DE2062814A1

DE2062814A1 - Method and device for pulse control of high-voltage distributors

Info

Publication number: DE2062814A1
Application number: DE19702062814
Authority: DE
Inventors: Lew Wiktorowitsch; Spuw Walentin Georgijewitsch; Moskau. M Trawin
Original assignee: V ELEKTROTECHNITCHHESKY I IMEN
Current assignee: V ELEKTROTECHNITCHHESKY I IMEN
Priority date: 1970-12-21
Filing date: 1970-12-21
Publication date: 1972-06-29
Also published as: DE2062814B2

Description

VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUR IMPULSSTHUERUNG VON HOCHSPANNUNGSVENTILEN Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Steuerung von Hochspannungsumformern, insbesondere auf ein Verfahren zur Impulsateuerung von Hochspannungsventilen, beispielsweise Thyristor- bzw. Quecksilberventilen, die in einer mehrphasigen Umformerschaltung arbeiten, und ein System zur Impulssteuerung dieser Ventile. PROCESS AND EQUIPMENT FOR PULSE CONTROL OF HIGH VOLTAGE VALVES The present invention relates to the field of control of high voltage converters, in particular to a method for pulse control of high-voltage valves, for example Thyristor or mercury valves in a multi-phase converter circuit work, and a system for pulse control of these valves.

Die Forderungen an Impulssteuersysteme für Hochspannungstbyristoreinheiten kann man in zwei Gruppen einteilen. The demands on pulse control systems for high voltage thyristor units can be divided into two groups.

Einmal ergeben sich Forderungen aus den Besonderheiten der gleichzeitigen Einschaltung einer großen Anzahl von parallelreihengeschalteten Thyristoren und laufen in der Hauptsache auf die Sicherung einer hinreichend großen Amplitude, Anstiegsgeschwindigkeit und Dauer der Steuerimpulse, sowie eines minimalen Formunterschiedes der Steuerimpulse an den Thyristoren und einer minimalen Streuung des Steuerimpulsgabemomentes hinaus. Die Erfüllung dieser Forderungen sichert die Einhaltung einer gleichmäßigen Verteilung der Spannung an die reihengeschaltaten Thyristoren im Einschaltmoment der Hochspannungsthyristorblocks. On the one hand, requirements arise from the special features the simultaneous activation of a large number of thyristors connected in parallel and mainly rely on ensuring a sufficiently large amplitude, Rate of rise and duration of the control pulses, as well as a minimal difference in shape the control pulses to the thyristors and a minimal spread of the control pulse moment out. The fulfillment of these requirements ensures compliance with a uniform Distribution of the voltage to the series-connected thyristors at the moment of switch-on the high voltage thyristor blocks.

Zum andrn ergeben 3inh Forderungen wegen der Betriebazustände und der Übergangsvorgänge in der Umformerschaltung, beispielsweise in einer zwölfphasigen Kaskadenbrückenumformerschaltung, die aus zwei hintereinander geschalteten dreiphasigen Brückenschaltungen besteht und weitgehend für die Gleichstromübertragung verwendet wird. In diesem Falle ist der hauptsächliche Betriebszustand, der die Parameter der Steuerimpulse bestimmt, derjenige, bei welchem in der Brückenschaltung abwechselnd je ein Ventil (Block) leitet und der als 11Betriebszustand D -1" bezeichnet wird. Dieser Betriebszustand kann bei einer Reihe von Übergangsvorgangen entstehen, die von einer Verminderung des gleichgerichteten Stromes bei der Gleichstromübertragung, darunter bei der Einschaltung, Abschaltung, automatischen Wiedereinschaltung der Gleichstrom übertragung, bei der Brückenshuntung, Brückene anführung, Umstellung auf Wechselrichterbetrieb u. dgl begleitet wird. On the other hand, there are 3inh requirements due to the operating conditions and the transition processes in the converter circuit, for example in a twelve-phase Cascade bridge converter circuit consisting of two three-phase Bridge circuits exist and are widely used for direct current transmission will. In this case the main operating state is the parameters the control pulse determines the one in which alternate in the bridge circuit one valve (block) each conducts and which is referred to as 11 operating state D -1 ". This operating state can arise during a series of transitional processes that of a reduction in the rectified current in direct current transmission, including when switching on, switching off, automatic restart of the Direct current transmission, bridging shunt, bridge guiding, Changeover is accompanied by inverter operation and the like.

