Устройство для защиты мостового вентильного преобразователя Советский патент 1990 года по МПК H02H7/12 

-оА

-ов

f

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет срабатывания защиты при возникновении пробоя какого-либо вентиля и при превышении допустимого значения тока в цепи нагрузки в случае работы преобразователя на активно-индуктивную нагрузку и повышение надежности за счет исключения возможности ложного срабатывания защиты при работе преобразователя на активно-индуктивную нагрузку. Первый элемент 12 задержки предназначен для снятия ложных срабатываний защиты при работе на активно-индуктивную нагрузку, так как в этом случае возникает коммутация двух вентилей одной группы преобразователя - заканчивающего работу и вступающего в работу (например, вентилей плеч 2 и 3), что приводит к одновременной их проводимости. Если ток нагрузки превысит допустимое значение, то соответственно возрастает и интервал коммутации вентилей, превышающий время задержки элемента 12. В результате на оба входа третьего элемента И 14 поступит сигнал логической единицы, что приведет к появлению сигнала логической единицы на выходе этого элемента и срабатыванию защиты. При пробое, например, тиристора плеча 2 преобразователя обратным током при работе тиристора плеча 5 этой группы вентилей сигнал логической единицы поступит на оба входа четвертого элемента И 15, что приведет к появлению сигнала логической единицы на выходе этого элемента и срабатыванию защиты. 1 ил.

а Кканолу управления

/MSVff4

КйВСпяенвЗ

KjlKiweuati

Иг

#7-э

Изобретение отнрсится кэле 1рот8хнм- ке, а именно к области защиты преобразователей .электрической энеэгии, и може) быть использовано для защиты управляемых статических пребразователей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет срабатывания защиты при возникновении пробоя какого-либо вентиля и при превышении допустимого тока в цепи нагрузки в случае работы преобразователя на активно-индуктивную нагрузку и повышзние надежности за счет исключения возможности ложного срабатывания защиты при работе преобразователя на активно-индуктивную нагрузку.

На чертеже представлена функциональная схема устройства,

Устройство содержит датчики 1 включенного состояния вентилей преобразователя, при этом вход датчика 1 каждого плеча 2-7 преобразователя, например плеча 2, предназначен для подключения к соответствующему плечу преобразователя, а выход датчика 1 каждого плеча преобразователя подключен к запускающему входу соответствующего элемента 8 памяти, выход которого подключен к первому входу соответствующего первого элемента / 9, второй вход которого предназначен для соединения с каналом управления зепт ля противоположного плеча, например плечэ 4, той же фазы преобразователя, а выход соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ 10, первый вход каждого второго элемента И 11 подключен к выходу датчика 1 включенного состояния вентиля, например плеча 2, второй вход - к выходу датчика 1 включенного состояния вентиля противоположного плеча, например плеча 4, той же фазы преобразователя, а выход - к соответствующему входу элемента ИЛИ 10, выход которого предназначен для подключения к исполнительному элементу защиты. Количество каждых из следующих элементов датчиков 1 включенного состоя- ния вентилей, элемент ) 8 памяти и первых элементов И 9 соответствует числу плечей преобразователя, а количество вторых эле- ментов,И 11 соответствует числу фаз преобразователя. Кроме того, устройство содержит по числу элементов 8 памяти первые элементы 12 задержки, а по числу плеч преобразователя соответственно вторые элементы 13 задержки, третьи элементы И 14, четвертые элементы И 15, при этом выход первого элемента 12 задержки подключен к сбрасывающему входу соответствующего элемента 8 памяти и второму входу соответствующего третьего элемента И 14, а вход - к выходу датчика 1 включенного

состояния вентиля плеча, например плеча 3, той же группы преобразователя, подключенного к отстающей на 120 эл.град.фазе, первый вход третьего элемента И 14 подключен к выходу соответствующего датчика 1 включенного состояния вентиля, а выход

-к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ 10, первый вход четвертого элемента И 15 соединен через второй элемент задержки 13 с выходом соответствующего датчика 1 включенного состояния вентиля, второй вход- к соответствующему датчику 1 включенного состояния вентиля плеча, например плеча 5, той же группы преобразователя, подключенного к опережающей на 120 эл.град.фазе, а выход

-к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ 10,

Устройство работает следующим образом.

