Устройство для защиты тиристорного инвертора напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02H7/122 

1 Изобретение относится к электро технике и может найти применение при разработке систем защиты и диаг ностики тиристорньпс преобразователе прешгзтцественно изобретение предназ начено дли построения системы защиты автоНо гаого инвертора в установках гйрантированного питания нагрузок, связанных с системой жизнеобес печения, недопускающих перерыва в энергоснабжении. По ОСНОВНОМ авт.св. № 936198 яэвестко устройство для защиты тиристорногр инвертора напряжения, содержащее датчики, блок автоматического повторного включения (АПВ) эключенный в шину питания инвертора исполкительный орган, состоящий из тиристорного ключа с емкостйьм прерываняцйм йонтуром в виде последовательно соединенных предварительно заряжаемого конденсатора, дросселя и гасящего тиристора, подключенных параллельно тиристорному ключу, цеп с тиристором перезаряда указанного кояденсагора, элекант суммирования команд на вкгаочеяпе инвертора по сигналам оперативного включения в АПВ, элемент су№1иро8аиия команд на отключение инвертора по сигналам оперативного отключения я по сигналим датчиков, первый триггер и элемент задержки, причем входы АПВ, :элемент задержки и блока управлени гасящего тиристора подключены к каТ пикам , вьгход злемента задержки подключен к блоку управления тиристора перезаряда, дополнительньй элемент задержки, второй м третий триггеры, два элемента Й-НЕ, 1ричем выход второго триггера подключен к блоку управления коммуткр;510 2ми тиристорами первый вход этого триппера подключен через допо1шительный элемент задержкй к элементу суммирования команд на откгаочение инвертора, а второй - к вьгходу элемент суммирова|ния команд на включение инвертора к к первому входу третьего триггеpia,, второй вход которого через первый элемент И-НЕ подключен к блокам управления тиристорами инвертора, выход третьего триггера подключен через второй элемент И-НЕ к второму входу первого триг.гера, втЬрые входы эле1 {ентов И-НЕ соединены между собой и подключены 3 к выходу блока управления коммутирующими тиристорами t1J. Недостатком этого устройства является возможность возникновения аварийного процесса в инверторе в случае недопустимого снижения напряжения питания системы управления, вследствие которого могут оказаться в проводящем состоянии одновременно г&сящий тиристор, тиристор перезаряда гасящего конденсатора и два последовательно соединенных тиристора коммутирующей или основной групп, одновременно не включаемых, через которые в этом случае образуется цепь короткого замыкания источника постоянного тока, зто может привести не только к повреждению элементов инвертора (тиристоров, подводящих шин и другого оборудования), но и к более тяжелым последствиям в связи с перерывом питания потребителей. Такой аварийньш процесс может возникнуть вследствие спада питающих напряжений системы управления, который может происходить с разными скоростям из-за различных величин нагрузок и емкостей фильтров, что может приводить к формированию непредусмотренных алгоритмом импульсов управления ти сторами. Спад питающих напряжений Может происходить, например, вследствие отказа или самопроизвольного выключения блока питания, а также непредусмотренного отключения входного напряжения инвертора. Цель изобретения - расширение функциональньпс возможностей устройства для защиты тиристорного инвертора напряжения путем пpeдotвpaщeния возникновения аварийного процесса вследствие недопустимого снижения напряжения питания системы управления инвертора. I Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты тиристорного инвертора напряжения снабжено вторым предварительно заряжаемым конденсатором, управляемым ключом, элементом ИЛИ и по меньшей мере двумя компараторами с органами задания уставок, причем первый вход каждого компаратора соединен с выходом соответствующего органа задания уставки, второй вход каждого компаратора соединен с соответствующим выходом блока питания сяст мы уп1 авлення, выходы компараторов через эпемект И.Т1И соединены с входом блока угфазлекич гасящим тиристором к с управляющим входом управ ляемого ключа, вксд блока управления тиристором перазаряда первого предварительно заряжаемого конденсатора соединен с соответствующим выходом блока питания системы управления через управляемый клюЧр а компараторы и блок управлааия гасящим тиристором соединены вьгаода ми питания с вторым предварительио :заряжаемым конденсатором. На фиг.1 представлена функционал ная схема устройства для защиты тиристорного инвертора напряжения} на фиг.2 - электрические схемы блок управления гасящим тиристором перезаряда и блока питания системы управления. Устройство содержит блок импульс но-фазрвого управления 1, выз одами подключенный соответственно к упг равляющим электродам тиристоров 2блок импульсно-фазрвого управления 8 коммутирующими тиристорами 9-t6, блок управления 17 тиристорного клю ча 18, блок управления 19 гасящим тиристором 20, анодом подключеннЕФ4 .к аноду тиристора 18, а катодом через последовательно включенные конденсатор 21 и дроссель 22 -к катоду ключа 1б, блок управления 23 тиристора перезаряда 2А, анодом подключённого к катоду гасящего тиристора 20 а катодом - к катоду ключа 18, элемейт задержки 25, блок А|1В 26, элемент суммирования команд иа отклю «ение инвертора 27, дополнительный элемент задержки 28 первь tpиггep 29,элементы И-НЕ 30, 31, второй и третий триггеры 32,33, элемент суммирования команд на включение инвертора 34, второй предварительно заряжаемый через диод 35 конденсатор 36, управляемый ключ 37, элемент ИЛИ 38, два компаратора 39,40, источник питания 41 системы управления, включающий инвертор 42, выпрямители 43-46,стабилизатор напряжения 47, предназначеннь1й для питания выходных каскадо формирователей-усилителей управляющих импульсов для тиристоров, стаби лизатор напряжения 48,предназначенный для питания элементов логики. стабилизаторы напряжения 49,50,предназначенные для питаний операционных, усилителей. Устройство работает следующим образом. , При нормальном функционировании инвертора напряжения на вторые входы компараторов 39,40 поступают уровня напряжения от блока питания 41 системы управления, которые превьппают уровни напряжений от органов задакия уставок, поэтслму с вьпсода компараторов через элемент ИЛИ 38 подается уровень О на второй вход блока управления 19, являющийся для него нерабочим сигналом, и на управляемьй вход ключа 37, являющийся для него рабочим сигналом,т.е. ключ 37 открыт. При недопустимом снижении хотя бы одного из уровней напряжений блока питания 41 системы управления переключается по меньшей мере один из компараторов 39,40. На выходе элемента ИЛИ 38 фо{ ируется уровень 1, который, запирай ключ 37, обесточивает блок управления 23 тиристора перезаряда 24, а на выходе блока управления 19 формируется сигнал на включение гасящего тиристора 20 за счет энергии, накопленной во втором предварительно заряженном конденсаторе 36 через диод 35 от блока.питания 41. Таким образом при недопустимом снижении хотя бы одного из уровней напряжения питания системы управления запрещается формирование импульса управления тиристором перезаряда и дополнительно фop rиpyeтcя импульс управления гасящим тиристором, что исклочает возникновение короткого замыкания через гасящий тиристор 20 . и тиристор перезаряда 24. Положительный технический эффект устройства заключается в расширении функ1 ональных возможностей защиты тиристорного инвертора путем предотвращения возникновения аварийного процесса инвертора,которьвЧ может происходить вследствие недопустимого снижения напряжения питания сие- темь управления,и в повышении в связи с этим эффективности использования гарантированного питания, в которую входит инвертор. Повьпиение эффективности системы гарантированного питания заключается в повьпие51159103б