Der Betriebszustand 0-1 ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Steuerimpulsgabe auf die Ventile der Anoden- und Satodengruppe an diesen Spannungen verschiedenen Vorzeichens liegen können.The operating state 0-1 is characterized by the fact that when the control pulse is given on the valves of the anode and satode group at these voltages different Can lie with the sign.

Hierbei, wenn die Dauer der ;3teuerimpulse klein ist, zündet nur dasjenige Ventil, an welches die positive Spannung angelegt ist. Dieses Ventil läßt den Umladestrom der Eigenkapazitat der Schaltung (beispielsweise der Kapazität des Umformungstransformators) auf Masse durch und erlöscht nach dem Nulldurchgang dieses Stromes. Bei der Gabe von schmalen Steuerimpulsen auf das nächste Ventilpaar zundet das Ventil der anderen Gruppe und der Vorgang wiederholt sich. Dieser Vorgang führt zu beträchtlichen Überspannungen in der Umformerchaltung, die schädlich für die Isolation der Ausrüstung sind. Hierbei kann die Spannung an den Ventilen der Schaltung im Laufe der Normaldurchlaßperioden mehrfach da Vorzeichen andern-(lückender Betrieb; aussetzender Betrieb). In this case, if the duration of the control pulse is short, only ignites the valve to which the positive voltage is applied. This valve leaves the recharging current of the circuit's own capacity (for example, the capacity of the Conversion transformer) to ground and goes out after the zero crossing Current. When narrow control impulses are given to the next pair of valves, it ignites the valve of the other group and the process is repeated. This process leads to considerable overvoltages in the converter circuit, which are detrimental to the Equipment isolation are. Here, the voltage at the valves of the circuit in the course of the normal passage periods, the sign changes several times - (intermittent operation; intermittent operation).

Mit der Umladung der Kapazitäten der Schaltung wird die Spannung an dem nicht gezundeten zweiten Ventil positiv und falls man in diesem Moment auf dieses einen Steuerimpuls gibt, so zündet es, was zum Abriß des Betriebes 0-1 und zur Begrenzung der Uberspannungen fÜhrt. With the reloading of the capacities of the circuit, the voltage positive on the non-ignited second valve and if you open at that moment this gives a control pulse, it ignites, which leads to the demolition of the operation 0-1 and to limit the overvoltages.

Die für den Fall der Benutzung von Quecksilberventilen in Umformereinrichtungen fÜr die Gleichstromübertragung durchgeführte Analyse zeigte, daß das wirksamste Mittel zur Begrenzung der Überspannungen im Betrieb 0-1 die Anwendung eines Steuerimpulses, dessen Dauer die Umladezeit bei der Zündung eines Ventils übersteigt, ist. Dies kommt zum Ausdruck in der Forderung an das Quecksilberwentilsteuersystem, daß auf jedes Ventil ein breiter Steuerimpuls mit einer Dauer von 120 ei. Graden gegeben wird (siehe beispielsweise USA-Patentschrift Nr. 3218541, Kl. 321-48, 1965). The one for the case of the use of mercury valves in converter equipment Analysis carried out for direct current transmission showed that the most effective Funds for Limitation of overvoltages in operation 0-1 the application a control pulse, the duration of which corresponds to the reloading time when a valve is ignited exceeds is. This is expressed in the requirement of the mercury valve control system, that a broad control pulse with a duration of 120 ei on each valve. Degrees (see, for example, U.S. Patent No. 3218541, Cl. 321-48, 1965).

Die Anwendung von langen Steuerimpulsen, deren Dauer dem Leitfähihkeitsintervall des Ventils gleich ist, gestattet es, vollständig den Betrieb O-1 auszuschließen. Jedoch weist dieses Steuerverfahren'eine Reihe von Nachteilen bei der Benutzung in Steuersystemen für Hochspannungsthyratronein heiten auf: bei den meisten bekannten Steuersystemen für Hochspannungsthyristoreinheiten kann die Steuerimpulsverteilungsschaltung nicht einen Steuerimpuls von solcher Dauer übertragen, während bei einer Reihe anderer Steuersysteme die Erfindung dieser Forderung mit einer beträchtlichen Komplizierung der Schaltung verbunden ist: bei einer solchen Steuerimpuledauer ist es recht schwierig eine Impulsanstiegsdauer von 0,2-3 @s zu sichern, besonders wenn man in Betracht nimmt, daß die erforderliche Isolierung der Steuerkreise gesichert werden muß. The application of long control pulses, the duration of which corresponds to the conductivity interval of the valve is the same, allows operation of O-1 to be completely eliminated. However, this control method has a number of disadvantages in use in control systems for high-voltage thyratron units: most known Control systems for high voltage thyristor units can use the control pulse distribution circuit not transmit a control pulse of such duration, while with a number of others Control systems address this requirement with considerable complication connected to the circuit: with such a control pulse duration it is quite difficult to ensure a pulse rise time of 0.2-3 @s, especially if one takes into account assumes that the necessary isolation of the control circuits must be ensured.