При включении плеча преобразователя, например ппена 2, на запускающем входе соответствующего элемента 8 памяти формируется сигнал лог.1, О сг же сигнал поступает на пеовь.й вход .. снветствующе- го второго злемен.а И 1 , на первый вход соответствующего ретьего элемента И 14 и иерез второй элемент 13 задержки на первый вход четвертого элемента И 15 С выхода элемента памяти 8 на первый вход соответствующего первого элемента И 9 поступает сигнал лог. 1. На вторые входы первого 9, второго 11,i ретьего 14 и четвертого 15 элементов И поступает лог.О, что соответствует лог. О на их выходах а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 10. При выключении плеча 2 преобразователя с соответствующего элемента 8 памяти снимается сигнал на запускающем входе, а также с первых входов элементов И 9, 11, 14 и 15. При включении плеча той же группы, но другой фазы, отстающей на 120 эл.град., на сбрасывающий вход элемента 8 памяти через первый элемент 12 задержки поступает сигнал, формирующий на его выходе лог. О. С выхода первого элемента 12 задержки лог. 1 поступает на второй вход третьего элемента И 14, нотак как отсутствует лог. 1 на первом его входе, то на выходе по прежнему будет оставаться лег. О. С выхода элемента 8 памяти сигнал лог. О поступает на первый вход соответствующего первого элемента И 9, на второй вход которого поступает через интервал времени, соответствующий 60 зл. град, единичный импульс с канала управления вентиля плеча 4 преобразователя той же фазы, но другой группы. Но при такой комбинации входных сигналов на выходе первого элемента И 9 будет оставаться лог. О После включения вентиля

плеча 4 преобразователя на второй вход соответствующего второго элемента И 11 поступает сигнал лог. Г, а на первом его входе уже находится лог. О, следовательно, на выходе - тоже лог. О. При работе плеча 3 на оба входа четвертого элемента И 15 поступает сигнал лог. 0й. Таким образом, в нормальном состоянии преобртазователя не возникает момента времени, в течение которого одновременно на обоих входах элементов И 9, 11, 14 и 15 присутствует сигнал лог. 1. Соответственно на выходе элемента ИЛИ 10 тоже постоянно присутствует сигнал лог. О.

Первый элемент 12 задержки предназначен для снятия ложных срабатываний защиты при работе на активно-индуктивную нагрузку, так как в этом случае возникает коммутация двух вентилей одной группы преобразователя - заканчивающего работу и вступающего в работу (например, вентилей 2 и 3), что приводит к одновременной их проводимости. Временной интервал коммутации вентилей зависит от тока нагрузки. Чем больше ток нагрузки, тем больше интервал коммутации. При отсутствии первого элемента 12 задержки такое положение привело бы к подаче лог, 1 на устанавливающий и сбрасывающий входы элемента 8 памяти одновременно. Наличие такой комбинации на входе элемента 8 памяти приводит к непредсказуемости сигнала.на его выходе. Чтобы исключить вышеописанную ситуацию между сбрасывающим входом элемента 8 памяти и датчиком включенного состояния вентиля следующего по порядку чередования фаз этой же группы вентилей, устанавливается первый элемент 12 задержки. Время его задержки рассчитывается таким образом, чтобы оно было равно временному интервалу коммутации вентилей, соответствующему максимально-допустимому току нагрузки. Если ток нагрузки превысит допустимое значение, то соответственно возрастает и интервал коммутации вентилей, превышающий время задержки элемента 12. В результате на оба входа третьего элемента И 14 поступит сигнал лог. 1, следовательно лог. 1 возникнет и на выходе третьего элемента И 14, которая поступит на соответствующий дополнительный вход элемента ИЛИ 10, что приведет к срабатыванию защиты. Так происходит отключение преобразователя при превышении максимально-допустимого значения тока.

