Устройство для определения состояния тиристоров тиристорного прерывателя постоянного тока в процессе коммутации Советский патент 1984 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения неисправности и отключения вьшедших из строя преобразователей постоянного тока. Известно устройство, содержащее трансформатор тока и преобразователь сигнала вторичной обмотки трансформатора тока в нормированный по уровню сигнал Щ Недостатком устройства является зона нечувствительности, имеющаяся у всех датчиков, действие которых основано на контроле тока. Кроме того, информация, даваемая датчиком тока, содержит ошибку вследствие наличия тока RC-цепей, шунтирующих тиристор. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее светочувствительный элемент, соединенный пара лельно с нагрузкой, блок, формирующий импульсы с задержкой на заданны промежуток времени по сравнению с импульсами на запирание тиристорного прерывателя, блок формирования отклоняющего сигнала и тиристорный отключающий элемент с элементом защиты 2 . Однако в известном устройстве при большом сопротивлении нагрузки напряжение на ней при закрытом состоянии тиристорного прерьгеателя существенно отличается от нуля, что затрудняет четкое определение закры того состояния тиристорного прерыва теля и приводит устройство к ложным срабатываниям. Цель изобретения - возможность регистрации неисправности тиристорньк прерьшателей в широком диапазон изменения нагрузок. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения состояния тиристоров тиристорно прерьшателя постоянного тока в процессе коммутации, содержащем све чувствительный элемент, блок формирования отключающего сигнала и тиристорный отключающий элемент с эле ментом защиты, блок формирования от ключающего сигнала включает в себя компаратор и двоично-десятичный счетчик, вход R которого подключен к выходу компаратора, светодиод светочувствительного элемента подключен параллельно с последовательн включенными в силовую шину элементом защиты тиристорного отключающего элемента и тиристором тиристорного прерывателя, а инверсно-включенный фототиристор светочувствительного элемента подключен к первому входу компаратора, второй вход которого предназначен для подключения источника, напряжения смещения, вход С двоично-десятичного счетчика предназначен для подключения к отпирающему вьсгоду системы импульсно-фазо.вого управления прерывателем, а выход Q2двоично-десятичного счетчика подключен к управляющему входу тиристорного отключающего элемента. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для определения состояния тиристоров тиристорного прерывателя постоянного тока в процессе коммутации; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. Устройство для определения состояния тиристоров тиристорного прерывателя постоянного тока в процессе коммутации (фиг. 1) сЬдержит светочувствительный элемент 1, светодиод которого включен параллельно с последовательно соединенным элементом защиты тиристорного отключающего элемента 2 и силовой цепью тиристорного прерывателя 3. Инверсно-включенный фототиристор светочувствительного элемента 1 соединен с первым входом компаратора 4 блока формирования отключающего сигнала 5, выход компаратора подключен к входу R двоичнодесятичного счетчика 6, вход С которого соединен с отпирающим выходом системы 7 импульсно-фаэового управления. Выходы этой системы соединены с цепями управления тиристорного прерывателя 3. Выход 2 счетчика 6 соединен с цепью управления тиристорного отключающего элемента 2, тиристор которого соединен с диодом тиристорного прерывателя 3. На временных диаграммах обозначено: V| - напряжение на выходе тиристорного прерывателя; Vцп - напряжение на тиристорном прерывателе; V(.g - напряжение на выходе светочувствительного элемента; Uo - импульсы на открытие тиристорного прерывателя; и pif, - импульсы на закрытие тиристорного прерывателя; ЦQ-jt. импульс на открытие тиристорного отключающего элемента.

Устройство работает спедукицим образом.

Напряжение последовательно соединенных элемента защиты тиристоного отключающего элемента 2 и тиристорного прерьшателя 3 подается на светодиод светочувствительного элемента 1. При отсутствии напряжения Ntjp фототиристор светочувствительного элемента 1 закрыт, при его наличии фототиристор откры;.(ается и положительное напряжение V подается на первый вход компаратора 4 блока 5 формирования отключающего сигнала. На другой вход компаратора 4 постоянно подается отрицательное напряжение смещения, по величине меньше, чем напряжение VCB , т.е. при наличии напряжения компаратор формирует сигнал логического О а при отсутствии - логической t. Этот сигнал подается на R -вход двоично-десятичного счетчика 6, выполненного на микросхеме К511ИЕ 1, и при значении 1 разрешает, а при значении 0 обнуляет счет импульсов UQIH , отпирающих тиристорный прерьшатель 3, которые подаются на С вход счетчика 6. При отсутствии обнулякицего сигнала в интервале времени между поступлением отпиракици импульсов Uotn 3 выходе Q-i счетчика формируется сигнал UOTK открытие тиристорного отключающего

элемента 2, который подаётся на его управлякицую цепь.

В системах надежного питания потребителей постоянного тока тепловых и атомных станций происходит замена элементных коммутаторов на тиристорные прерыватели .постоянного тока, обеспечивающие большее быстродействие в поддержании стабиличированного напряжения на нагрузке, что дает возможность уменьшить емкость аккумуляторных батарей, используемых как источник питания. Нагрузка потребителей постоянного тка изменяется в пределах 20-1200 А, что вызывает необходимость устанавливать в одном устройстве несколько параллельно-включенных прерывателей работающих на общую нагрузку с последующим отключением вьш1едших из строя. Следовательно, устройства для регистрации неисправности тиристорных прерьшателей должны обеспечивать регистрацию неисправности в этом диапазоне изменения нагрузок и, кроме того, определять, какие именно прерьшатели вьшши из строя.

Использование предлагаемого устройства позволяет выполнить эти требования и, следовательно, использовать тиристорные прерыватели в системах надежного питания потребителей постоянного тока.

фиг. t

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ТИРИСТОРОВ ТИРИСТОРНОГО ПРЕРЫВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПРОЦЕССЕ КОММУТАЦИИ, содержащее светочувствительный элемент, блок формирования отключающего сигнала и тиристорный отключающий элемент с элементом защиты, отличающееся тем, что, с целью обеспечения регистрации аварии в широком диапазоне изменения нагрузок, блок формирования отключающего сигнала включает в себя компаратор и двои1Шо-десятичный счетчик, вход R которого подключен к выходу компаратора, светодиод светочувствительного элемента подключен параллельно с последовательно включенными в силовую шину элементом защиты тиристорного отключакнцего элемента и тиристором тиристорного прерывателя, а инверсно-включенный фототиристор свет чувствительного § элемента подключен к первому входу компаратора, второй вход которого сл предназначен для подключения источника напряжения смещения, вход С двоично-десятичного счетчика предназначен для подключения к отпирающему выходу системы импульсно-фазовогр управления прерывателем, а выход 2 о двоично-десятичного счетчика подклюX) чен к управляющему входу тиристорно4 го отключающего элемента. ;о ю со

Vten,

VK.

Vnf M.