Im Falle einer Hochspannungsthyristoreinheit ist aber eine solche Impulsanstiegsdauer zur Sicherung einer gleichmäßigen Spannungsverteilung auf hunderte von in Reihe geschalteten Thyristoren durch Reduzierung auf ein Mindestmaß der Streuung der Einschaltzeit der einzelnen Thyristoren erforderlich. In the case of a high-voltage thyristor unit, however, there is such a unit Pulse rise time to ensure an even voltage distribution to hundreds of connected in series Thyristors by reducing to one Minimum spread of the switch-on time of the individual thyristors is required.

Zwecks Beseltigung dieser Nachteile wird der lange Impuls durch eine Folge kurzer Steuerimpulse ersetzt, wobei die Dauer der Impulsfolge dem Ventilleitfähigkeitsintervall gleich ist (siehe bespielsweise USA-Patentschrift Nr.3315098, Kl. 307-885, @967 "Schaltung zur oeffnung eines steuerbaren Ventile") Bei der Benutsung einer Folge kurzer Steuerimpulse werden die oben erwähnten Nachteile beseitigt, jedoch kann die Größe der Überspannungen bei der Umformerschaltung im Betrieb 0-1 beträchtlich sein und ist von der Dauer der schmaien Steuerimpulse und der Pause zwischen diesen abhängig. In order to overcome these disadvantages, the long impulse is replaced by a Replaced sequence of short control pulses, the duration of the pulse sequence being the valve conductivity interval is the same (see, for example, USA patent specification No. 3315098, cl. 307-885, @ 967 "Circuit for opening a controllable valve") When using a sequence short control pulses, the disadvantages mentioned above are eliminated, but can the size of the overvoltages in the converter circuit in operation 0-1 is considerable and depends on the duration of the narrow control impulses and the pause between them addicted.

Darüber hinaus weisen die beiden oben angeführten Verfahren andere Nachteile auf: 1. Bei der Benutzung eines langen Impulses bzw. einer Folge kurzer Impulse zur Steuerung der Hochspannungsthyristoreinheit beim Arbeiten des Umformers im aussetzenden Betrieb ist der Fall unvermeidlich, wo beim Vorliegen eines positiven Steuerimpulses die Spannung an der Hochspannungsthyristoreinheit negativ ist. Hierbei steigen die Sperrströme der Thyristoren zehnfach und hundertfach an, was zur betrtchtlichen Erhöhung der Thyristorstreuleistung und zur Gefahr eines Wärmadurchschlages, sowie zur ungleichmäßigen Teilung der Sperrspannung auf Hunderte von hintereinander gesohaleten Thyristoren der Einheit und demzufolge zum Durchschlag führen kann. In addition, the two methods listed above have different ones Disadvantages: 1. When using a long pulse or a series of short ones Pulses to control the high voltage thyristor unit when the converter is working in the intermittent operation the case is inevitable where when there is a positive Control pulse, the voltage at the high-voltage thyristor unit is negative. Here the reverse currents of the thyristors rise tenfold and a hundredfold, which is considerable Increase in the thyristor leakage power and the risk of heat breakdown, as well as for unevenly dividing the reverse voltage over hundreds of consecutive ones Thyristors of the unit and consequently to breakdown can lead.

einer Reihe von Thyristoren Deshalb sind zur Steuerung einer Hochspannungsthyristoreinheit lange Impulse bzw. Folgen kurzer Steuerimpulse nicht immer brauchbar.a number of thyristors are therefore used to control a high voltage thyristor unit long impulses or sequences of short control impulses are not always useful.

2. Die Leistungsaufnahme der Schaltungen zur Erzeugung und Verstärkung von langen Steuerimpulsen bzw. Folgen kurzer Steuerimpulse ist recht groß, was zur Steigerung der Eigenbedarfaleistung des Quecksilberventils bzw. der Hochspannungsthyristoreinheit führt und erschwert die Verwirklichung der Eigenbedarfsspeisung durch die unmittelbar an das Quecksilberventil bzw. an die Hochspannungsthyristoreinheit angelegte Spannung. 2. The power consumption of the circuits for generation and amplification of long control pulses or sequences of short control pulses is quite large, what the Increase in the internal consumption of the mercury valve or the high-voltage thyristor unit leads and complicates the realization of the self-supply through the direct voltage applied to the mercury valve or high voltage thyristor unit.

