Устройство для защиты преобразователя Советский патент 1987 года по МПК H02H7/12 

10

15

11328877

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для защиты тиристорных преобразователей.

Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства для защиты преобразователя,

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие ее работу-.

Схема содержит положительньш 1 и отрицательный 2 полюсы преобразователя ; фильтрующий конденсатор 3; главные тиристоры 4 и 5; обратные диоды 6 и 7j выходная клемма 8 фазы А преобразователя; датчики 9 и 10 состояния соответственно тиристоров 4 и 5; блок 11 управления тиристорами преобразователя, элементы И 12 и 13, элемент ИЛИ 14, одновибраторы 15 и 16. На фиг.1 обозначено: i, - ток нагрузки фазы А преобразователя, Сост1, Сост2, - выходные сигналы датчиков состояния тиристорных плеч 4 и 5 соответственно (единичное значе- ние сигналов соответствует открытому состоянию контролируемых тиристоров) 301, ЗС2 - сигналы закрытого состояия тиристоров 4 и 5 соответственно, ормируемые в блоке 11 (единичное начение сигналов .соответствует закытому состоянию соответствующего ти20

30

истора) НекГ ,

Некб - сигна-9бл ко А мо ко ег

ра

ти со да в см ти ли уп те пл

ва

за 25 де то ст им ше ци зо гр да то то пр пр пр ее бу со ст ст им ме

лы некоммутации соответствующих тиристорных плеч (Нек1 1 соответствует некоммутации тиристора 4, Нек2 1 соответствует некоммутацин тиристора 6 и т.д.)| Неком - сигнал не состо- явщейся коммутации.

На фиг.2 представлены временные диаграммы напряжений и токов в преобразователе и сигналов в его устройстве защиты. На диаграмме фиг.2 ис- пользз.тотся следующие обозначения; U - фазное напряжение на выходе преобразователя на фазе А нагрузки; постоянное напряжение на входе преобразователя между полюсами 1 и 2 по фиг.1; Ucj - напряжение на конденсаторе RCD-цепи, установленной параллельно тиристорному плечу фазы А катодной группы тиристоров преобразователя: О- текущий электрический угол, рад, -0 - угол включения главных тиристоров -преобразователя, угол сигнала требуемого закрытого состояния коммутируемого плеча, лб - -угол опережения управления, д0 65,0

5

0

-9 , БЛН1 - проинвертированный сигнал блокировки сигнала несостоявшейся коммутации по тиристорному плечу фазы А анодной группы. Стрелками указаны моменты соответственно нормальной коммутации тиристорного плеча 4 и его некоммутации.

Устройство работает следующим -образом.

Фиксация режима некоммутации плеча тиристоров 4 осуществляется в момент совпадения сигнала СостГ с выхода датчика 9 и сигнала ЗС1, формируемого в виде сигнала управления тиристорами смежного плеча (при законе управления тиристорами преобразователя ) либо специальным образом (при законе управления тиристорами преобразователя 0 7г), где угол включения плеча тиристоров преобразователя.

В тиристорном мостовом преобразователе, управляемом по закону 9 7,

за счет перезарядных процессов кон- денсаторов защитных RCD-цепей тиристорных плеч преобразователя устройство при отсутствии одновибраторов 15 и 16 вьщает кратковременный ложный импульс, фиксирующий режим несостоявшейся коммутации при нормальном функционировании контролируемого преобразователя. Указанный ложный импульс (показан пунктиром на временной диаграмме сигнала Неком на фиг.2) выдается в момент достижения фазными , токами нулевого значения после состоявшейся коммутации в любом из плеч преобразователя, что,с одной стороны, приводит к сбоям в системе защиты преобразователя и тем самым снижает ее надежность, с другой стороны, требует (с целью обеспечения работоспособности системы) загрубления по быстродействию рассматриваемого устройства. Механизм формирования ложного импульса некоммутации поясняется временными диаграммами на фиг.2.

В нормальном режиме .работы одно- вибраторы 15 и 16 формиругот короткие (гарантированно перекрьтающие по длительности выходные импульсы датчиков состояния тирнсторных плеч, вызванные перезарядными процессами в RCD-цепях) нулевые импульсы, обеспечивающие блокирование соответствуюш 1х -элементов

..

