Устройство для защиты управляемого мостового преобразователя от работы с увеличенными углами включения вентилей Советский патент 1983 года по МПК H02H7/12 

to

00

Н Изобретение относится к-устройст вам для защиты статических управляе VKK мостовых преобразователей элект передач стендов и вставок постоянно тока от работы с увеличенными углами включения вентилей. Известны устройства для защиты м товых преобразователей, реагирующие на режимы их работы с увеличенными лами включения вентилей,наприл1ер,пр J вcooтвeтcтвии количества работающи мостов по концам полуцепи передачи, содержшцие датчик выпрямленного напряжения полуцепи и орган сравнения этого напряжения с эталонным напряжением, зависящим от количества работающих мостов . Недостатками таких устройств являются невысокая точность, а также возможность ложной работы npjf уменьшениях напряжения полуцепи не по при чине увеличения углов включения вентилей, а например, из-за снижения питающих напряжений энергосистем переменного тока. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство,содержащее датчик напряже ния, -элементы совпадения и элементы времени. При увеличении углов включе ния снижается выпрямленное напряжение, что приводит к срабатыванию соответствующего органа контроля. При наличии факта совпадения сигналов указанного органа контроля и ор гана 1;сонтроля наличия выпрямленного тока (последний введен для -отличия аварийного режима от отключенного состояния объекта) -устройство срабатывает на выход через элемент времени защиты С2. . Однако это устройство нечувствительно к режимам работы с увеличенными углами включения отдельных вентилей, поскольку при этом не происхо дит существенного снижения выпрямлен ного напряжения. Так, например, увеличение угла, включения одного из шести вентилей преобразователя с oL 10° до оС 50 приводит к снижению среднего значения выпрямленного напряжения всего на 6% относительно исходного, что существенно меньше снижения уровня напряжения, обусловленного допустимым эксплуатационным снижением напряжения (до 10% питающей энергосистемы переменного тока, от величины которого иэвестное устройство должно быть отстроено. Между тем, длительная работа любого числа вентилей в режимах с увеличенными значениями углов не допустима, так как из-за увеличения при этом переменной составляющей в выпрямленном напряжении и напряжении на вентилях увеличиваются токовые воздействия, превосходящие допустимые, на элементы демпфирования.как вентиля, так и всего преобразователя(КО-цепи, включенные параллельно вентилям и полюсам моста) , что приводит к повреждениям обо.рудования. Цель изобретения - повышение надежности устройства для защиты управляемого мостового преобразователя от работы с увеличенными углами включения вентилей. Указанная цель достигается тем, /что устройство для защиты управляемого мостового преобразователя, от работы с увеличенными углами включения вентилей снабжено элементом ИЛИ элементом временной памяти, формйрювателями импульсов управления и формирователями зоны, выполненными, например, в виде последовательно соединенных нуль-органа, формирователя импульсов и элемента времени, первый вход элемента ::овпадения к аждой фазы через формирователь импульсов управления соединен с выводом для 1одключения выхода блока импульсного Управления вентилями .преобразователя, второй вход через формирователь зоны подключен к выходу соответствукядей фазы датчика напряжения, выходы элементов совпадения всех фаз объединены через элемент ИЛИ с входом элемента временной памяти, выход которого соединен с входом элемента времени, а датчик напряжения подключен к выводам для подключения входа преобразователя. На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.,2 и 3диаграммы его работы для цепи одной фазы при- увеличении углов включения вентилей соответственно в выпрямительном (фиг.2) и инверторном (фиг.3 ) режимах работы преобразователя.„ Устройство защиты управляемого импульсами блока 1 мостового преобразователя 2 содержит датчик 3 на- пряжения, подключенный к шинам 4 Преобразователя, к которому в цепи каждой фазы подключен формирователь 5 зоны с элементом 6 совпадения на его выходе. К другому входу элемента совпадения каждой фазы подведен выход формирователя 7 импульсов этой фазы, подключенного к соответствующему каналу блока 1. Вьдходы элемента 6 совпадения объединены через элемент ИЛИ 8 с входом элемента 9 временной памяти, выход которого соединен с элементом 10 времени защиты. Формировартель зоны например, может состоять из биполярного нуль-органа ц, формирователя 12 импульса и элемента времени, возможно и иное его выполнение. Устройство работает следующим обазом.