Zweck der erfindung ist es, die oben angegebenen Mängel zu beseitigen. The purpose of the invention is to eliminate the deficiencies indicated above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Steuerung von Hochspannungsventilen, die in einer mehrphasigen Umformerschaltung arbeiten, anzugeben und ein Steuersystem entsprechend dem erfindungdgemäßen Verfahren zu schaffen, die es gest'atten die Überspannungen in der im Betrieb 0-1 arbeitenden Umformerschaltung auf ein Midestmaß zu reduzieren, vollständig das Vorliegen eines für die Thyristoren gefährlichen positiven Signals an den Steuerelektroden der Thyristoren bei negativer Spannung an dieser Einheit auszuschließen und erleichtern die Speisung der Schaltungen zur Erzeugung und Verstärkung der Steuerimpulse unmittelbar durch die Spannung an der Thyristoreinheit. The invention is based on the object of a method for control of high-voltage valves that work in a multi-phase converter circuit, specify and create a control system according to the inventive method, which allow the overvoltages in the converter circuit working in operation 0-1 To reduce to a minimum, completely the presence of one for the thyristors dangerous positive signal on the control electrodes of the thyristors with negative Exclude voltage on this unit and facilitate the supply of the circuits to generate and amplify the control pulses directly from the voltage the thyristor unit.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Impuls steuerung von Hochspannungsventilen in mehrphasiger Umformerschaltung, das auf der Zuführung von kurzen Steuerimpulsenvden Ventilen beruht, gemäß der Erfindung die erwähnten kurzen Steuerimpulse auf die Ventile beim Vorliegen einer positiven Spannung an diesen zu Beginn des Leitfähigkeintsintervalls und bei jeden nachfolgenden Nulidurchgang der Spannung an jedem Ventil vom negativen zum positiven Wert im Laufe des gesamten Leitfähigkeit 5-intervalls gibt. Bei dem Impulssteuersystem für die erwähnten Hochspannungsventile, das einen Phasendreher zur Änderung der Steuerimpulsphase, eine Synchronisierimpulsquelle, die den Beginn und die Dauer des . . Leitfähigkeitsintervalls bestimmt, einen Steuerimpulsformer und eine Einrichtung zur Verb ein lung dieser Impulse enthält, ist gemäß der Erfindung für einem jedes Ventil ein Rückkopplungskreis vorgesehen, und zwar mit Polaritäts- und Nulldurchgangsgeber für die Spannung am Ventil, einem Kanal zur Verbindung der Elemente, die verschiedene Potentiale aufweisen, und einer logischen UND-Schaltung, bei der der erste Eingang mit der Synohronisierimpulsquelle und der zweite Eingang mit dem Ausgang des Polaritäts- und Nulldurchgangsgebers verbunden ist, während der Ausgang der UND-Schaltung an den Eingang des Steuerimpulsformers gelegt ist, Eine derartige schaltung sichert das Eintreffen von kurzen Steuerimpulsen auf die Ventile beim Vorliegen an diesen einer positiven spannung zu Beginn des Leitfähigkeitsintervalls und bei dem nachfolgenden Null durchgang der Spannung an jedem Ventil vom negativen zum positiven Wert im Laufe des gesamten Leitfähigkeitsintervalls. The object is achieved in that one in the invention Process for pulse control of high-voltage valves in a multi-phase converter circuit, based on the supply of short control pulses from the valves, according to the invention the mentioned short control pulses on the valves when there is a positive one Voltage across these at the beginning of the conductivity interval and at each subsequent one Zero crossing of the voltage on each valve from negative to positive value in the course of the total conductivity 5 interval. In the pulse control system for the mentioned high-voltage valves, which have a phase rotator to change the control pulse phase, a synchronizing pulse source, which the beginning and the duration of the. . Conductivity interval determined, a control pulse shaper and a device for Verb a development of this Contains pulses is, according to the invention, a feedback circuit for each valve provided, with polarity and zero-crossing encoder for the voltage on Valve, a channel for connecting elements that have different potentials, and a logical AND circuit, in which the first input is connected to the synchronizing pulse source and the second input with the output of the polarity and zero-crossing encoder is connected, while the output of the AND circuit to the input of the control pulse shaper Such a circuit ensures the arrival of short control pulses on the valves when present on them a positive voltage at the beginning of the conductivity interval and at the subsequent zero crossing the voltage on each valve from negative to positive value over the course of the whole Conductivity interval.