И В момент кратковременного включения обратного диода соответствующего плеча током перезаряда конденсаторов защитных RCD-цепей.

Так, в момент коммутации тиристора А (9 5/) на время положительного знака фазного тока i включается обратный диод 7, что соответствует единичному импульсу сигнала Сост2, формируемому в момент . Снижение тока 1 до нуля, совпадающее с задним фронтом импульса сигнала Сост2, вы- зьтает кратковременное включение обратного диода 6 и формирование короткого единичного импульса сигнала Сост1, Однако этот импульс не вызовет ложного срабатывания устройства для защиты, так как одновременно с его формированием по заднему фронту единичного импульса сигнала Сост2 одновибратором 16 будет сформирован нулевой импульс сдгнала БЛН1, по длительности превышающий короткий единичный импульс сигнала СостГ , который обеспечит, блокирование схемы 12 совпадения на его время прохождения, и, таким образом, исключит возможность прохождения короткого импульса сигнала Сост1 на выход схемы 12 совпадения (сигнал Нек1) и далее на выход схемы ИЛИ 14 (сигнал Неком). Блокирование ложных импульсов некоммутации других тиристорных плеч контролируемого преобразователя, возникающих по причине кратковременного включения обратного диода током перезаряда конденсатора RCD-цепи при достижении фазного тока нулевого уровня, производится аналогично.

При несостоявшейся коммутации пле- ча тиристора 4 () сигналы Сост1 и БЛН1 сохраняют единичное значение и, таким образом, по приходу единичного импульса сигнала ЗС1 на выходе элемента И 12 и далее на выходе элемента ИЛИ 14 формируются единичные сигналы соответственно Нек1 и Неком, фиксирующие режим несостоявшейся ком1 утации в преобразователе.

Предлагаемое устройство для защиты мостового преобразователя обеспечивает повьшение надежности выявления режима некоммута ции за счет исключения

5

0

5

0

5

0

5

0

ложных срабатываний устройства, не требует загрубления по быстродействию с целью исключения прохождения на выход коротких ложных импульсов некому мутации, вызванных процессами перезаряда конденсаторов защитных RCD-це- пей, что обеспечивает повышение быстродействия устройства и, как следствие, снижение требований к электрическим параметрам и снижение массога- баритных показателей исполнительных устройств предупредительной защиты преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для защиты преобразователя, выполненного в виде включенных в каждой из фаз попарно последовательно между шинами питания плеч, каждое из которых состоит из включенных встречно-параллельно тиристора и диода, и блок управления, содержащее датчики состояния тиристоров, предназначенные для подключения параллельно соответствующим плечам преобразователя, элементы И по числу плеч преобразователя и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами, элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков состояния тиристоров, а вторые входы предназначены для соединения с выходами блока управления преобразователем, формирующим сигналы закрытого состояния соответствукмцих плеч преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, введены одновибраторы по числу плеч преобразователя, а каждьм из элементов И снабжен третьим входом, при этом третий вход элемента И, первым входом соединенного с выходом датчика состояния тиристора первого плеча данной фазы преобразователя, подключен к инверсному выходу одновибратора, вход которого соединен с выходом датчика состояния тиристора второго плеча той. же фазы преобразователя.

f IJT IJf fj Jr |ж 5 Jr

Редактор С.Патрушева

Составитель В.Широков

Техред м.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 3494/54 .Тираж 617Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и -открытий 113035, Москва, , Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тиристорных преобразователей. Целью изобретения является повьппение надежности и быстродействие устройства для защиты преобразователя. Из- за наличия демпфирующих цепей в мо менты коммутации могут возникать лод- ные сигналы некоммутации плеч преобразователя, состоящих из главньрс тиристоров 4, 5 и обратных диодов 6,7. Введение одновибраторов 15, 16 позволяет блокировать работу устройства на время действия этих помех. 2 ил. (Л Ц to/ со tsd 00 00 N1 4 Нвко/к Фиг.