Устройство для защиты тиристорного преобразователя Советский патент 1983 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в уст ройствах защиты вентильных преобразователей. Известно устррйствогдля защиты вентильного преобразователя, содержа щее защитный тиристор, через двухсек ционный дроссель подключенный к одно му входу преобразователя, трансформатор, первичная обмотка которого че рез диод и одну секцию дросселя подключена параллельно входу преобразователя, тиристорный ключ, одним вы1хэдо14 подключенный к одному выводу секции дросселя, а другим через конденсатор к другому выводу секции ... дросселя, выпрямитель и конденсатор, подключенные к вторичной обмотке - трансформатора t13Недостатком этого устройства явля ется нийкая надежность защиты, так как устройство не может предотвратит наступление аваркйного процесса, работа его происходит уже в результате наличия аварийного состояния. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для защи ты тиристорного преобразователя, под ключенного через первый дроссель последовательно с нагрузкой, содержаще диод, предназначенный для подключени в.стречно-параллельно преобразователю конденсатор, один вывсэд которого подключен к одному выводу второго дросселя, первый тиристор, подключен ный к отрицательному полюсу преобразователя, второй тиристор и исполнительный блок t2. Недостатком этогб устройства такж является низкая надежность защиты, обусловленная тем, что устройстве не предотвращает развитие аварийного процесса, а вступает в работу уже после установления факта аварийного процесса/ когда аступило превышение контролируемых величии допустимых значений. Цель изобретения - повышение надежности защиты. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты тирис торного преобразователя, подключенно го через первый дроссель последовательно с нагрузкой, содержащее диод, п едназйаченный для подключения встречно-параллельно преобразователю, конденсатор, один вывод которо го подключен.к одному выводу второго дросселя, первый тиристор, подключенный к отрицательному полюсу преобразователя, второй тиристсэр и исполнительный блок, снабжено первым и вторым дополнительным диодами, четырьмя RC -цепочками, первым и вторым дополнительными дросселями, третьим дополнительным дросселем с двумя обмотками, первым и вто рым ограничителями напряжения, стабилитроном, инвертором, одновибратором и элементом И-НЕ, причем первая RC -цепочка предназначена для подключения параллельно преобразователю, другой вывод второго дросселя подк7лочен к катоду второго тиристора , одному выводу первой обмотки третьего дополнительного дросселя и к одному вьш.оду второй RC цепочки,, другой вывод которой подключен к аноду второго тиристора и к одному выводу первого дополнительного дросселя, другой вывод которого подключен к другому выводу конденсатора и через первый дроссель к катоду диода, другой вывод первой обмотки третьего дополнительного дросселя подключен к аноду первого тиристора и через третью RC -цепочку к катоду первого тиристора, второй дополнительный дроссель одним выводом подключен к катоду первого тиристора, а другим к катоду первого дополнительного диода и одному выводу (Четвертой RC-цепочки,.другой вывод которой подключен к аноду первого дополнительного диода и предназначен для подключения к положительному полюсу нагрузки, вторая обмотка третьего дополнительного дросселя одним выводом подключена к нулевому выводу, а другим через второй дополнительный диод и стабилитрон соответственно подключена к первому и вторс 1у ограничителям напряжения, выходы которых соответственно через одновибратор и инвертор подключены к соответствую1щим входам элемента И-НЕ, подключенного выходом к исполнительному блоку. На чертеже представлена схема устройства для защиты тиристорного преобразователя. Устройство содержит диод 1, подключенный встречно-параллельно преобразователю 2, включенного через первый дроссель 3 последовательно с нагрузкой 4, конденсатор 5, одним выводом через первый дроссель 3 подключенный к катоду диода 1, а другим через второй дроссель б к одному выводу втсфой RC-цепочки 7, катоду второго тиристора 8 и одному выводу первой обмотки третьего дополнительного дросселя 9. Другой вывод второй RC-цепочки подключен к аноду второго тиристора 8 и через первый дополнительный дроссель 10 к другому выводу конденсатора 5. Первая RC-цепочк 11 подключена параллельно преобразоватегао 2. Другой вывод первой обмотки третьего дополнительного дросселя 9 подключен к аноду первого тиристора 12 и одному выводу третьей ЯЦ-цепочки 13, другой вывод которой подключен к катоду первого тиристора 12 и аноду диода 1. Второй допол-,

нительный дроссель 14 одним выводом подключен к катоду первого тиристора 12, а другим - к катоду первого дополнительного диода 15 и одному выводу четвертой RC -цепсчки 16, другой вывод которой подключен к аноду первого дополнительного диода 15 и положительному полюсу нагрузки 4. Один вывод второй обмотки третьего дополнительного дросселя 9 подключен к нулевому потенциалу, а другой через второй дополнительный диод 17 и стабилитрон 18 подключен соответственно к первому и вторс 4у ограничителям 19 и 20 напряжения, выходы которых через одновибратор 21 и инвертор 22 подключены к одному и другому входам элемента 23 соответственно, выходе подключенного к исполнительнс у блоку 24.

Устройство работает следующим образом.