Zur übertragung der Information über den Spannungsnulldurchgang vom negativen zum positiven Wert im Laufe des gesamten Leitfähigkeitsintervalls ist en zweckmäßig, den Verbindungskanal zwischen den Polaritäts- und Spannungsnulldurchgangsgeber und den. zweiten Eingang der logischen UND-Schaltung zu legen. To transfer the information about the voltage zero crossing from negative to positive value over the course of the entire conductivity interval It is advisable to use the connection channel between the polarity and voltage zero crossing sensors and the. to put the second input of the logical AND circuit.

Zur Übertragung der Information über den Beginn und die Dauer der Ventilleitfähigkeit kann der Verbindungskanal auch zwischen die Synchronisierimpulsquelle und den ersten Eing der logischen UND-Schaltung gelegt werden. To transmit the information about the beginning and the duration of the The connection channel can also conduct valve conductivity between the synchronization pulse source and the first input of the logical AND circuit are applied.

Falls eine Quelle für kurze Synchronisierimpulse zur Anwendung gelangt, ist es zweickmäßig zwischen dem Ausgang dieser Quelle und dem ersten Eingang der logischen UND-Scaltung eine Impulsschaltung zu legen, die die kurzen Impulse der Synchronisierimpulsquelle in lange Impulse mit einer d, Leitungsfähigkeitsintervall des Ventils gleichen Dauer umsetzt. If a source for short synchronization pulses is used, it is two-way between the output of this source and the first input of the logical AND-circuit to put a pulse circuit, which the short pulses of the Synchronizing pulse source in long pulses with ad, conductivity interval of the valve for the same duration.

Als Impulsschaltung kann monostabiler Multivibrator verwendet werden. A monostable multivibrator can be used as a pulse circuit.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das System zur Impulssteuerung von Hochspannungsventilen verfügen über eine Reihe von Vorteilen gegenüber der Steuerung dieser Ventile unter oder Zuhilfenahme von langen Steuerimpulsen Folgen kurzer Steuerimpulse: das Verfahren ist anwendbar für jedes beliebige Steuerimpulsverteilungssystem und besonders für die aussi;ohtsreichen Lichtsteuersysteme; gestattet die Reduzierung auf ein Mindestmaß der Überspannungen in der Umformerschaltung im Betrieb 0-1, während bei der Benutzung einer Folge kurzer Steuerimpulse die Größe der Überspannungen im Betrieb 0-1 von der Dauer der kurzen Steuerimpulse und der Dauer der Pausen zwischen diesen abhängt; schließt vollständig die für die Thyristoren gefährlichen Zustande und zwar das Vorliegen eines positiven Signals an den Steuerelektroden der Thyristoren bei negativer Spannung an der Thyristoreinheit, aus; bei den meisten Steuersystemen für Hochspannungsthyristoreinheiten liegt der Steuerimpulsformer an dem Potential der Platte der Ventileinheit und wird vom Boden über Lichtverbindungskenäle gesteuert. In diesen Fällen erfolgt die Speisung der Steuerimpulsformersohaltung entweder vom Eigenbedarfsnetz der Unterst at ion über kostspielige Isoliertransformatoren, oder, was aussichtsreicher ist, unmittelbar durch die an die Thyristoreinheit angelegte Spannung. Jedoch ist dies umso schwieriger realisierbar, ae größer die Leistungsaufnahme der Steuerimpulsformerschaltung ist. Da zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Former- und Verstärke schaltung nur einige kurze Steuerimpulse sichern muß, so ist deren Leistungsaufnahme wesentlich geringer, als bei den Former- und Verstärkerschaltungen von Steuersystemen mit langem Steuerimpuls bzw. einer Folge kurzer Steuerimpulse. The inventive method and the system for pulse control of high voltage valves have a number of advantages compared to the control of these valves with or with the help of long control pulses Sequences of short control impulses: the method can be used for any control impulse distribution system and especially for the also rich lighting control systems; allows the reduction to a minimum of overvoltages in the converter circuit during operation 0-1, while when using a series of short control pulses, the size of the overvoltages in operation 0-1 on the duration of the short control pulses and the duration of the pauses between this depends; completely closes the dangerous conditions for the thyristors namely the presence of a positive signal at the control electrodes of the thyristors with negative voltage on the thyristor unit, off; in most tax systems for high-voltage thyristor units, the control pulse shaper is at the potential the plate of the valve unit and is controlled from the floor via light connection channels. In these cases, the control pulse generator maintenance is either supplied by the The substation's own demand network via expensive isolating transformers, or, which is more promising, directly through the applied to the thyristor unit Tension. However, this is all the more difficult to implement, the greater the power consumption is the control pulse shaper. There for the realization of the invention Procedure, the shaper and gain circuit secure only a few short control pulses must, their power consumption is much lower than with the former and Amplifier circuits of control systems with a long control pulse or a sequence short control impulses.

