Способ для защиты преобразовательного моста от сверхтоков и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК H02H7/10 H02M1/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защитЬ преобразовательных мостов линий .передач, встайок и стендов пос тоянного тока, в КОТОРЫХ рабочие вен тили используются в качестве шунтиру ющих вентилей Известна зацщта преобразователь|ных мостов от сверхтоков, содержащая датчики дифференциального сравнения фазных и выпрямленного токов, воздействующие на блок включения шунтирующего вентиля о Эта запщта не выявляет поврежденной фазы моста и неэффективна, когда в качестве шунтиру ющего вентиля используются рабочие вентили Наиболее близким по те-хническим средствам и достигаемому результату является способ защиты преобразовательного jMocTa от CBepxTOKOBj, состоя ,щий в том, что измеряют мгновенные j значения вьшрямленного тока и тока i в каждой .щине моста., сравнивают фаз;Ные токи с уставкой и лри ее превышении формируют ситнал на запирание рабочих вентилей Недостатком этой защитыявляется недостаточная надежность Целью изобретения является повышение надежности работы моста увеличением точности определения поврежденной фазы Цель достигается тем, что фикси-. руют одновременно в двух шина-х нали чие сверхтоков лротивоположного направления, лЬсле чего выявляют третью фазную шину, ло которой не протекает сверхток, сравнивают ток -этой фазы и выпрямленный ток, по знаку разности токов выявляют ловрежденную фазу и подают управляющие импульсы на оба вентиля поврежденной, фазы, причем рстальные вентили моста оставляют за лертымио С целью повышения надежности устройство для защиты преобразова тельного моста от сверхтоков, содержащее датчики иьшрямленногои фазных токов, подключенные к блоку фиксирования сверьхтоков с прямыми и инверсными выходами дл5ь каждой фазы, снабж но дололнительным датчиком фазных токов с лрямыми и инверсными выхода- ми для каждой фазы и тремя блоками выявления ловрежденной фазы,, кавдый из которых включает в себя четыре трехвходовых и четыре дву-хвходовых элемента И, два четьфе-хвходовых элемента ШШ, лервый и второй элементы памяти и элемент задержки, причем каждый из трехвходовых -элементов И соединен с прямым и инверсным выходами блока фиксирования сверх токов, соответствующими двум разныМ( следующим друг за другом фазам, и с выходом дополнительного датчика фадных токов, соответствзтощим третьей фазе, выходы тре:хвходовых -элементов и подключены к первому -элементу или, выход которого через первый элемент памяти и элемент задержки соединен с первыми входами двухвходовых элементов И, вторые в-ходы которых соединены с выходами датчика фазных токов, а их выходы лодключены к входам второго элемента ИЛИ, соединенного с вторым элементом памяти На фиго1 и 2 представлены диаграммы токов в шинах моста, поясняющие способ защиты; на фиг.З представлена схема устройства для защиты моста Устройство содержит блок фиксиро вания сверхтоков 1., датчик фазных -токов 2, блоки вьшвления поврежденной фазы 3-5 и элементы памяти 6-8. Каждый блок выявления поврежденной фазы содержит четырехв-ходовые элементы И 9,10,11,12, элемент ИЛИ 13, элемент памяти 14, элемент задержки : 15, двухвходовые -элементы И 16-19 и второй элемент ИЛИ 20 Сущность способа состоит в еледующем о При возникновении перекрытия вентиля +А в момент (фиг„1) сразу-же после его погасания и во время -горения вентилей н-Б (в поврежденной половине моста) и -С, (в неповрежденной половине моста) происходит нарастание токов -А, +В в соответствующих фазах вентильной обмотки в момент t фиксируется одновременное наличие сверхтоков противоположного направления в обеих указанных фазах отсутствие сверхтока в третьей фазе (С.) и наличие в ней нормального тока равного вьшрямленному току -преобразователя Это однозначно характеризует ловрежденную фазу ло совпадению направлений сверхтока в поврежденной, и тока в третьей фазе Аналогично лротекает лроцесс лри перекрытии того -же вентиля в момент ta (четвертая зона) во время - горения вентиля в ловрезденной лолови

не моста и вентиля -В в неноврежден- ной. В момент tj фиксируется наличие .сверхтоков -А +С в соответствующих фазах отсутствие сверхтока в фазе, В и наличие в ней тока, равного выпрямленному. Из этого с учетом знаков тока в третьей фазе и сверхтоков в поврежденной:,, однозначно определяется поврежденная фаза.

Для исключения вероятности ложного определения фазы в тех сравнительно редких (мучаях когда ток в третьей фазе, ранее увеличивавшийся, к моменту фиксации двух сверхтоков снижается до величины, равной выпрямленному, через заданное время после фиксации поврежденной фазы производят дополнительную проверку наличия указанного тока и лиш при его наличии окончательно фиксируют поврежденную фазу.

