Данное устройство относится к области электротехники, предназначается для определения неисправного вентиля в высоковольтных преобразовательных установках и может быть использовано в преобразовательных мостах подстанций постоянного тока.
Эксплуатация высоковольтных преобразовательных схем с управляемыми вентилями требует своевременного определения ухудшения состояния вентилей, до того как это ухудшение принимает опасный характер. Чаще всего это проявляется в увеличении числа пропусков зажигания вентиля.
В высоковольтных преобразовательных местах для увеличения надежности в одно плечо моста обычно включают два последовательно соединенных вентиля. В этом случае при нарушении работы одного плеча, т.е. при появлении пропусков зажигания вентилей этого плеча, возникает необходимость определить, который из двух последовательно включенных вентилей неисправен.
Известно устройство для определения числа частичных пропусков зажигания ртутных вентилей преобразовательного моста, содержащее блок питания, блок формирования управляющих импульсов и блоки фиксации пропусков зажигания, подключенные к схемам совпадения. Схемы совпадения подключены на напряжение небаланса двух последовательно включенных вентилей, возникающее в результате вычитания анодных напряжений вентиля, работающего нормально, и вентиля, пропустившего зажигание. В принципе действия устройства, которое использует небаланс напряжений, заложена возможность его нестабильной работы. Так, из-за нестабильности отдельных элементов схемы внешних цепей и нескомпенсированных паразитных емкостных связей преобразовательного моста может появиться небаланс емкостных делителей. Небаланс вызывает ложные срабатывания прибора. Последние могут возникать также я при включении или отключении преобразовательного моста из-за неравномерного распределения напряжения по емкости моста за счет неодинаковых цепей утечки.
Определение вентиля, в котором произошло нарушение, требует расшифровки по специальной таблице, учитывающей знак напряжения плеча и наличие или отсутствие управляющего импульса вентилей, что чрезвычайно затрудняет работу с прибором.
Отличие предложенного устройства состоит в том, что каждая схема совпадения через RC-цепочку подключена параллельно ртутному вентилю.
Таким образам, на схемы совпадения устройства подаются напряжения, пропорциональные анодным напряжениям каждого вентиля.
На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - схема подключения устройства к плечу преобразовательного моста; на фиг. 3 - кривые, характеризующие анодные напряжения при работе преобразовательного моста в выпрямительном режиме.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1 - блок формирования, предназначенный для формирования из управляющего импульса вентиля строб-импульса; 2 - схемы совпадения для управления блоками фиксации вентилей в моменты, соответствующие пропуску зажигания; 3 - блоки для фиксирования пропуска зажигания вентиля и блокировки фиксирующего блока загоревшегося вентиля; 4 - блок реверса для восстановления постоянной составляющей в усредненном анодном напряжении вентиля и автоматического ввода устройства в работу при изменении режима преобразовательного моста.
Блок 1 состоит из входного разъема 5, двухзвенной интегрирующей цепочки, собранной из емкостей и сопротивлений ограничителей по минимуму и максимуму на стабилитронах, дифференцирующей цепочки и вторичного ограничителя по минимуму на стабилитроне. Блок соединен со схемами совпадения 2. Последние состоят из входных разъемов 6 и 7, входных делителей и двух транзисторов 8 и 9.
На входе разъема 7 установлен трансформатор 10, инвертирующий знак анодного напряжения соответствующего вентиля.
Схемы 2 посредством емкостей 11 соединены с блоками 3. Эти блоки представляют собой генераторы импульсов на тиратроне 12 или 13 с холодным катодом. В анод каждого из тиратронов включены емкости, электромеханические счетчики 14 и 15 и поляризованные реле блокировки 16 и 17. Контакты реле 16 установлены в катоде тиратрона 13.