Somit erleichtert das erfindungsgemäße Hochspannungsventilsteuerverfahren die Lösung des Speisungsproblems der Steuerimpulsformerschaltung durch die Spannung an der Thyristoreinheit.Thus, the high voltage valve control method of the present invention facilitates the solution of the supply problem of the control pulse shaping circuit by the voltage on the thyristor unit.

Das erfindungsgemäße Steuerverfahren und Steuersystem sind auch für die Steuerung von Quecksilberventilen anwendbar. The control method and control system according to the invention are also for the control of mercury valves applicable.

Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt nachstehend eine eingehende Beschreibung des Verfahrens zur Impulssteuerung von Hochspannungsventilen und des Systems zur Steuerung dieser Ventile mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen: Fig 1 eine @@@ Blockschaltung zur Steuerung eines Ventils eines Umformers, bei der der Verbindungskanal zwischen dem Polaritäts- und Nulldurchgangsgeber und dem zweiten Eingang der logischen UND-Schaltung liegt; Fig. 2 - eine @@ Variante der Blockschaltung gemäß Fig. 1, bei der Verbindungskanal zwischen der Synchroni sierimpulsquelle und dem ersten Eingang der logischen UNDm Schaltung liegt; Fig. 3,4 - Spannungs diagramme die das Funktionieren des Systems veranschaulichen; Fig. 5 - Prinzipschaltbild des Impulssteuersystems gemäß Fig. 2. For a better understanding of the invention, a detailed one follows below Description of the method for pulse control of high-voltage valves and the System for controlling these valves with reference to the accompanying drawings. They show: Fig. 1 a @@@ block circuit for controlling a valve of a converter, where the connection channel between the polarity and zero-crossing encoder and the second input of the logical AND circuit is located; Fig. 2 - a @@ variant the block circuit according to FIG. 1, in the connection channel between the Synchroni sierimpulsquelle and the first input of the logic ANDm circuit; Fig. 3.4 - Voltage diagrams showing the functioning of the System illustrate; FIG. 5 - Basic circuit diagram of the pulse control system according to FIG. 2.

Betrachten wir nun die Impulssteuerung eines einzigen in einer mehrphasigen Umformerschaltung arbeit enden Hochspannungsventils und dessen Steuersystem. Let us now consider the impulse control of a single in a multiphase Converter circuit work ends high voltage valve and its control system.

Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß das Steueryatam jedes Umformerventils aus folgenden Hauptelementen besteht: einem Phasendreher 1 zur Änderung der Phase der Steuerimpulse in den erforderlichen Grenzen, die von der Größe des zur seinen Eingang eintreffenden Signals U abhängen; einer Synchronisierimpulsquelle 2 @ zur Gewinnung von Impulsen, welche den Beginn und die Dauer des Leitfähigkeitsintervalls des Ventils bestimm'en;einem Impulsformer und - Verstärker 3 zur Formierung und Verstärkung der Steuerimpulse, einer Einrichtung 4 zur Übertragung und Verteilung der Steuerimpulse auf die Steuerelektroden des Ventils 5 (Steuerimpulsübertragungs- und - Verteilungseinrichtung) Außerdem hat das Steuersystem gemäß der Erfindung einen Ru'ckkopplungskreis, der einen Polaritäts- und Nulldurchgangsgeber 6, einen Kanal 7 zur Kopplung der Systemelemente, die verschiedene Potentiale haben, und eine logische UND-Sohaltung (Einheit 8) umfaßt. From Figures 1 and 2 it can be seen that the control at the each converter valve consists of the following main elements: a phase rotator 1 for changing the phase the control impulses within the required limits, which depend on the size of the to his Input incoming signal U depend; a synchronization pulse source 2 @ for Generation of impulses, which indicate the beginning and the duration of the conductivity interval of the valve; a pulse shaper and amplifier 3 for forming and Amplification of the control pulses, a device 4 for transmission and distribution the control pulses to the control electrodes of valve 5 (control pulse transmission and - distribution device) Also has the control system according to the invention a feedback circuit, which has a polarity and zero crossing sensor 6, a Channel 7 for coupling the system elements that have different potentials, and a logical AND state (unit 8).