НИИ вероятности ее нормального которых может привести к непредскафункционирования или бесперебойного зуемым последствиям, ущерб от котопитания потребителя, перерыв питания рых не всегда возможно оценить.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИ-. РИСТОРНОГО ИНВЕРТОРА АПРЯЖЕНИЯ по авт.св. № 936198, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей защиты путем предотвращения возникновения аварийного процесса инвертора вследствие недопустимого снижения напряжения питания системы управления инвертора, оно снабжено вторым предварительно заряжаемым конденсатором, управляемым ключом, элементом ИЛИ и по меньшей мере двумя компараторами с органами задания уставок, причем первый вход каждого компаратора соединен с выходом соответствующего органа задания уставки, второй вход .каждого компаратора соединен с соответствующим выходом .блока питания системы управления, выходы компараторов черкез элемент ИЛИ соединены с входом блока управления гасящим тиристором и с управляющим входом управляемого ключа, вход блока управления тиристором перезаряда первого предварительно заряжаемого конденсл с сатора соединен с соответствующим выходом блока питания системы управления через управляемый ключ, а компараторы и блок управления гасящим тиристором соединены выводами питания с вторым предварительно .заряжаемым конденсатором. со

%г 22

in

17

0mmi

w

2В

I Ш

.

27

га

1

30

Вкл

UigcT.

IS

-J- 0 -ЙГ

Kgnf}.3.iАСивн-защ.

Фиг. 2

rA)L

fJumoHueCy

(г,8,г5:..з/)