Устройство для защиты инвертора Советский патент 1982 года по МПК H02H7/122 H02M1/18 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ДИТЫ ИНВЕРТОРА Изобретение относится к электроте нике и может быть использованОуы час ности, для защиты выпрямительно-инверторных преобразовательных агрега тов тяговых подстанций постоянного тока. Ивзестны устройства, для защиты ин верторов, содержащие датчик напряжения, подключенный через элемент срав нения к исполнительному органу С1 . К недостатком этих устройств относятся узкие функциональные возможности из-за реагирования только на один из факторов, приводящих к опрокидыванию инвертора - понижению напряжения в сети переменного тока. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для защиты инвертора, содержащее датчик напряжения сети перемен ного тока, подключенный к входу генератора пилообразного напряжения и через пороговые элементы непосредственно и через интегрирующий элементК входам схемы совпадения, выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах, один из которых через пороговый элемент подключен к выходу датчика импульсов управления, причем выходы генератора пилообразного напряжения и схемы совпадения подключены к управляющему переходу тиристора формирователя сигнала защиты, соединенному с исполнительным органом С 2 . Недостатком устройства является невысокая надежность его работы изза того, что оно не реагирует на появление на выходе системы управления дополнительных ( ложных)импульсов, которые приводят к опрокидыванию инвертора . Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты инвертора снабжено Фазосравнивающей схемой контроля, полупроводниковый ключ схемы совпадения, подключенный к датчику импульсов управления, выполнен транзисторным, а формирователь сигнала защиты снабжен дополнительным тиристором, подключенным параллельно основному тиристору, причем входы фазосравнивающей схемы,подключены к вы ходам датчиков импульсов управления и напряжения сети, а ее выход - к управляющему переходу дополнительного тиристора. На чертеже представлена принципиальная схема ус рройства. Устройство для защиты инвертора содержит датчик 1 напряжения сети переменного тока, подключенный к входу генератора 2 пилообразного напряжения и через пороговые элементы 3 и непосредственно и через ин тегрирующий элемент 5 - к входам схемы 6 совпадения, выполненной на последовательно соединенных полупро водниковых ключах-тиоисторах 7 и 8 и транзисторе 9,вход которого через пороговый элемент 10 подключен к датчи ку 11 импульсов управления, выполненному в виде блока импульсных трансформаторов 12, нагруженных на резисторы 13- Выходы генератора 2 и схемы 6 совпадения подключены через пороговый элемент 14 к управляющему переходу тиристора 15 формирователя 16 сигнала защиты, включающему также .формирующий конденсатор 17 и выходной трансформатор 13 подсоединенному к исполнительному органу 19- Параллельно тиристору 15 включен допол нительный тиристор 20, управляющий переход которого подключен к выходу фазосравнивающей схемы 21, выполненной в виде блока тиристоров 22, силовая цепь которых подсоединена к резисторам13 датчика 11, а цепь управления через.диоды 23 соединена с блоком трансформаторов 2 датчика 1 напряжения, нагруженного на выпрямитель 25. Устройство работает следующим образом. При нормальной работе инвертора в определенной последовательности через 60 поступают управляющие импуль сы от схемы управления на тиристоры инвертора. Через контрольные импульсные трансформаторы 12 эти импульсы поступают в датчик 11 импул сов. При этом падение напряжения на резисторах 13 пропорционально току Э . управления силовыми тиристорами. Если схема управления вырабатывает импульсы необходимой амплитуды, напряжение на резисторе 13 выше уровня стабилизации стабилитрона 10 и через каждые бО транзистор 9 открывается. Одновременно открываются тиристоры 7 и 8 схемы совпадения, если уровень напряжения в питающей, сети не ниже допустимого. Контроль напряжения осуществляется сравнением напряжения, поступающего с датчика 1 напряжения (блок трансформаторов 24 и выпрямительный мост 25) с уровнями стабилизации стабилитронов 3 и 4, После открытия схемы 6 совпадения через нее происходит разряд генератора 2 пилообразного напряжения. В промежутках между импульсами транзистор 9 закрыт и конденсатор генератора 2 заряжается От моста.25. Напряжение на конденсаторе генератора 2 имеет форму пилы. Если очередной импульс не поступает на транзистор S, напряжение на конденсаторе генератора 2 становится выгше уровня стабилизации стабилитрона 14 и тиристор 15 формирователя 16 открывается. Через него разряжается конденсатор 17. При этом на трансформаторе 18 формируется импульс, поступающий на вход исполнительного органа 19. Схема работает таким же образом, если к моменту поступления импульса на транзистор 9 не открывается. хотя бы один из тиристоров 7 или 8. Интегрирующий элемент 5 обеспечивает задержку срабатывания устройства при понижении напряжения. Эта задержка тем меньше, чем сильнее понижение напряжения. Такая зависимость обеспечивает селективность работы защиты и практически исключает ее срабатывание при кратковременном уменьшении напряжения, которое не приводит к опрокидыванию инвертора. Глубокие понижения напряжения, при которых опрокидывание должно произойти при первой же коммутации тока с фазы на фазу, контролируются стабилитроном 3 и тиристором 7- В этом случае тиристор 7 не открывается уже при первом импульсе на транзисторе 9 и устройство срабатывает без выдержки времени. Если схема управления вследствие повреждения или воздействия на нее помехи вырабатывает дополнительный (.ложный) импульс, приводящий к опрокидыванию инвертора, этот импульс через один из тиристоров LL поступает на управляющий переход дополнительного тиристороа 20 и на трансформаторе 18 формируется импульс, приводящий в действие исполнительный орган. Чтобы отличить импульс, который вызывает опрокидывание, от импульса KOTopbtH не вызывает опрокидывания инвертора, по управляющему переходу каждого из тиристоров 22 пропускают полуволну тока от трансформаторов 2 датчика 1 напряжения. Фазировка трансформаторов 2 выполнена таким образом, что контроль ложных импульсов осуществляется только в непроводящем диапазоне соответствующего вентильного блока инвертора. Появ ление ложного импульса в проводящем диапазоне не может привести к оп рокидыванию и поэтому отключать инве тор в этом случае не следует. Тиристоры 22 вместе с диодами 23 образуют фазосравнивающую схему, которая пропускает только импульсы, приводящие опрокидыванию инвертора. . Таким образом, введение фазосравнивающей схемы позволяет исключить опрокидывание инвертора при сбоях системы управления, приводящих к появлению ложных импульсов что no аышает надежность устройства. Формула изобретения Устройство для защиты инвертора, содержащее датчик напряжения сети переменного тока, подключенный к входу генератора пилообразного напряжения и через пороговые элементы непосредственно и через интегрирующий элемент - к входам схемы совпадения, выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах, один из которых через пороговый элемент подключен к выходу датчика импульсов управления, причем выходы генератора пилообразного напряжения и схемы совпадения подключены к управляющему переходу тиристора формирователя сигнала защиты, соединенному с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения помехоустойчивости, оно снабжено фазосравнивающей схемой контроля, полупроводниковый ключ схемы совпадения, подключенный к датчику импульсов управления, выполнен транзисторным, а формирователь сигнала защиты снабжен дополнительным тиристором, подключенным параллельно основному тиристору, причем входы фазосравнивающей схемы подключены к выходам датчиков ммпуль сов управления и напряжения сети, а ее выход - к управляющему переходу дополнительного тиристора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № i 52908, кл. Н 02 Р 13/16, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР N , кл. Н 02 Н 7/10, 1977.