Das beschriebene Steuersystem funktioniert wie folgt: Das Signal vom Phasendreher 1, das die Information über den erforderlichen Regelungswinkel trägt, gelangt auf den Eingang der Synchronisierimpulquelle 2, an deren Ausgang man einen langen Rechteckimpuls erhält. Die Vorderflanke dieses Impulses bestimmt den erforderlichen Regelungswinkel, während seine Dauer dem vorgegebenen Leitfähihkeitsintervall des Ventils 5 gleich ist. Das Intervall kannkonstant,sein und nur durch die gewählte Umformerschaltung bestimmt werden. Es kann auch veränderlich sein (in Übergangszuständen) und sowohl durch die Umformerschaltung, als auch durch die Intervalle zwischen den Zündmomenten der Schaltventile (im einer Venilgruppe des Umformers) im Laufe der Zündwinkelregelung bestimmt werden. The control system described works as follows: The signal from phase rotator 1, which provides information about the required control angle carries, arrives at the input of the synchronizing pulse source 2, at its output one one long square pulse. The leading edge of this Impulse determines the required control angle, while its duration is the specified Conductivity interval of the valve 5 is the same. The interval can be constant and can only be determined by the selected converter circuit. It can also be mutable be (in transitional states) and both through the converter circuit, as well as through the intervals between the ignition moments of the switching valves (in a valve group of the converter) can be determined in the course of the ignition angle control.

Der lange Impuls vom Ausgang der Synchronisierimpulsquelle 2 gelangt auf einen der Eingänge der logischen UND-Schaltung (Einheit 8). Auf den anderen Eingang dieser UND-Schaltung trifft über den Verbindungskanal 7, der einen Impulsisoliertransformator, einen Lichtverbinduzgskanal, einen Funkverbindungskanal u. dgl darstellen kann, eine Impulsfolge von dem parallel zum Ventil 5 geschalteten Geber 6, die die Polarität und den Nulldurchgang der Spannung an dem Ventil 5 kennzeichnet. Hierbei erhält man am Ausgang der logischen UND-Schaltung nach der Differenzierung kurse Impulse zu Beginn des Synchronisierimpulses (wenn die Spannung am Ventil in diesem Moment positiv ist) und bei jedem Nulldurchgang der Spannung vom negativen zum positiven Wert im Laufe des Leitfähigkeits intervalls, das der Dauer des Synchronisierimpulses gleich ist. Diese Impulse gelangen auf den Eingang des Impulsforniers und - Verstärkers 3 und nach der Formung und Verstärkung werden die kurzen Steuerimpulse über die Übertragungs- und Verteilungseinrichtung 4 auf die Steuerelektrode des Hochspannungsventils 5 gegeben. The long pulse from the output of the synchronizing pulse source 2 arrives to one of the inputs of the logical AND circuit (unit 8). On the other The input of this AND circuit is via the connection channel 7, which is a pulse isolation transformer, can represent a light connection channel, a radio connection channel and the like, a pulse train from the transmitter 6 connected in parallel to the valve 5, the polarity and denotes the zero crossing of the voltage on the valve 5. Here receives one at the output of the logical AND circuit after the differentiation courses pulses at the beginning of the synchronization pulse (if the voltage on the valve at this moment is positive) and at each zero crossing of the voltage from negative to positive Value in the course of the conductivity interval that corresponds to the duration of the synchronization pulse is equal to. These impulses arrive at the input of the impulse processor and - Amplifier 3 and after shaping and amplifying the short control pulses via the transmission and distribution device 4 to the control electrode of the High voltage valve 5 given.

