(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ
МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
1
Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для защиты от нарушений коммутаций вентилей управляемых высоковольтных мостовых пpeoбpiaзoвaтeлeй электропередач, вставок и стендов постоянного тока.
Известно устройство защиты от нарушений коммутаций вентилей преобразователей, основанное на дифференциальном принципе и .
Недостатком этого устройства является отказ в срабатывании из-за отсутствия небаланса между выпрямленным и фазными токами при запаздываниях до 60 эл.град. включения вентилей выпрямителя.
Наиболее близким к изобретению является устройство защиты от Hapyiueний комбинаций фазных токов путем запоминания этих комбинаций элементами памяти, сбрасываемыми после срабатывания очередных элементов памяти. Устройство содержит шесть попарно подключенных к датчикам токов разнополярных
токовых органов, элементы совпадения сигналов этих органов и подключенные к ним элементы памяти, а также элементы времени, фиксирующие превышение длительности срабатывания элементов
5 памяти по сравнению с заданной устав-, кой C2J.
Недостатком известного устройства, как и устройств защиты дифференциального типа ,является отказ в срабатыва0 НИИ при нарушении коммутации, вызванjHOM задержкой включения очередного вентиля выпрямителя вплоть до момента включения следующего вентиля, приводящей , с одной стороны, к опасной
.5 несимметрии фазных токовi но, с другой стороны, к сохранению всех их комбинаций, что и является причиной отказа в срабатывании. Недостатком : устройства является также несрабаты20вание его при несистематических нарушениях коммутаций, когда нарушения возникают не ежепериодно, а следуют с некоторыми произвольными интерва39915 9
лами, это приводит к сбросу элементов памяти и возврату элементов времени, в результате чего защита отказывает в срабатывании. Целью изобретения является расшире иие функциональных возможностей устройства за счет увеличения количества фиксируемых устройством видов нарушений коммутаций, а также учета характера их существования. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты мостового преобразователя снабжено дополнительными элементами ИЛИ, инверторами и ин тегрирующими узлами по числу фаз, при чем выходы токовых органов попарно че рез дополнительный элемент ИЛИ соответствующей фазы подключены к первому входу элемента совпадения этой фазы, второй вход которого через инвертор последующей фазы подключен к выходу элемента ИЛИ последующей фазы выход элемента совпадения соответст вующей фазы подключен к суммирующему входу интегрирующего узла этой фазы, вычитающий вход которого подключен к выходу элемента совпадения последующей фазы, а выходы интегрирующих узлов подключены к входам элемента ИЛИ, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2-3 диаграммы работы в нормальном режиме, при задержке включения вентиля +В выпрямителя на 60 эл.град., пропуске включения вентиля +В в выпрямительном и инвертном режимах. Устройство содержит попарно подклю менные к датчикам фазных токов преобразователя разнополярные токовые органы 1, реагирующие на мгновенные значения этих токов, объединяющие пофазно выходы токовых органов элементы ИЛИ 2-4, инверторы 5-7,-подключенные к выходам указанных элементов ИЛИ элементы 8-10 совпадения, подключенны к выходам элементов ИЛИ и инверторов 5-7 разных фаз, интегрирующие узлы 11-13, суммирующие входы которых подключены к выходам соответствующих элементов 8-10 совпадения, а вычитаю щие входы соединены с выходами указа ных элементов циклически, а выходы объединены через выходной элемент ИЛИ 1А, Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы моста фиг. 2 а сигналы на выходах элемен
тов 8-10 совпадения при условии нали чия соответствующих токов и сработан ного состояния их токовых органов и элементов ИЛИ появляются в моменты снижения других фазных токов ниже значении уставок срабатывания их токовых органов и исчезают при новом возрастании этих токов и срабатывании их токовых органов. Сигналы на выходах элементов совпадения при разных вариантах выполнения устройства могут описываться следующими двумя группами алгоритмов: и„ А-В U2 А -В 1/3 В С (1) или Uj В - С (2) 4 4 С.А, где А,В,С,А,В,С - сигналы на выходах соответственно элементов ИЛИ 2-k и инверторов (на фиг. 1 приведен пример выполнения устройства с использованием первой из указанных групп алгоритмов ). Длительности сигналов на выходах элементов совпадения при этом примерно равны 60 эл .град., где угол коммутации вентилей. Сигналы с выходов элементов совпадения подаются на суммирующие и вычитающие входы интегрирующих узлов 11-13, реализующих алгоритм: f .