Расчет и выбор аппаратов защиты системы ПЧ-АД

В соответствии с рис. 2.2 можно сказать, что защита преобразователя частоты осуществляется всего двумя видами аппаратов: быстродействующими предохранителями FU и автоматическим выключателем QF.

Основная трудность в данном случае заключается в том, что в преобразователе частоты имеют место как постоянные, так и переменные ток и напряжение. Например, автоматический выключатель QF должен выбираться по действующему значению основной гармоники тока. В то же время быстродействующие предохранители для защиты силовых тиристоров выбираются исходя из номинального значения выпрямленного тока. Поэтому целесообразно предварительно вычислить указанные величины. Можно рекомендовать следующий порядок вычислений:

1. Индуктивное сопротивление асинхронного двигателя

.

2. Действующее значение полного тока при номинальной нагрузке

.

3. Номинальная допустимо длительная мощность

4. Выбираем преобразователь частоты.

Выбор преобразователя частоты осуществляется исходя из следующих условий:

· Sн.пч ≥ Кз∙Sн ≥ 1,25∙50,531 ≥ 63,164 кВ×А;

· Uн.пч ≥ Uном.сети ≥ 380 В;

· Iн.пч ≥ Iпуск.дв/λпч = 432,2 /2≥ 216,1 А;

· Iмакс.пч ≥ Iпуск.дв ≥ 432,2 А.

Исходя из перечисленных условий и каталожных данных, выбираем преобразователь частоты типа ТРИОЛ АТ04-55 со следующими параметрами:

· Sн.пч = 75 кВ×А;

· Iн.пч = 110 А;

· Iмакс.пч = 132 А;

· Uн.пч = 380 В;

· ηпч = 0,95;

· Pном.дв = 55 кВт.

5. Активная мощность на выходе инвертора

.

6. Номинальное напряжение в звене постоянного тока

.

7. Номинальный выпрямленный ток

8. Действующее значение первой гармоники тока

.

Таким образом, был произведен предварительный расчет номинального значения выпрямленного тока и действующего значения первой основной гармоники тока. Кроме того, был выбран преобразователь частоты, технические параметры которого необходимо будет учесть при дальнейшем выборе автоматического выключателя.

Выбор автоматического выключателя

Для защиты преобразователя частоты выбираем автоматический выключатель серии А3700 с тепловым и электромагнитным расцепителями. Требуемый автоматический выключатель должен удовлетворять следующим условиям:

· номинальное напряжение U_нвыкл ≥ U_нсети ≥ 380 В;

· номинальный ток выключателя I_нвыкл ≥ I_1л ≥ 81,98 А;

· уставка по току срабатывания:

– теплового расцепителя

I_т ≥ 1,25I_1л ≥1,25∙ 81,98=102,48 А;

– электромагнитного расцепителя

I_эм ≥ 1,2I_{макс.пч} ≥1,2∙ 132=158,4 А.

Указанным условиям удовлетворяет автоматический выключатель типа А3716Б со следующими номинальными параметрами: U_н.выкл =380 В, I_н.выкл =160 А, Iт =115 А, I_эм =160 А.