки внешнего короткого замыкания:

Iуд = Ik,m * iуд = 3.051 * 103 * 1.1 = 3.356*103 A (2. 3. 1. 2), [2, C. 105]

iуд = 1, 1 - ударный ток в относительных единицах, берётся с кривой (5, с. 105, рис. - 127а), при

Интеграл предельной нагрузки при глухом внешнем коротком замыкании:

I2*t=I2km*(I2*t) (2.3.1.3), [5, c 105], где I2*t определяется в зависимости от ctgφk по кривой (5, c 105, рис. 1-127 б) I2*t=0,005

I2km*(I2*t)= 3.051 * 103*0,005=15*104 КА2*с

I2km – амплитуда базового тока короткого замыкания

I2*t – интеграл предельной нагрузки в относительных единицах

2. 3. 2 Расчёт ударного тока и интеграла предельной нагрузки внутреннего короткого замыкания

Ударный ток предельной нагрузки внешнего короткого замыкания:

Iуд = Ik,m * iуд =3.051*103 * 1.1 = 3.356*103 A (2. 3. 1. 2), [2, C. 105]

iуд = 1, 1 - ударный ток в относительных единицах, берётся с кривой (5, с. 105, рис. - 127а), при

Интеграл предельной нагрузки при глухом внешнем коротком замыкании:

I2*t=I2km*(I2*t) (2.3.1.3), [5, c 105], где I2*t определяется в зависимости от ctgφk по кривой (5, c 105, рис. 1-127 б) I2*t=0,005

I2km*(I2*t)= 3.051 * 103*0,005=15*104 КА2*с

I2km – амплитуда базового тока короткого замыкания

I2*t – интеграл предельной нагрузки в относительных единицах

 

Выбор вентиля

Вентиль выбирается исходя из среднего тока, протекающего через него Iа = 100 А. Так же учитываем максимальный ударный ток и интеграл предельной нагрузки при коротком замыкании

Iуд=5.556*103 A (2.3.2.1)

I2km*(I2*t)= 15*104 КА2*с (2.3.2.2)

Исходя из этого выбираем тиристор Т15-200 [4,c 191]

Основные параметры тиристора приведены в таблице 2

Таблица 2

Пороговое напряжение 1,25 В
Время обратного восстановления 8,5 мкс
Динамическое сопротивление в открытом состоянии 1,32 мОм
Тепловое сопротивление переход-корпус 0,1 оС/Вт
Максимально допустимое постоянное обратное напряжение 400-1800
Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии
Максимально допустимый действующий ток в открытом состоянии
Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии
Защитный показатель 80 КА2*с
Заряд обратного восстановления 170 мкКл

 


rr;