к,и, .J Г и,- j dt, dt - К где - промежуточный накаплт1вающиися сигнал инteгpиpyющёгp узла i-той фазы; 1. - при сработанном состоянии соответственно i-той или i+1-й элементов совпадения; длительность интервалов существования сигнала Uf на суммирующем входе i-ro интегрирующего узла; длительность интервалов существования сигнала Ц.-|Ha вычитающем входе i-ro интегрирующего узла; К , Кг) коэффициент пропорциональности . Соотношение между знамениями коэффициентов К-) и К2 выбирается из условий отстройки от небалансов сигналов на входах интегрирующих узлов, вызванных погрешностями датчиков и токовых органов устройства .при нормальной работе преобразователя, при этом К. При Ч| выходе интегрирующего узла появляется сигнал логической
При нарушении коммутации, вызванном, например, задержкой включения на 60 эл.град. вентиля +В выпрямителя (,фиг.- 26), длительность существования сигнала на суммирующем входе узла 11 за период соответствует примерно 180 эл.град.-2-у, а на вычитающем 120 эл.град. что приводит к eweпериодному накоплению избыточного сигнала длительностью 60 зл.град. + Ги к срабатыванию этого интегрирующего узла после достижения его накапливающимся сигналом У заданной уставки. При указанном нарушении работает также интегрирующий узел, но длительность избыточного ежепериодного сигнала на его суммирующем входе составляет около 60 эл.град.-Zo, поэтому время сра.батывания этого узла несколько больше чем узла 11. При задержках включения очередного вентиля выпрямителя, меньших или больших 60 эл.град., устройство срабатывает на выход соответственно Медленнее или быстрее, чем а рассмотренном случае.
При пропуске включения вентиля +В выпрямителя (фиг. 3 а) из-за отсутствия тока этого вентиля после момента нарушения коммутации на вычитающем входе узла 11 сигнал не появляется, вследствие чего ежепериодный избыточный сигнал на суммирующем входе узла 11 продолжается при-. мерно в течение времени 120 эл.град. +2г, что приводит к более быстрому накоплению сигнала этим узлом и к более раннему его срабатыванию на вцход по сравнению с ранее рассмотренным. нарушением. Узлы Т2 и 13 при этом не работают, так как длительность ежепериодного существования сигналов на их вычитающих входах равна или превосход 1Т соответствующую длительность сигналов на суммируимцих входах.
в режиме пропуска включения венти ля +В инвертора (фиг. 3 б) сигналы одинаковой длительности около 120 эл.град. существуют на выходах элементов 8 и 9 совпадения, а на выходе элемента 10 совпадения сигнал отсутствует. Вследствие этого при данном нарушении срабатывает интегрирующий узел 12, а узлы 11 и 13 не работают.
Нарушение коммутаций вентиля преобразовательного моста, вызванное двухфазным режимом, всегда приводит к ускоренной работе одного из интегрирующих узлов, сигнал на суммирующем входе которого существует непрерывно а на вычитающем - отсутствует, что соответствует требованию ускоренной ликвидации этого наиболее опасного повреждения.
Нарушения коммутаций вентилей, имеющие периодический характер, но возникающие с частотой, меньшей основной частоты питающей сети, а также нарушения, имещие непериодический характер и возникающие хаотично в течение некоторого заданного интервала времени, ликвидируются устройством с большим временем, чем ежеперйодные нарушения.
Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в повышении надежности защиты мостовых преобразователей, что обеспечивает предотвращение повреждений дорогостоящего вентильного и иного оборудования преобразовательных уставок высокого напряжения.
Формула изобретения
Устройство для защиты мостового преобразователя, содержащее попарно подключенные к датчикам фазных токов разнополярные токовые органы, элементы совпадения по числу фаз и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения фукнциональных возможностей, оно снабжено дополнительными элементами ИШ, инверторами и интегрирующими узлами по числу фаз, причем выходы токовых органов попарно через дополнительный элемент ИЛИ соответствующей фазы подключены к первому входу элемента сов. падения этой фазы, второй вход которого через инвертор последующей фазы подключен к выходу элемента ИЛИ последующей фазы, выход элемента совпадения соответствующей фазы подключен к суммирующему входу интегрирующего узла этой фазы,вычитающий вход которого подключен к выходу элемента совпадения последующей фазы, а выходы ин7 9915i 9. 8
тегрирующих узлов подключены к входам1 , Авторскоесвидетельство СССР
элемента ИЛИ. №i 98875, кл. Н02 Н 7/10, 1971.
Источники информации52. Авторскоесвидетельство СССР
принятые во внимание при экспертизе №6Й707, кл. Н02 Н 7/10, 1976. J.
Z5 353 Гб Л
)
0
S
J
1ф
:±AlZii
25ч-т
i зе
ЧТ Ч1П
W
Y
Y
+ С
Л+8
г
FTS
412
и Sir
1Г
И г Т 5- г
5I I g I
и:
IZL
