Способ защиты преобразователя Советский патент 1986 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к электротенике, в частности к преобразовательной технике, и предназначено для защиты статических преобразователей от аварийных режимов.

Цель изобретения - расширение функциональных, возможностей и повышение надежности способа защиты преобразователя.

Согласно предлагаемому способу формируют сигнал, пропорциональный разности двух любых линейных токов, из полученного сигнала вьзделяют вторую гармонику и по изменению амплитуды второй гармоники по сравнению с нормальным режимом работы формирую сигнал на срабатывание защиты.

Необходимость и достаточность эти признаков подтверждается следующим. В нормальном режиме работы преобразователя линейные токи содержат нечетные, некратные трем гармоники. Про- чие гармоники, которые могут иметь место ввиду несимметр1ш системы, например, из-за разбежки импульсов в схеме управления, имеют значитель- НО меньшую величину. При возникновении аварийного режима, характеризующегося исчезновением импульса управления или наличием сплошного импульса управления на вентилях плеча, в двух линейных токах происходит изменение гармонического состава при любых углах управления, в них появляется ряд гармоник, отсутствуклцих в нормальном режиме работы преобразователя, дая обнаружения аварийного режима достаточно контролировать хотя бы один из двух линейных токов, в которых происходит изменение гармонического состава.

Таким образом, при контроле двух линейных токов один из них обязательно имеет измененный гармонический состав и аварийный режим обнаруживается при нарушении коммутации в вентилях любого плеча. Если при этом взять разность двух линейных токов, то она будет содержать вторую гармонику, причем в том случае, когда измененный гармонический состав имеет один из контролируемых токов, величина второй гармоники в разности линейных токов равна величине второй гармоники данного тока. В том случае, когда измененный гармонический состав имеют оба контролируемых тЪка, величина второй гармоники в

разности линейных токов равна.сумме втррых гармоник каждого из токов, так как вторые гармоники ли«е,йных токов находятся в противофазе и при

вычитании токов складьшаются..Отсюда следует, что формирование сигнала, пропорционального разности -двух линейных токов, обеспечивает обнаружение аварийного режима при нарушении

коммутации вентилей любого плеча и в то же время позволяет иметь одну систему выделения второй гармоники и формирование сигнала на срабатывание защиты, т.е. минимальное количество элементов схемы защиты.

Вьщеление второй гармоники и формирование сигнала на срабатывание . защиты по изменению амплитуды второй гармоники в аварийном режиме по сравнению с нормальным режимом работы преобразователя обусловлено тем, что изменение этой гармоники при возникновении аварийного режима наиболее ярко выражено (по данным разложения кривых токов в нормальном и аварийном режимах в ряд Фурье, а также по данным экспериментального измерения гармонического состава токов) и следовательно, может быть

обнаружено более простой системой контроля.

Поскольку изменение гармонического состава в двух линейных токах преобразователя, в том числе и изменение амплитуды второй гармоники, цо сравнению с нормальным режимом работы происходит при любых углах управления, то предлагаемый способ

имеет более широкие функциональные- возможности, чем известные способы, На чертеже приведена схема устройства, с помощью которого реализуется предлагаемый способ защиты

преобразователя.

Устройство содержит источник 1 питания переменного тока, статический преобразователь 2, нагрузку 3, два трансформатора 4 и 5 тока, блок

6 формирования сигнала на срабатьша- ние защиты, пропорционального изменению амплитуды второй гармоники разности линейных токов, исполнительный орган 7 защиты.

Трансформаторы тока соединены таким образом, что сигналы, пропорциональные двум линейным токам, вычитаются. Это достигается при соедине

НИИ вторичных обмоток трансформаторов тока встречно-параллельно.

Блок 6 формирования сигнала на срабатывание защиты содержит резистор 8, узел 9 для вьщеления второй гармоники, стабилитрон Ю, резистор 11.

Преобразователь 2 вьтолнен по мостовой схеме на вентилях 12-17.

В-нормальном режиме работы преоб- ю разователя 2 линейные токи практически не содержат второй гармоники. Наличие небольшой величины второй гармоники компенсируется в нормальном режиме стабилитроном 10 и напряжение t5 на резисторе 11 равно нулю. При нарушении коммутации (например, исчезновении импульса управления на вентилях плеча) в двух линейных токах появляется вторая гармоника. Так как в 20 схеме защиты формируется сигнал, пропорциональный разности двух линейных токов, из которбго вьщеляется вторая гармоника и формируется сигнал на срабатывание защиты, пропорциональный25 изменению амплитуды второй гармоники в аварийном режиме, то при нарушении коммутации в вентилях любого плеча будет подан сигнал на срабатывание защиты.30

Например, если нарушение коммутации происходит в плече 12 (15) преобразователя 2, вторая гармоника появляется в токах фаз А и С и формируется сигнал, пропорциональный изменению ,, амплитуды второй гармоники тока, проходящего через Трансформатор 4 тока. Если нарушение коммутации происходит в плече 14 (17), вторая гармоника появляется в токах фаз Айви формиру- д - ется сигнал на срабатывание защиты, пропорциональный изменению амплитуд. вторых гармоник токов, проходящих через трансформаторы 4 и 5, Так как вторые гармоники в токах, проходящих че- рез трансформаторы 4 и 5, «аходятся в противофазе, а трансформаторы включе- ны по схеме вычитания сигналов, то сигналы, пропорциональные вторым гар-i моникам, складьюаются. Если нарушение 50 коммутации происходит в Ълече 16 (13

вторая гармоника появляется в токах фаз В и С и формируется сигнал, пропорциональный изменению амплитуды втрой гармоники тока, проходящего чере трансформатор 5 тока.

Таким образом, при нарушении коммутации на вентилях любого плеча формируется сигнал на срабатывание защиты, так как вторая гармоника в аварийных режимах существенно превосходит ее величину в нормальном режиме работы и напряжение на выходе узла 9 существенно превосходит напряжение стабилитрона Ю и, следовательно, на резисторе 11 появляется сигнал на срабатывание защиты, который подаетс на исполнительный орган 7 запщты,

В приведенном примере трансформаторы тока установлены в фазах А и В , в принципе могут быть взяты любые две фазы. Кроме того, два трансформатора тока могут быть заменены одним при условии, что первичный ток этого трансформатора будет равен разности токов двух фаз.

Предлагаемый способ обеспечивает надежную защиту преобразователя посредством простой схемы, имеющей минимальное количество злементов.

Положительный эффект заключается в повышении надежности способа защиты за счет упрощения устройства, с . помощью которого способ реализуется, и в расширении функциональных возможностей.

Формула изобретения

Способ защиты преобразоват(влйг, по которому контролируют любые два линейных тока преобразователя, о т- личающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности и расширения функциональных возможностей, формируют сигнал, пропорциональный разности указанных двух линейных токов преобразователя, из полученно го сигнала выделяют вторую гармонику и в случае превышения ее амплитудой заданного значения формируют сигнал на срабатывание защиты.

Изобретение относится к элек- ..тротехнике, в частности к преобразова-- тельной технике, и предназначено для защиты статических преобразователей от аварийных режимов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повьшение надежности способа защиты преобразователя. При нарушении коммутации, например, в плече 14 (17) преобразователя 2 вторая гармоника появляется в тока фаз А и В и формируется сигнал, пропорциональный изменению амплитуд вторых гармоник токов, проходящих через трансформаторы 4 и 5 тока. Так как упомянутые вторые гармоники находятся в противофазе, а трансформаторы включены по схеме вычитания сигналов,; то сигналы, пропорциональные вторым гармоникам, сдсладываются. Если нарушение коммутации происходит в плече 16