Блок 18 - блок питания устройства. На фиг. 2 19 и 20 - высоковольтные вентили; 21, 22, 23 и 24 - элементы демпфирующих цепочек; 25, 26 - дополнительно установленные емкости, образующие с элементами соответственно 22 и 23 два емкостных делителя напряжения, предназначенных для получения напряжений, пропорциональных анодным напряжениям вентилей.
На фиг. 3 верхняя кривая относится к загоревшемуся вентилю, а нижняя - к вентилю, пропустившему зажигание.
Устройство работает следующим образом.
Точка а (фиг. 2) соединяется высокочастотным кабелем со входом разъема 6 устройства, точка b - со входом разъема 7, а с - с корпусом. Таким образом, на устройство подаются напряжения, пропорциональные анодным. На вход разъема 5 подается управляющий импульс из шкафа собственных нужд вентиля. Поданный на разъем 5 управляющий импульс поступает на двухзвенную интегрирующую цепочку, при помощи которой затягивается передний фронт управляющего импульса, который затем ограничивается по минимуму и по максимуму стабилитроном. Полученный после ограничения прямоугольный импульс дифференцируется и вновь ограничивается стабилитроном. Сформированный таким образом строб-импульс оказывается сдвинутым по отношению к порогу зажигания и совпадающим по времени с моментом зажигания вентиля (импульс q на фиг. 3). Этот импульс подается на базы транзисторов 8, 9, работающих в режиме ключа («отперт-заперт»). Нормально эти транзисторы открыты постоянно поданным отрицательным напряжением, при этом сопротивление перехода эмиттер-коллектор мало, в результате чего все сигналы, поступающие на входы разъемов 6 и 7, закорачиваются через проводящие транзисторы 8, 9.
В момент появления положительного строб-импульса q на базах транзисторов 8 и 9 последние запираются, причем сопротивление перехода эмиттер - коллектор резко возрастает. Если в этот момент один из последовательно включенных вентилей даст пропуск зажигания (нижняя кривая, фиг. 3), на эмиттере соответствующего транзистора 8 или 9 выделится импульс, длительность которого равна длительности строб-импульса, амплитуда - пропорциональна мгновенному значению напряжения, приложенному в этот момент к аноду пропустившего зажигание вентиля. Указанный импульс через емкость 11 в зависимости от того, какой вентиль дал пропуск зажигания, поступает на сетку тиратрона 12 или 13, зажигая его. В результате этого емкости 27 или 28 могут разрядиться через обмотку счетчика 14 или 15 и реле 16 или 17. В этом случае соответствующий счетчик произведет фиксацию пропуска зажигания.
При срабатывании одного из реле, например 16, его контакты, включенные в цепь катода другого тиратрона 13, размыкают эту цепь и блокируют тиратрон 13 на пять-десять периодов. Указанная блокировка необходима, так как при пропуске зажигания одного из вентилей другой вентиль, не пропустивший зажигания в первый момент, во время второго периода также пропустит зажигание из-за пропуска первого.
Так как напряжения на входы разъемов 6 и 7 подаются с емкостных делителей, то эти напряжения оказываются усредненными относительно оси времени.
При работе преобразовательного моста в выпрямительном режиме пошляется дополнительная постоянная составляющая в анодном напряжении, которая положительна и сдвигает кривую напряжения вверх (пунктирная кривая, фиг. 3).
Для того, чтобы участки кривой анодного напряжения, соответствующие пропуску зажигания того или иного вентиля, совпали по уровню со строб-импульсом, анодное напряжение, подаваемое со входов разъемов 6 и 7 на эмиттеры транзисторов 8 и 9, не должно содержать дополнительной постоянной составляющей.
Для восстановления истинного значения постоянной составляющей в кривой анодного напряжения используется блок реверса 4.
Устройство для определения числа частичных пропусков зажигания двух последовательно включенных ртутных вентилей преобразовательного моста, содержащее блок питания, блок формирования управляющих импульсов и блоки фиксации пропусков зажигания, подключенные к схемам совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, каждая схема совпадения через RC-цепочку подключена параллельно ртутному вентилю.