Необходимость этого, иллюстрируется осциллограммой, на фиГо2, когда перекрытие вентиля +А возникает в момент t|, через 120 после его погасания (момент t), т.е. непосредственно рёред началом коммутации с вентиля +В на вентиль +Со В начале процесса происходит незначительное увеличение токов +В и -А, после начал коммутации происходит нарастание тока +с и одновременное снижение тока +Во В момент t. ток фазы В, имеющий направление, совпадающее с направлением сверхтока в фазе С, снижаясь становится равным выпрямленному току моста, а в фазах А и С фиксируются сверхтоки -А, +С Подобное сочетание токов соответствует перекрытию вентиля -С, однако, для исключения неправильной фиксации через время 1 3 мс. лосле первой фиксации производится дополнительная проверка наличия нормального тока в третьей фазе. Ток в фазе В за указанное время сни

зится ниже значения нормального выпрямленного тока (момент tj) и не- . правильного определения поврежденной фазы не будето

Устройство защиты работает следующим образом. При появлении двух сверх токов (например -А, и ) при наличии тока -В, равного выпрямленному срабатьшает элемент И 9,10,11 или 1.2 и запускается элемент памяти 14. Одновременно ло сигналу с выхода блока 1 или отдельного органа защиты (на фиГоЗ не показаны) снимается управляющие импульсы с рабочих вентилей моста. Через время срабатьшания элемента задержки 15 (1-3 мс) сигнал с его выхода поступает на входы элементов совпадения 16-1,9, Если по истечении указанного времени на другом входе злемента 16 ещесс с1 анится сигнал о наличии тока -В, через элемент ИЛИ 20, срабатывает элемент выходной памяти 6, выдающий длительный сигнал в систему импульсного управления на включение обоих вентилей фазы АО Включение вентиля, параллельного дуге перекрытия, способствует прекращению повреждения, в результате рабочий ток, создаваемый другими мостами, начинает проходить по вентилям фазы А моста, шунтируя его, что создает возможность далее шунтировать мост с помощью контактного шунтирующего устройства и вывести его из работы. Трехфазные повреиодения, сопровозкдающиеся появлением сверхтоков во всех фазах, не приводит к ложной работе устройства, поскольку ни один из водных элементов совпадения блоков 3-5 при этом не работает.

Таким образом, обеспечивается выявление и ликвидация повреждений типа перекрытие вентилей преобразонательного моста, не содержащего отдельный шунтирующий вентиль. УстаВ а cBep moHff Уf/naifна rn a net Фиг.г

1. Способ защиты преобразователь- ного моста от сверхтоков, состоящий в трм, что измеряют мгновенные значе-; ния выпрямленного тока и тока в каждой фазной шине моста, сравнивают фазные токи с уставкой и при ее прёвьвпении формируют сигнал на запирание рабочих вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, фиксируютналичие одновременно в двух шинах сверхтоков противоположного направления, после чего выявляют третью фазную шину, по которой не протекает све рхток, сравнивают ток этой фазы и выпрямленный ток по знаку разности токов выяв; ляют поврежденную фазу и лодают управляю1циё импульсы на оба вентиля поврежденной фазы, причем осталь ные вентили моста оставляют запертыми. 2. Способ по По V, о т л и ч а ющ и и с я тем, что проверяют правильность определения поврежденной фазы по току в третьей фазе через заданный интервал времени после фиксации сверхтоков о 3 о Устройство для защиты преобразовательного моста от сверхтоков, содержащее датчики выпрямленного и фазных токов, подключенные к блоку фиксирования сверхтоков с прямыми и инверсными выходами для калздой фа.зы, отличающееся тем, j4TO оно снабжено дополнительным датчиком фазных токов с прямыми иинверсны-ми выходами для каждой фазы и тремя блоS ками выявления поврежденной фазы, каждый из которых включает в себя четыре трехаходовых и четыре двухвходовьк и, два четьфехвходовых элемента ШШ, первый и второй элементы ламяти и элемент задержки, причем каждый из трехвходовых элементов СХ) и соединен с прямым и инверсным 00 1C СА9 выходами блока фиксирования сверхтоков, соответствующими двум разным следую{(им друг за другом фазам, и. с выходом допопнителбного датчика . 00 фазных токов соответствующим, третьей фазе выходы трехвходовых .сэлемен тов И подключены к первому элементу ШМ выход которого через лервый элемент ламяти и элемент .задержки соединен с первыми входами двухвходовък элементов И, вторые входы которых соединены с выходами датчика фазных токов, а их выходы подключены к входам BT( элемента ИЛИ соединенного с вторьм .элементом памяти.