На выходах датчика 3 напряжения в ссютветствугащие полупериоды формируются аналоговые сигналы, пропорциональные коммутирующим напряжениям вентилей данной фазы, что приводит к срабатыванию нуль-органов 11 (фиг.2 и 3) соответствующей фазы, выдающих сигналы логической 1 в течение соответствующего полупериода коммутирующего напряжения. В м6менты срабатывания нуль-орагнов запускаются формирователи 12 импульса, запускающие, в свою очередь, элементы 13 времени. Моменты появления сигналов логической 1 на выходе формирователя 5 зоны определяю ся длительностью задержки элемента времени, обеспечивающего величину допустимого значения угла (oi л, в выпрямительном режиме работы преобразователя (фиг.2). Моменты прекращения сигнала логической 1 с выхода элемента 5 определяются длительностью импульса формирователя, обеспечвающе го величину допустимого значения угла в инверторном режиме (фиг.З). Таким образом, длительност существования сигнала логической 1 на выходе формирователя 5 зоны соответствует интервалу запрещенной зоны для импульсов управления данной фазы. Формируемые блоком 1о«мпульсного управления, управляющие импульсы положительных и отрицательных вентилей фаз преобразовываются формирователями 7 импульсов в сигналы лбгической 1, длительность которых для исключения ложной работы устройства должна быть значительно меньше величин , 9 9

При изменении фазового положения одного или нескольких управляющих импульсов, приводящем к увеличению углов включения вентилей сверх допустимых в выпрямительном режиме, например, для вентиля () в течение 2-го и 4-го периодов

1(фиг.2) происходит совпадение сигнала формирователя 7 фазы А с сигналом формирователя 5 этой же фазы, в результате чего срабатывает ее элемент б совпадения и через элемент ИЛИ 8 периодически запускает элемент 9 временной памяти. Уставка этого элемента выбирается большей периода частоты преобразования, что приводит к длительному пуску элемента 10 времени при ежепериодном повторении нарушения и к срабатыванию устройства на выход. . Аналогично устройство работает и при нарушении работы вентиогп1(-А) в инверторном режиме (фиг.з) в течение отрицательных полупериодов 2 и 4 коммутирующего напряжения. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется возможностью с его помощью выявить и ;1Йквидировать аварийные режимы. Этб достигается за счет не косвенной, как в известных устройствах, оценки углов включения (через величину напряжения, зависящего)как извест-но, не только от углов включения вентилей), а непосредственного сравнения реал ных углов, определяемых фазовым положением импульсов управления, с допустимыми, задаваемыми по допутимым токовым воздействиям л а оборудование. Кроме того, предлагаемы устройством обеспечивается возможность контроля режима каждого отдельного вентиля, что вообще не осуществляется известными устройстми. . Таким образом, в любых режимах, связанных ,С недопустимыми перегрузками оборудования из-за увеличения углов включения, предлагаемое устройство предотвращает повреждения дорогостоящего высоковольтного оборудования, входяЩего в состав современных мостовых преобразователей .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ УПРАВЛЯЕМОГО МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ С УВЕЛИЧЕННЫМИ УГЛАМИ ВКЛЮЧЕНИЯ ВЕНТИЛЕЙ, содержащее датчик напря женин, элементы совпадения и элеменi ты времени, отличающее с я Гтем,что,с целью повышения надежности/ око сна-бжено элементом ИЛИ, элементом временной памяти, формирователями ЙЯпульсов управления и формирователями ; зоны,выполненными, например, в виде последовательно соединенных нуль-органа, формирователя импульсов и элемента времени, при этом первый вход элемента совпадения каждой фазы через формирователь импульсов управления соединен с выводом для подключения выхода блока импульсного управления вентилями преобразователя , второй вход череэ формирователь зоны подключен к выходу соответствующей фазы датчика напряжения, выходы элементов совпадения всех фаз объединены че- . рез элемент ИЛИ с входом элемента временной памяти, выход которого coe-S ® динен с входом элемента времени, а (Л датчик напряжения подключен к выводам для подключения входа преобразос вателя.