Симисторный трехфазный коммутатор - пробой симистора в одной и той же фазе

[alek-epapu]

Проблема настолько давняя и настолько объемная по информации, полученной при поиске источника проблемы, что затрудняюсь описать ее с начала. Опишу с конца и буду ждать наводящие и уточняющие вопросы.

Сначала описание объекта. Несколько однотипных установок, в которых нагрузкой трансформатора явлются вакуумные печи сопротивления с графитовыми нагревателями, соединенные в звезду без нейтрали по 3 стержня на фазу. Трансформаторы печные ТСУ 380В 140 кВА. Первичка соединена в "разорванный" треугольник. В "разрывах" фаз установлен трехфазный симисторный коммутатор первичной стороны трансформатора на симисторах ТС161-200 16. Управление фазовое. Источником импульсов управления является прибор Термолюкс. Он синхронизирует их по фазе А, от которой сам и получает питание 220В.
При модернизации одной из таких установок кроме печи было заменено всё: трансформатор вместо ТСУ установили ТП3 (производитель ЭТА), шкаф управления собрали новый по той же схеме. На этом этапе два конструктивных отличия от остальных установок: другая модель трансформатора и конструкция шкафа управления. В ранних установках шкаф состоял из двух ящиков: шкаф управления (слаботочный) и силовой коммутационный, пространственно разнесенные на приличное расстояние (не менее 3 метров). В новой установке вся схема собрана в одном шкафу (Корпус металлический ЩМП-6-0 74 У2 (1200x750x300) (ВхШхГ).

Проблема состоит в том, что при мощности около 20% происходит пробой симистора накоротко в одной и той же фазе. Осциллограммы тока прилагаю. Осциллограммы записаны USB-осциллографом DIAMAG2 в разных опытах (записан процесс пробоя двух разных симисторов) с выхода трансформаторов тока, нагруженных на амперметр. Между этими двумя осциллограммами прошло много времени и предпринято много действий, в частности был заменен силовой трансформатор на однотипный ТП3.
На осциллограммах я вижу, что проблема становится видна с того, что симистор в один момент НЕ ЗАКРЫЛСЯ. Причем на более свежей осциллограмме это видно не только по зеленой фазе, но и по желтой, хотя там симистор остался не пробит.
Не понимаю, почему симистор, оставшись открытым, пробивается накоротко. Ведь ток вдвое ниже его допустимого (чуть больше 100А).

[Falconist]

А импульсами какой полярности Вы симисторы открываете?

[vidask]

Во первых, форма тока поганая, на синус очень не похожая.

Во вторых, у Вас фазовое управление. Значит, при включении симистора в момент, когда мгновенное напряжение близко к 0, получим очень сильный импульс тока. Видно ли это на осциллограммах?

В третьих,симисторы снабжены RC снабберами?

[akegor]

Значит, при включении симистора в момент, когда мгновенное напряжение близко к 0, получим очень сильный импульс тока.

Как вяжется с

Несколько однотипных установок, в которых нагрузкой трансформатора являются вакуумные печи сопротивления с графитовыми нагревателями, соединенные в звезду без нейтрали по 3 стержня на фазу

Откуда ток при нуле напряжения?

[avtomatizacij]

Нагрузка индуктивная, очень сильные выплески напряжения по амплитуде после перехода через о, могут превышать легко 1500-2000в и больше, хотя по времени могут быть очень короткие, почти не заметные, как игла. Обязательно RC снаберы должны стоять. У нас на 100кВт трансформаторе (380в) подобная проблема была. Решили: сборка 500А тиристоров, ими управляет сборка 80А оптотиристоров, в обеих сборках обязательно снабберы. Без снабберов максимум через 2-2,5 недели вылетал какой-нибудь тиристор из них, со снабберами нет проблем.

[Scadauser]

Как вяжется

Он имел в виду, что при малом угле открывания симистора практически весь полупериод проходит в нагрузку.
Вероятно, симистор дохнет из-за полного пропускания одного полупериода в трансформатор, вследствие чего появляется постоянная составляющая тока намагничивания. Сердечник насыщается в течение нескольких периодов сети - и пуф!
А трансформаторы тока тоже намагничиваются, поэтому и не фиксируется нарастание тока. Что-то накосячено в управлении.
Ну это так, гипотеза. Слишком мало данных. Схему хотя бы.

[avtomatizacij]

Он имел в виду, что при малом угле открывания симистора практически весь полупериод проходит в нагрузку.
Вероятно, симистор дохнет из-за полного пропускания одного полупериода в трансформатор, вследствие чего появляется постоянная составляющая тока намагничивания.

Они даже дохнут не от больших токов и самовозбуждения, когда силовые мягкие шины изгибаются в дугу и отключение возможно только силовым рубильником, а от больших выплесков напряжения от трансформатора после нуля, как иголок, которые могут в несколько раз превышать максимальное напряжение тиристоров или семисторов (без разницы).....

[vidask]

Как вяжется с

Откуда ток при нуле напряжения?

Нет, уважаемый, это так оно и есть. Транс- это совсем НЕ активная нагрузка и не конденсатор. При включении тиристора( без разницы- симистора) в момент времени, когда напряжение максимальное - например, при сети 380В это будет 537В ( 5 мс от начала полупериода) - переходного процесса вообще не будет и ток сразу будет устоявшейся величины. В то же время при включении при мгновенном напряжении 0 имеем самый тяжелый случай и макимально большой импульс тока. Погуглите, полно инфы по теме- Переходные процессы при включении трансформатора.
Я этим интересовался , конкретно, управлением точечной сварки, первичку транса которой коммутируют тиристоры. Включение только при пике напряжения , и небольшая подстройка от него, но ни в коем случае не при переходе через нуль

[Falconist]

vidask, крайне интересно. Информацией поделитесь?

[akegor]

vidask, я не настаиваю на своем недопонимании схемы. Об этом, кстати, правильно сказал Ан-162

Схему силовой части приведите.

Falconist, не помню тему, но в ней Ан-162 выкладывал моделирование в Протезе этого вопроса. Я там его забодал конкретно.