Схемные перенапряжения эпизодического характера

связаны с действием коммутационной аппаратуры силовой схемы ПУ. Уровень, крутизна фронта и длительность перенапряжения зависят от параметров элементов схемы преобразователя и от режима — значений токов и напряжений в момент размыкания или замыкания электрических цепей. Наиболее характерными примерами эпизодических схемных перенапряжений являются.

а) включение трансформатора преобразовательной установки к питающему высокому напряжению. В момент замыкания контактов выключателя к обмоткам трансформатора скачком прикладывается напряжение питающей сети . Переходная составляющая напряжения с крутым фронтом проникает через межобмоточнуго емкость в схему преобразователя (при замкнутых ). Амплитуда перенапряжения на вторичной обмотке трансформатора может достигать 30—40% первичного напряжения в момент включения;

б) включение схемы преобразователя к переменному напряжению (к вторичной обмотке трансформатора, находящейся под напряжением, — замкнуты или к сети). Практически контакты механических выключателей замыкаются неодновременно. При замыкании первого контакта, например , к преобразователю прикладывается ступень напряжения с крутым фронтом (до . Путь тока замыкается через продольные емкости входных реакторов, емкость структур и емкость нагрузки на землю. Поскольку барьерная емкость структур (при отсутствии параллельных демпфирующих RС-цепей) невелика, основная доля напряжения приложится к структурам. Это может вызвать отпирание тиристоров через анодную цепь и их повреждение. При дальнейшем ходе процесса колебательный заряд частичных емкостей может привести к появлению перенапряжений до (при высокой добротности индуктивности — до двойной) амплитуды приложенного напряжения;

в) отключение силового трансформатора в режиме холостого хода или малой нагрузки преобразовательной установки. При этом возникают перенапряжения, вызванные обрывом намагничивающегося тока трансформатора. Малые токи резко обрываются выключателем, и накопленная электромагнитная энергия может вызвать большие (до пятикратных) перенапряжения;

г) отключение выключателем тока нагрузки на стороне выпрямленного напряжения. При резком спадании тока освобождается электромагнитная энергия, накопленная в индуктивностях рассеяния силового трансформатора, индуктивностях фазовых реакторов и питающей сети;

д) образование резонансных контуров. Во-первых, резонансные перенапряжения возникают в случае совпадения резонансной частоты элементов с частотой одной из гармоник тока, потребляемого преобразователем. Поскольку параметры питающей сети, входящие в резонансный контур, зависят от подключенных нагрузок и источников, т. е. изменяются во времени, резонансные явления этого рода могут внезапно возникать и так же исчезать. Во-вторых, возникновение резонансных перенапряжений возможно в мощных высоковольтных преобразовательных установках из-за прерывистых токов в области больших углов регулирования. При отпирании одного из вентилей катодной (или анодной) группы происходит разряд и перезаряд частичных, емкостей, прерывание тока и запирание вентиля. При последующем отпирании вентиля анодной (или катодной) группы происходит разряд и перезаряд с изменением знака напряжения и с постепенным нарастанием напряжения раскачки.

Здесь демпфирующие -цепи не ограничивают перенапряжения, а, наоборот, способствуют их возникновению. Поэтому при выборе параметров R и С необходимо учитывать колебательный ход процесса перезаряда частичных емкостей силовой схемы. Для предотвращения возникновения резонансных колебаний мгновенные значения тока разряда демпфирующего контура должны всегда быть больше, чем ток перезаряда частичных емкостей.