1
Изобретение относится к электроперед-ачам постоянного тока высокого напряжения и преобразовательным установкам, содержащим вентильные преобразовательные мосты, в частности к способам защиты от повреждений вентильных разрядников, включенных на стороне постоянного тока каскадно-мостовых преобразователей и входящих в систему защиты этих преобразователей от перенапряжений.
Известен способ защиты разрядников, представляющих собой искровые разрядные промежутки и включенных на стороне постоянного тока мощных преобразовательных установок, заключающийся в определении факта пробоя разрядника по возникновению короткого замыкания в схеме преобразовательной установки и запирании управляющих импульсов вентилей в одномостовых преобразовательных схемах или включении щунтирующих вентилей соответствующих мостов во многомостовых схемах. При пробоях разрядника (так же, как и при других нарущениях работы оборудования) вся электропередача (в одномостовой преобразовательной схеме) или отдельные преобразовательные мосты отключаются, напряжение на пробившемся разряднике становится равным нулю и сопровождающий постоянный ток разрядника прекращается в первом случае вместе с прекрап1,ением
тока передачи, а во втором случае - после его перехода на щунтирующие устройства.
Целью изобретения является уменьшение перерыва в работе мостов, вызванного срабатыванием разрядника, а также повыщение надежности защиты этих разрядников от перегрева и разрушения в случае нормальной работы преобразовательного оборудования и при некоторых отказах последнего.
Указанная цель достигается благодаря ItOму, что при появлении тока в цепи разрядника запирают рабочие вентили моста.
Для уменьшения величины тока, длительно протекающего через разрядник, на время работы шунтирующего аппарата принудительно отпирают рабочие вентили.
При запирании управляющих импульсов рабочих вентилей преобразовательные мосты переводятся в режим двухфазного опрокидывания, на полюсах мостов возникает переменное напряжение вентильных обмоток преобразовательных трансформаторов, что приводит к гашению дуги сопровождающего тока разрядников при первом же переходе этого напряжения через нулевое значение и к немедленному возобновлению нормальной работы мостов после отпирания управляющих импульсов их рабочих вентилей.
В случае негашения дуги сопровождающего тока разрядника (ток в цепи разрядника продолжает существовать) производят уменьшение величины этого тока путем принудительного отпирания управляющих импульсов рабочих вентилей преобразовательных мостов, защищаемых сработавшим разрядником, через определенное время, определяемое запасом термической устойчивости вентильного разрядника. При этом указанные мосты всту-. пают Б работу, часть тока полуцепи с разрядника ответвляется па эти преобразовательные мосты, что значительно уменьшает нагрев разрядника. Величина уменьшенного тока разрядника определяется пересечением внешней характеристики преобразовательных мостов и вольт-амперной характеристики разрядника. правлягощие импульсы продолл ают поступать па вентили вплоть до момента замыкания контактов шунтирующих аппаратов.
Такой способ защиты позволяет надежно выявить срабатывание вентильного разрядника и запустить устройство для его защиты, быстро обеспечивающее условия для гашения дуги сопровождающегося тока и ввода преобразовательных мостов в работу, а в случае негашения дуги сопровождающегося тока, позволяющее осуществить перевод части тока разрядпика на параллельпые мосты для того, чтобы не превысить допустимую термическую нагрузку на вентильный разрядник.
На фиг. 1 показаны возможные места включения вентильного разрядника на стороне постоянного тока многомостового каскадного преобразователя и включение датчиков тока, фиксирующих протекание тока через разрядники; на фиг. 2 - осциллограммы испытаний предложепного способа защиты применительно к разряднику, включенному между верхним полюсом П моста и землей в двухмостовой преобразовательной схеме, где Up - напряжение на разряднике, гр - ток, протекающий через разрядник.
щита по предлагаемому способу заключается в следующем.
При пробое вентильного разрядника 1 на стороне постоянного тока многомостового преобразователя (в рассматриваемом случае - разрядника «верхний полюс П моста - земля) датчик тока 2 вырабатывает сигнал, длительность которого соответствует длительности протекания через разрядник тока. Выходной сигнал датчика запускает устройство для защиты сработавшего разрядника, которое на первом этапе работы запирает управляющие импульсы рабочих вентилей 3 соответствующих преобразовательных мостов. При этом преобразовательные мосты переходят в режим двухфазного опрокидывания и на их полюсах появляется синусоидальное напряжение промышленной частоты вентильных обмоток преобразовательных трансформаторов, которое и прикладывается к сработавщему разряднику.
На осциллограмме на фиг. 2, а момент пробоя разрядпика обозначен ti, а запирание
управляющих импульсов рабочих вентилей и начало режима двухфазного опрокидывания /2При переходах напряжения на разряднике, а следовательно, и его тока через нулевое значение создаются условия для гашения дуги сопровождающего тока разрядника, поскольку деионизация разрядных промежутков и восстановление их электрической прочности у вентильных разрядников происходит при первом же переходе тока через нуль, как и видно на фиг, 2, а (момент з)Вслед за этим на рабочие вентили могут быть вновь поданы управляющие импульсы и восстановлена нормальная работа мостов. Следовательно, применение предлагаемого способа позволяет зпачительпо сократить перерыв в работе преобразовательных мостов, вызванный срабатыванием разрядников, который может составлять в данном случае всего 0,01--0,02 сек.
На фиг. 2,6 показана работа устройства защиты в случае длительного протекания тока через разрядник.
В момент 1 происходит пробой разрядника при запертых управляющих импульсах рабочих вентилей обоих мостов. В данном опыте для иллюстрации описываемого способа защиты имитировался отказ устройств, осуществляющих гашение дуги сопровождающего тока разрядника. Поскольку гащения разрядника в течение заданного времени (в данном случае 40 мс) не происходит (сигнал датчика тока существует), то в момент времени tz устройство защиты отпирает управляющие импульсы рабочих вентилей обоих мостов с целью уменьшения тока разрядника. Большая часть тока (ток разрядника был 560 А, стал 180 А) переходит на мосты.
Разрядник гасится при замыкании контактов шунтирующих аппаратов 4 (фиг. 1), запускаемых от устройства защиты (в данном опыте гашение разрядника было произведено в момент tz на фиг. 2, б) автоматикой проведения опыта с помощью шунтирующих вентилей 5 (фиг. 1) гораздо раньше, чем замыкаются контакты Шунтирующего аппарата (с целью ограничения выработки располагаемого ресурса разрядника).
Предмет изобретения
1. Способ защиты вентильного разрядника, установленного на стороне постоянного тока многомостового каскадного преобразователя путем перевода преобразовательного моста с шунтирующим аппаратом в режим двухфазного опрокидывания, отличающийся тем, что, с целью использования возникающего при этом переменного напряжения для гашения дуги сопровождающего тока, при появлении тока в цепи разрядника запирают рабочие вентили моста. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,
что, с целью уменьщения величины тока, длительно протекающего через разрядник, на время работы шунтирующего аппарата принудительно отпирают рабочие вентили.
)-hа
О
tl t2t3
