Выбор параметров феррорезонансного СН

Выбор параметров феррорезонансного СН должен исключать возможность появления неустойчивости колебаний на основной гармонике (с БПТ). Анализ поведения СН при большом диапазоне изменения входного напряжения можно провести при кусочно-линейной аппроксимации характеристики намагничивания, аналогично тому, как объяснено в гл. 1. На рис. 19, г приведена схема замещения СН для режима холостого хода. Легко убедиться, что при очень малых L\ схема приближается к расчетной для случая питания вынужденным напряжением, а при очень больших L\ — к расчетной для случая вынужденного входного тока. В обычных СН индуктивное сопротивление дросселя L1 выбирается несколько большим, чем емкостное сопротивление конденсатора С, и имеет место режим, промежуточный между рассмотренными в гл. 1 предельными режимами. Частота свободных колебаний при разомкнутом ключе определяется результирующей индуктивностью LA =£2+ индуктивность L1. Форма кривой тока и напряжения на конденсаторе будет близка к рассмотренной выше для БПТ. Однако входной ток будет резко изменяться при наступлении ферро-резонанса, а его форма кривой будет несинусоидальной и содержать как составляющие вынужденных режимов, так и составляющие свободных колебаний при замкнутом и разомкнутом ключе Кл. По аналогии с БПТ можно считать, что устойчивость ферро-резонанса на основной гармонике, только при котором и обеспечивается стабилизация выходного напряжения, будет поддерживаться в том случае. При снижении свободная составляющая напряжения при замкнутом ключе и неизменном (3 нарастает существенно меньше по сравнению с начальным значением. Этим и объясняется улучшение формы кривой выходного напряжения при включении линейного дросселя L2 последовательно с конденсатором.
Как и в БПТ, на выходе феррорезонансного СН могут появиться перенапряжения при подаче входного напряжения скачком, однако эти перенапряжения относительно невелики (до 15—20 % в течение 30—40мс при мощности СН, примерно равной 0,5—1 кВ-А).
Феррорезонансные СН выполняются, как правило, однофазными и могут использоваться в сочетании с однофазными БПН. Трехфазное включение однофазных СН может быть осуществлено двумя способами: по схеме открытого треугольника и по схеме звезды. Включение по схеме полного треугольника недопустимо из-за появления замкнутого контура для уравнительных токов основной и особенно третьей и кратной ей гармоник, которые изменяют режим работы СН и вызывают их перегрев. Так как каждый из однофазных СН поддерживает неизменным свое выходное напряжение, независимо от значения общего трехфазного выпрямленного выходного напряжения [2], то стабилизирующие свойства трехфазной системы оказываются недостаточно удовлетворительными при несимметричных к. з.
Рассмотрим значения выпрямленных напряжений на трехфазном двухполупериодном выпрямительном мосте, включенном на выходе схем стабилизаторов. При этом воспользуемся формулой, предложенной в для расчета при синусоидальных напряжениях на входе мостов,
Использование этой формулы приводит к некоторой погрешности из-за несинусоидальности напряжений на выходе СН, однако эта погрешность невелика. Для простоты будем считать, что угловой сдвиг, вносимый СН, одинаков для всех СН, независимо от входного напряжения, хотя в соответствии с рис. 19, в это приведет к. дополнительной погрешности. Таким образом, приводимые ниже данные являются ориентировочными. Если к. || происходит в месте установки СН, то при схеме включения (рис. 20, а) выходное напряжение составит: при двухфазном к. з. 0,667 UH0M, при однофазном к. з. и xoz =12 1,25 t/ном (повреждение фазы В) и 0,83 UH0м (повреждение фаз Л и С), при двухфазном к.з. на землю 0,667/ном (02=xis — эквивалентные сопротивления нулевой и прямой последовательностей системы).
При схеме включения (рис. 20, в) выходные напряжения будут равны: 0,77 £/Ном при двухфазном к. з.; 0,72 U„0 при однофазном к. з. (*os—*is) '> 0,385 U»ом — при двухфазном к. з. на землю (*os=*i2:)- Таким образом, обе схемы недостаточно полноценны, но более предпочтительна схема на рис. 20, а.
На рис. 20,6, г показаны векторные диаграммы напряжений на входе и выходе трехфазных схем феррорезонансных СН для некоторых видов КЗ.
Применение феррорезонансных СН в качестве источника питания оперативных цепей имеет неблагоприятную особенность, заключающуюся в том, что при к. з. в оперативных цепях ток к. з. в ряде случаев оказывается соизмеримым с наибольшим током нагрузки и не всегда возможно выполнить простую максимальную защиту цепей питания. В ряде случаев для обеспечения такой защиты параллельно СН можно включать БПН, единственным назначением которого является создание тока к. з., достаточного для действия автоматического выключателя или предохранителей.