Устройство для защиты от перенапряжений тиристоров высоковольтного тиристорного вентиля Советский патент 1985 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в высоковольтных тиристорных вентилях. Известно устройство, формирующее защитньй импульс управления, когда прямое, напряжение на тиристорах достигает опасной величиifti D J. Недостатком этого устройства является то, что как при внешних перенапряжениях (редкий эпизодический характер), так и при внутренних (устойчивый характер),особенно при отказах в системе управления, включение тиристоров происх дит с предельной амплитуды. Причем защитному.включению предшествует-вы рос напряжения, резко увеличивающий потери в шунтирующих цепях, если т кое включение имеет место каждый период. Кроме того, сокращается ре сурс тиристоров в этих ячейках. Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты от перенапряжений тиристоров высоковольтного тиристорного вентиля, содержащее на каждый из тиристоров делитель напряжения, состоящий из первого и второго конденсаторов, включенных последовательно, li предназначенный для подключения между анодом и катодом соответствующего тиристора трансформатор тока,диод, первый, второй, третий резисторы и пороговый ключ Г2 J, В устройстве 2 конденсатор раз ряжается через пороговый ключ на управляющий электрод тиристора, ког да прямое напряжение на нем превысит допустимую величину. Пороговый ключ может переключиться и при боле низком напряжении на тиристоре,если в какой-либо ячейке исчез регулярны импульс управления, Появившийся при включении остальных исправйых ячеек анодный ток наведет во вторичных об мотках трансформаторов, включенных в аноднзгю цепь этих ячеек, ЭДС, Каж дая из вторичных обмоток подключена к jioporoBOMy ключу соседней (против направления тока) ячейки. Вслед за этим накопительный конденсатор разрядится на цепь управления тирис тора и последний включится от заnpiTHoro импульса. Указанная ячейка включится с некоторьм запаздьшанием относительно остальных и потому 15 2 ее включению будет предшествовать выброс напряжения на тиристоре, амплитуда которого зависит от режима работы вентиля и быстродействия порогового ключа, В общем случае обеспечить выброс, составляющий не более 10-20% от исходного напряжения,вполне реально в известном устройстве. Однако при пробое одного или . нескольких тиристоров в известном устройстве может произойти ложное включение всего вентиля, что приводит к снижению надежности устройства. Цель изобретения - повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в устройство для защиты от перенапряжений тиристоров высоковольтного тиристорного вентиля, содержащее на каждатй из тиристоров делитель напряжения, состоящий из первого и второго конденсаторов, включенных пoJCлeдoвaтeльнo, и предназначенный для подключения между анодом и катодом соответствующего тиристора трансформатор тока, диод, первый, второй, третий резисторы и пороговый ключ, введены на каждьй из тиристоров- третий к;онденсатор и стабилитрон, при этом первьй и второй резисторы подключены соответственно параллельно первому и второму конденсаторам, объединенные выводы которых через третий конденсатор, пороговый ключ и первичную обмотку трансформатрра,тока соединены с выводом дпя подключения управляющего электрода тиристора соответствующего вентиля, а вторичная обмотка трансформатора тока через диод подключена к третьему конденсатору, шунтированному третьим резистором и стабилитроном.. Причем пороговый ключ выполнен в виде диодного тиристора. Кроме того, пороговый ключ выполнен в виде триодного тиристора; диода и стабилитрона, причем диод и стабилитрон включены последовательно между анодом и управляющим электродом триодного тиристора. На фиг,1 приведена принципиальная схема устройства с диодным тиристором в качестве порогового ключа; на фиг,2 - схема устройства с пороговым ключом на базе триодного тиристора, 3 Устройство, подключенное к тирис тору 1, шунтированному RC-цепью 2, содержит делитель 3 напряжения, состоящий из конденсаторов 4 и 5 и резисторов 6 и 7, Средняя точка делителя через кон денсатор 8, пороговый ключ 9 и первичную обмотку трансформатора 10 то ка подключена к управляющему электроду тиристора 1. Вторичная обмотк трансформатора 10 тока через диод 1 подключена-к.конденсатору 8, шунтированному стабилитроном 12 и резистором 13. Пороговый ключ 9 (фиг.2) может быть выполнен из триодного тиристора 14, диода 15 и стабилитрона 16. Устройство работает следующим об разом. При перенапряжении положительной полярности, превьшающем по амплитуд допусти1 по величину, напряжение на конденсаторе 5 низковольтного плеча делителя 3 превьшгает уровень переключения порогового ключа 9 и тиристор 1 включается от защитного импульса. Аналогичная ситуация наблюдается при исчезновении с-зтой ячейки регулярного импульса управления. На ней нарастает прямое напряжение до тех пор,пока включится ключ 9. От первого же защитного импульса, через трансформатор 10 тока 54 и диод 11 заряжается конденсатор 8 до напряжения лавинообразования параллельно включенного стабилитрона 12. Причем полярность включения последнего, как и диода в узле отбора, тока, выбраны таким образом, что напряжение на конденсаторе 8 складывается с напряжением на конденсаторе 5 низковольтного плеча делителя. Положительное смещение снижает порог включения силового тиристора, поэтому, в случае устойчивого отказа регулярного импульса, второе и послёдукщие защитные включения, следующие с частотой сети, происходят с меньшим выбросом напряжения. Подбором стабилитрона 12 и резистора 13 можно добиться желаемой величины выброса и постоянной времени разряда конденсатора в узле смещения. Таким образом, устройство допускает лишь однократное защитное включение с предельного по амплитуде напряженияj второе и последующие периодические включения -будут происходить с более низкого уровня,причем в случае пробоя одного или нескольких тиристоров ложного включения вентиля не происходит. Благодаря этому повьш1ается надежность тиристоров, включающихся от защитного импульса управления.

cfJuz.Z

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ТИРИСТОРОВ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТИРИСТОРНОГО ВЕНТИЛЯ, содержащее на каждый из тиристоров делитель напряжения, состоящий из первого и второго конденсаторов,включенных последовательно, и предназначенный для подключения между анодом н катодом соответствующего тиристора трансформатортока, диод, первый, второй, третий резисторы и пороговый ключ, отличающееся тем, что, Q целью повышения надежностиJв него введены на каждай из тиристоров третий конденсатор и стабилитрон, при этом первый и второй резисторы подключены соответственно параллельно первому и второму конденсаторам, . объединенные выводы которых через третий конденсатор, пороговый ключ И первичную обмотку трансформатора тока соединены с выводом дня подключения управляющего электрода тиристора соответствующего вентиля, а вторичная обмотка трансформатора тока через диод подключена к третьему конденсатору, шунтированному третьим резистором и стабилитроном. 2.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что порого(Л Bbrii ключ выполнен в виде диодного тиристора. 3.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что пороговый . ключ выполнен в виде триодного тиристора, диода и стабилитрона,причем диод и стабилитрон включены 05 последовательно между анодом и уп равляющим электродом триодного ти :л