Чувствительность устройства к возникновению пробоя силового перехода вентиля осуществляется с помощью дополнительно введенных третьего 14 и четвертого 15 элементов И. В случае пробоя тиристора., например, плеча 2 в момент его работы неисправность будет обнаружена в момент после коммутации с вентилем плеча 3, так 5 как проводимость тиристора плеча 2 не прекратится и на оба входа третьего элемента И 14 поступит сигнал лог. Г, которая с выхода третьего элемента И 14 через элемент ИЛИ 10 поступит на исполнительный 10 элемент защиты. При пробое, например, тиристора плеча 2 преобразователя обратным током при работе тиристора плеча 5 этой группы вентилей сигнал лог. 1 поступит на оба входа четвертого элемента И 15, кото- 15 рый с его выхода через элемент ИЛИ 10 поступит на исполнительный элемент устройства защиты. Таким образом, данный принцип защиты основывается на невозможности работы (кроме интервала време0 ни коммутации)двух вентилей одной группы одновременно. Второй элемент 13 задержки предназначен для тех же целей.что и первый элемент 12 задержки и рассчитывается на аналогичное время задержки.

5Сигнал защиты формируется также и

при любом другом нарушении коммутации вентилей преобразователя. Например, при пропуске включения вентиля плеча 3 на сбрасывающий вход элемента 8 памяти не

0 поступит сигнал лог. I. В результате в момент формирования импульса управления вентиля плеча 4 на оба входа первого элемента И 9 поступают единичные сигналы, что приведет к срабатыванию устройства.

5 Благодаря элементу 8 памяти устройство защиты будет работать независимо от того, в каких режимах (прерывистых или непрерывистых токов) работает преобразователь. При сквозном срыве инвертора, при включе0 нии вентилей плеч 2 и 4, мгновенно формируется сигнал на выходе соответствующего второго элемента И 11. Этот сигнал лог. инициирует срабатывание исполнительного элемента защиты.

5

Формула изобретения Устройство для зашиты мостового вентильного преобразователя, снабженного каналами управления, содержащее по числу

0 плеч преобразователя соответственно, дат- чики включенного состояния вентилей, элементы памяти и первые элементы И, а по числу фаз преобразователя вторые элементы И и элемент ИЛИ, при этом вход датчика

5 включенного состояния вентиля каждого плеча преобразователя предназначен для подключения к соответствующему плечу преобразователя, а выход датчика включенного состояния вентиля каждого плеча преобразователя подключен к запускающему

входу соответствующего элемента памяти, выход которого подключен к входу соответствующего первого элемента И, второй вход которого предназначен для соединения с каналом управления вентиля противопо- ложного плеча той же фазы преобразователя, а выход - соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, первый вход каждого второго элемента И подключен к выходу датчика включенного состояния вентиля плеча соответствующей группы преобразователя, второй вход - к выходу датчика включенного состояния вентиля противоположного плеча той же фазы преобразователя, а выход - к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого предназначен для подключения к исполнительному элементу защиты, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет срабатывания защи- ты при возникновении пробоя какого-либо вентиля и при превыщении допустимого тока в цепи нагрузки в случае работы преобразователя на активно-индуктивную нагрузку, и повышения надежности за счет исключения возможности ложного срабатывания защиты при работе преобразователя на активно-индуктивную нагрузку, введены

по числу элементов памяти первые элементы задержки, а по числу плеч преобразователя соответственно вторые элементы задержки, третьи элементы И. четвертые эл ементы И, элемент ИЛИ снабжен дополнительными входами по числу трет ьих и четвертых элементов И, причем выход каждого первого элемента задержки подключен к сбрасывающему входу соответствующего элемента памяти и к первому входу соответствующего третьего элемента И, а вход - к выходу датчика включенного состояния вентиля плеча той же группы преобразователя, подключенного к отстающей на 120 эл.град. фазе, второй вход третьего элемента И подключен к выходу соответствующего датчика включенного состояния вентиля, а выход-к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ, первый вход каждого четвертого элемента И соединен через второй элемент задержки с выходом соответствующего датчика включенного состояния вентиля, второй вход подключен к выходу датчика включенного состп. , вентиля плеча той же группы преобразователя, подключенного к опережающей на 120 эл.грзд. фазе, а выход - к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ.