Высоковольтный тиристорный вентиль Советский патент 1980 года по МПК H01L25/02 

1

Изобретение относится к области высоковольтной преобразовательной техники, в частности к вентилям для преобразователей передач энергии постоянного тока.

Известен высоковольтный тири.сторный вентиль, собранный из электрических модулей, расположенных в р лаждающей камере. Модули выполнены в виде столбика, отдельные точки которого соединены с неподвижными контактами, расположенными на изоляционной трубе. Внутри трубы расположена вторая изоляционная труба с двумя кольцевыми контактами, с помощь. гибких 15 соединений связанными с клеьтной коробкой, расположенной снаружи, к которой подводится высокое напряжение, перемыкающими .в процессе контроля при помощи привода поочередно неподвиж- 20 ные контакты, подавая таким образом напряжение на соответствующие ячейки.

Недостатком такого вентиля является то, что для определения количества пробитых тиристоров необходимо «5 его выводить из работы, т.е. контроль за цедтостнрстью тиристоров не является непрерывным.

Наиболее близким техническим решением является высоковольтный тирис- 30

торный вентиль, выполненный в виде погруженных в резервуар с охлаждающей жидкостью, последовательно соединенных тиристоров с резистораили делительных цепей и резисторным столбом, и имеющий жидкостную систему контроля тиристогров/содержащую электрический мост.

Для сбора и передачи информации о состоянии тиристоров на потенциал земли, в известной конструкции в качестве датчиков использованы гидравлические затворы. Для определения количедтва пробитых тиристоров образован электрический мост из цепочек тиристоров и параллельно подключенных делителей напряжения. В диагональ каждого моста включена катушка привода затвора. Изоляцио.нная циркулирующая жидкость, например, масло подается к затвору по изоляционной трубке от насоса. По другой изоляционной трубке жидкость отводится от затвора к детекторному устройству.

Недостаток такого вентиля состоит в том, что контроль тиристоров является несовершенным, так как при пробое тиристоров в двух плечах измерительного моста система контроля не обнаруживает неисправности и.

следовательно, в данном случае, система /контроля является ненадежной .

Целью изобретения является повышение,Чеадежности контроля состояния тирисгоров. .

Цель достигается тем, что в резервуаре с охлаждающей жидкостью размещены две тепло- и электроизолирующие трубы, имеющие общий подачи циркулирующей охлаждающей жидкости, в одну из которых помеще-. ны резисторы делительных цепей, а в другую помещен резисторный столб, йри этом на выходе труб за пределами резервуара установлены термометры сопротивления , включенные в соседние плечи электрического моста.

На чертеже схематично изображен высоковольтный тиристорный вентиль.

В резервуаре 1 с охлаждающей жидкостью, погружены последовательно (Ьоединенные ячейки, состоящие из тиристоров 2 и резисторов 3 делительных цепочек, и резисторный столб 4, электрически подключенный параллельно цепи тиристорых ячеек 2.

При этом резисторы делительных цепочек размещены в изолирующей трубе 5 и внутри трубы соединены последовательно, а выводы к тиристорным ячейкам 6 выведены герметично- из этой трубы.

Резисторы столба 4 заключены в другую изолирующую трубу 7 и также соединены последовательно, а выводы выведены и включены параллельно вентилю. Указанные трубы имеют общий вход 8 для подачи охлаждающей жидкости. Они теплоизолированы и выполнены из электроизолирующего материала. Выходы указанных труб выведены из резервуара вентиля наружу при помощи металлических труб 9 через регулирующие вентили 10 к обратному коллектору системы охлаждения. Вблизи резервуара в эти трубы вмонтирова;ны термометры сопротивления 11, которые при помощи двухпроводных линий подключены в соседние плечи электрического измерительного моста, два других плеча которого образованы -резисторами 12,а в диагональ включено индикатор-, ное устройство 13. Питание измерителного моста осуществляется от источника 14.

Принцип работы заключается в следующем. . .

Напряжения на резисторном столбе и на делительной цепи равны и изменяются одйнаково, так как резистор делительной цепи такжевключён параллельно тиристорному вентилю; расходы жидкости через трубы 5 и 7 также равны и изменяются по одному и тому же .закону, так как трубы выбраны одного сечения и также имеется возможность регулировке вентилем на выходе Приток тепла извне к трубам также одинаковый И изменяется по одному

закону, так как трубы с резисторами расположены в непосредственной близости друг от друга.

Таким образом при ис.правных тиристорах в высоковольтном вентиле мощное-, ти, выделяемые в резисторном столбе и в-делительной цепи будут одинаковыми и будут изменяться по закону

P --nP p--uVnk

(l)r

где п - число тиристоров в высоко0 вольтном вентиле/

мощность, выделяемая на одном резисторе

(2)

ср

U - напряжение на вентиле; Я - резистор делительной цепи. Изменение температуры жидкости при протекании ее через Трубы будет.

.и, (3)

где ДЬд.ц. - приращение t в трубе с

делительной цепью , . приращение t в трубе с

резисторным столбом; Y - расход жидкости через

трубы; iiQ - приток тепла извне

С - коэффициент теплопередачи.

При пробое тиристоров температура жидкости на выходе труб будет неодинаковой. В трубе 7 резисторного столба температура будет-определяться выражением (3), а в трубе 5 делительных резисторов будет еще зависеть

и от количества пробитых тиристоров, причем, приращения температуры в трубе 5 при изменении напряжения на вентиле, расходов жидкости и притока тепла извне будет изменяться не так, как в трубе 7. .

Измерительный мост двумя плечами 12 настраивается таким образом, чтобы отклонение нуль-органа 13 было максимальным при отсутствии поврежденных тиристоров. При пробое № тиристоров, показание нуль-органа будет стремиться к нулю.

Можно установить несколько пар

термрметров. сопротивления и к каждой паре свойизмерительный мост и тогда можно контролировать тиристоры по нескольким уставкам.

Для увеличения чувствительности

мостов можно в каждое паечо моста включить последовательно несколько термометров сопротивлений.

Устройство, согласно настоящему изобретению, позволяет непосредствеНно на потенциале земли контролировать выход из строя наперед заданного числа пробитых тиристоров и надежность контроля состояния тиристОров с. жидКОстно-температурным принципом обеспечивается: