УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ Советский патент 1966 года по МПК H02H7/12 

Предлагаемое устройство для защиты трехфазного мостового выпрямителя на полупроводниковых вентилях от пробоя и тока короткого замыкания отиосится к устройствам известного типа того же целевого назначения, содержащим трансформатор напряжения, блоки формирования и дифференцирования импульсов, сумматоры и датчики тока на тороидальных сердечниках, воздействующие на иснолнительную цепь, которая отключает фазы выпрямителя в непроводяи1,ую часть периода вентиля.

Особенностью устройства, составляющего предмет изобретения, является применение, с целью повыщения надежности защиты, датчика контроля пробоя вентилей, выполненного в виде схемы сравнения, подключенной через диоды и делитель напряжения к вентилям для определения разности между выпрямленным обратным напряжением вентилей и рабочим напряжением защищае1мого выпрямителя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, на которой показана установка датчиков для защиты указанного выпрямителя; на фиг. 2 - блок-схема устройства защиты; на фиг. 3, а и 3,6 - кривые напряжения, поясняющие принцин действия датчика контроля пробоя вентилей. Мостовой выпрямитель на полупроводниковых вентилях Bi - БВ подключен к трехфазной сети

через масляный выключатель ВМ и трансформатор Тр.

В каждое нлечо моста включены отключающие аннараты , которые могут отключать цепь без тока или под током. Для определеиия появления тока короткого замыкания служат датчики /, для определения сквозного пробоя цепочек вентилей - датч11ки //, представляющие торы с двумя обмотками. В цепях

вентилей установлены датчики тока ///, формирующие импульсы в начале появления тока через вентиль и при спадании его к нулю. Импульсы от датчиков /// поступают в устройство III (фиг. 2), которое производит разделение положительных н отрицательных импульсов и соответствующим образом их группирует. Для обнаружения пробоя отдельных вентилей применены датчнки IV и схема сравнения V, в качестве которой может быть использован магнитный усилитель.

Схема защиты работает следующим образом. Моменты вступления вентилей в работу соответствуют точкам пересечения кривых фазных напряжений или моментам прохождения коммутирующих напрял ений через нуль. Для установления ноложительного значения ко.ммутирующего нанряжения последнее через трансформатор напряжения ТН поступает в устройство VI (фиг. 2), осуществляющее дифэтого устройства появляются импульсы малой длительности, которые поступают иа входы триггеров VU, образующих между импульсами паузу с длительностью а, соответствующую общему времени срабатывания схемы защиты, и иа входы триггеров У///, формирующих импульсы длительностью 120°. Устройство ///а разделяет положительные и отрицательные импульсы, поступающие от датчиков 111, и группирует их таким образом, что можно сравнить начало коммутации тока на одном вентиле с окончанием ее иа другом и сформировать импульс, равный длительности коммутации Y- Положительные импульсы от схемы ///а поступают на входы триггеров VIII (это делается для более четкой их работы), а сгруппированные импульсы - на входы триггеров IX, которые формируют импульсы длительностью коммутации у. Далее сформированные импульсы поступают в устройства их суммирования X, на выходе которых получаются импульсы длительностью t, соответствующей разности между временем негорения анода и общим временем а срабатывания схемы защиты. Таким образом, пока существует импульс длительностью t, можно осуществлять бестоковое отключение соответствующего выключателя AI - AQ. Таким образом, этот импульс является разрешающим. При возникновении короткого замыкания, а также сквозного пробоя вентилей появляются импульсы на выходах датчиков / или //. Импульсы с выходов этих датчиков через схему „ИЛИ поступают на вход устройства XII, формирующего импульс для отключения выключателей AI...AS. Импульсы с выходов устройств X и XII через схему ,,И поступают на вход повторителя XIII и далее на устройства XIV, отключающие выключатели Л ... AQ. Чтобы не произошло отключения выключателей тех фаз, через которые проходят токи повреждений, импульсы с датчиков I н II попадают также на вход устройства XI, формирующего импульсы, запирающие соответствующие повторители XIII. Схема защиты обеспечивает в первые несколько миллисекунд отключение четырех и двух фаз, участвующих в питании места повреждения, при прохождении через них прерывистого тока в следующие иериоды. В случае пробоев отдельных вентилей нроисходит повышение напряжения на остальных вентилях данной фазы. Для того чтобы установить неисправность, в схему введен специальный датчик. Форма обратного напряжения на одиочных вентилях катодной или анодной груни меет вид, .показанный на фиг. 3,а (, 3-к, US-K). Если нроизвести выпрямление того напряжения, то получится кривая напряения (УО (фиг. 3,6), которая в некотором мастабе соответствует кривой выирямленного наряжения и (фиг. 1) установки, но имеет обратный знак. В случае пробоя отдельных венилей величина обратного напряжения изменяет свою величину, и кривая нанряжения U также изменяется. Изменение напряжения сети вызывает пронорциоиальное изменение напряжений и и. Таким образом, сравнивая напряжение UQ с напряжением U (или с частью иапряжения U), можно установить целостность вентилей вынрямительной установки. Датчик контроля пробоя веитилей IV (фиг. 1) представляет собой трехфазный выпрямитель на диодах, нагруженный на соиротивление R и выпрямляющий обратное нанряжение одиночных веитилей анодной или катодной групп. Иапрял ение с сопротивления R и часть выпрямленного напряжения U (паденне напряжения на сопротивлении R, включенном последовательно с сопротивлением R-z} ностунают на вход схемы сравнения V. При на.рушении баланса между напряжениями UQ и и (при пробое вентилей) с выхода схемы V подается импульс на устройство сигнализации. При значительном колебании (повышепие напряжения существенно снижает надежность работы установки) с выхода схемы V иодается имиульс на отключение главного масляного выключателя ВМ. Предмет изобретения Устройство для защиты трехфазного мостового выпрямителя на полупроводниковых вентилях от пробоя и тока короткого замыкания, содержащее трапсформатор напряжения, блоки формировапия и дифференцирования импульсов, сумматоры и датчики тока на тороидальных сердечниках, воздействующие на исполнительную цень, которая отключает фазы выпрямителя в непроводящую часть периода вентиля, отличающееся тем, что, с целью повышения надел ности защиты, применен датчик контроля пробоя вентилей, выполненный в виде схемы сравнения, подключенной через диоды и делитель нанряжения к вентилям для определения разности между выпрямленным обратным напряжением веитилей и рабочим напряжением защищаемого выпрямителя.