В номинальном режиме периодически отпираются тиристорный преобразователь 2, второй 8 и первый 12 тиристоЕШ.

В момент отпирания преобразователя 2 перемагничивается первый дроссель 3. Под действием напряжения предварительно заряженного конденсатора 5 перемагннчивается третий дополнительный дроссель 9. При отпирании второго тиристора В перемагничивается первый дополнительный дроссель 10. Напряжение на втором тиристоре 8 спадает в результате колебательного перезаряда конденсатора 5. Третий лополнительный дроссель 9 перемагничивается за счет разряда конденсатора тре.т(ей RC-цепочки 13. После снижения Toka конденсатора 5 до нуля изменяется направление тока через второй тиристор 8, при этом первый дополнительный дроссель 10 перемагничивается. По мере запирания второго тиристора 8 на нем нарастает напряжение, равное напряжению на конденсаторе 5. При отпирании второго тиристора 8 происходит колебателный .перезаряд конденсатора 5.-В момент времени, когда ток перезаряда конденсатора 5 достигнет значения тока нагрузки, ток преобразователя 2 снизится до нуля и изменит направление. Первый дроссель 3, ограничивая обратный ток преобразователя 2, перемагнитится.

В процессе колебательного перезаряда конденсатора 5 энергия, запасаемая во.втором дросселе 6, возвращает. ся в источник питания.

В аварийных режимах, когда только

.часть тиристоров преобразователя 2 запирается или когда к моменту запирания преобразователя 2 аварийный ТОК-превышает ток перезаряда конденсатора 5, коммутирующего преобразователь, на третьем дополнительном

дросселе 9 выделяются импульсы напряжения, по амплитуде всегда превышающие импульсы напряжения в номинальном режиме.

5 Со второй обмотки третьего дополнительного дросселя на входы первого и второго ограничителей 19 и 20 напряжения подаются соответственно по- , ложительные и отрицательные импульсы

Q напряжения.

Положительным импульсе производится запуск одновибратора 21. Длительность импульса одновибратора выбирается в соответствии с параметрами контура, коммутирующего преобразователь. В этот интервал на стабилитрон 18 поступает отрицательный импульс напряжения. При амплитуде импульса на стабилитроне 18 ниже его порога сигнал на выходе инО вертора 22 отсутствует. При срыве коммутации преобразователя на выходе элемента инвертора 22 формируется сигнал. Элемент .И-НЕ 23 осуществляет логическое умножение сигналов

5 на входах, в результате в случае срыва коммутации преобразователя на его выходе формируется сигнал,. запускающий исполнительный блок 24. Таким образом, устройство позволяет формировать контрольный импульс заданной длительнссти в момент, начала перезаряда коммутиру|{яцей емкости и этим обеспечивается контроль начала неуспешной коммутаций иристорор

5 преобразователя и именно в начальной стадии срыва коммутации сформировать сигнал защиты.

Применение изобретения позволяет повысить надежность защиты тиристор ного преобразователя путем обнаруже ния неуспешной коммутации тиристоров в начале коммутации, до возрастания . аварийных токов вьшю допустимой ве- личины и сформировать на этом промежутке времени сигнал защиты. LirW

f7

23 IT « W гРсгЯРV

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, подключенного через первый дроссель последовательно с нагрузкой, содержащее диод, предназ{ ченный для подключения встречно-параллельно преобразователю, конденсатор, один вывод которого подключен к однсму выводу второго дросселя, первый тиристор, подключенный к отрицательному полюсу . преобразователя, второй тиристор и исполнительный блок, о т л и ч a ю III е е с я тем, что, с цеЛью повышения надежности, оно снабжено первым и вторым дополнительньми диодами, четырьмя RC -цепочками, первым и вторьм дополнительньм дросселями, третьим дополнительным дросселем с двумя обмотками, первым и вторым ог„раничителями напряжения, стабилитроном, инвертором, одновибраторсм и злементом И-НЕ, причем первая КС-цепочка, предназначена для подключения параллельно преобразователю, другой вывод второго дросселя подключен к катоду второго тиристора, одному выводу первой обмотки третьего дополнительного дросселя и к одному выводу второй RC-иепочки, другой вывод которой подклкучен к аноду второго тиристора и к одному выводу первого дополнительного дросселя, другой вывод которого подключен к другому выводу конденсатора и через первый дроссель к катоду диода, другой вывод первой обмотки третьего дополни тельного дросселя подключен к аноду первого тиристора и через третью ЯС-цепрчку к катоду первого тиристо(Л ра, второй дополнительный дросс ель одним выводом подключен к катоду с первого тиристора, a другим - к катоду первого дополнительного диодаи одному выводу четвертой RC-цепочки, другой вывод которой подключен к аноду первого дополнительного диода и предназначен для подключения к положительному полюсу нагрузки, вторая обмотка третьего дополнительного ю дросселя одним выводом подключена к нулевому выводу, a другим через о второй дополнительный днод и стабиQD ОО литрон соответственно подключена к первому и второму ограничителям напряжения, выходы которых соответственно через одновибратор и инвертор подключены к соответствующим входам элемента И-НЕ, подключенного выходом к исполнительному блоку.