Die Anzahl der Impulse am Ausgang der logischeg UND-Schaltung und somit die Anzahl der auf das Ventil 5 im Laufe eines Leitfähigkeitsintervalls gegebenen Steuerimpulse wird automatisch durch die Anzahl der Nulldurchgänge der Spannung am Ventil im Laufe eines Leitfähigkeitsintervalls von negativen bestimmt zum positiven Wert. In den meisten Fällen wird im stationären Dauerstromzustand auf jedes Ventil nur ein einziger kurzer Steuerimpuis zu Beginn des Leitfähigkeit,sintervalls gegeben. The number of pulses at the output of the logical AND circuit and thus the number given to the valve 5 in the course of a conductivity interval Control pulses are generated automatically by the number of zero crossings of the voltage determined on the valve in the course of a conductivity interval from negative to positive Value. In most cases, steady-state continuous flow is applied to each valve only a single short control pulse at the beginning of the conductivity, sinterval given.

Bei dem beschriebenen Steuersystem besteht keine Möglichkit, Steuerimpulse auf das Ventil außer des Leitfähigkeitsinterhalb valin bzw. im Moment, wo innerhalb des Le,itfähigkeitsintervalls an das Ventil eine negative Spannung angelegt ist, zu geben.With the control system described, there is no possibility of control impulses on the valve outside of the conductivity interval valine or at the moment where within the conductivity interval a negative voltage is applied to the valve, admit.

Das Blockschema des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgeen mäß Steuersystems entspricht dem Falle, wo die Hauptelemente des Steuersystems - der Phasendreher 1, die Synchronisierimpulsquelle 2, die logische UND-Schaltung und der Steuerimpulsformer und - Verstärker 3 am Erdpotential liegen, während der Geber 6 am Potential der Ventilplatte liegt. Die erforderliche Isolierung der Elemente, die an verschiedenen Potentialen liegen, wird durch die Steuerimpulaübertrrgungs-und - Verteilungseinrichtung 4 und den Verbindungskanal 7 gesichert. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung eignet sich besonders gut für den Fall der Lichtsteuerung der Thyristoren der Hochspannungsthyristoreinheit. The block diagram of the control system according to the invention shown in FIG. 1 corresponds to the case where the main elements of the control system - the phase rotator 1, the synchronizing pulse source 2, the logical AND circuit and the control pulse shaper and - amplifier 3 at ground potential, while the encoder 6 at the potential of the Valve plate lies. The required insulation of the elements attached to different Potentials are located by the control pulse transmission and distribution device 4 and the connection channel 7 secured. The one shown in FIG Circuit is particularly well suited for the case of light control of the thyristors the high voltage thyristor unit.

Im Falle, wenn zur Steuerung der Ventile 5 ein transformatorisches, ein kabel-transformatorisches bzw. ein anderes Steuerimpulsübertragungs und-verteilungssystem benutzt wird, ist es zweckmäßig die oben erwähnten Elemente 3,4,6 und 8 des Steuersystems an der Ventilplatte anzuordnen und den Synchronisierimpuls mit dem Leitfähigkeitsinterv'all gleicher Dauer von der Synchronisierimpulsquelle 2 (liegt an dem Erdpotential) auf die logische UND-Schaltung (liegt an dem Potential der Ventilplette) über den Verbindungskanal 7 zu geben. Das Blockschema der Steuereinrichtung für diesen Falle zeigt Fig 2 . Die Schaltung funktioniert genauso wie die in Fig, 1 gezeigt Schaltung mit dem Unterschied, daß in diesem Falle über den Verbindungskanal 7 von der Einheit 2 zur Einheit 8 die Synchronisierimpulse und nicht die Information über die Spannung am Ventil 5, wie dies in der Schaltung gemäß Fig. 1 der Fall ist geführt werden. In the event that a transformer is used to control the valves 5, a cable-transformer or another control pulse transmission and distribution system is used, it is appropriate to use the above-mentioned elements 3, 4, 6 and 8 of the control system to be arranged on the valve plate and the synchronization pulse with the conductivity interval same duration from the synchronization pulse source 2 (is at the ground potential) the logical AND circuit (based on the potential of the valve plate) via the connecting channel 7 to give. The block diagram of the control device for this case is shown in FIG. The circuit works exactly like the circuit shown in Fig. 1 with the difference, that in this case via the connecting channel 7 from the unit 2 to the unit 8 the synchronization pulses and not the information about the voltage at valve 5, as is the case in the circuit according to FIG. 1.

In Fig. 3 und 4 sind die Spannungs angeführt, die die Arbeitsweise der Schaltung für den Fall, wo zu Beginn des Leitfähigkeitsintervalla t1 an das Ventil 5 eine positive Spannung angeregt ist (Fig. 3) und wo die Spannung am Ventil 5 9m Moment tl negativ ist (Fig. 4), veranschaulichen. In Fig. 3 and 4 the voltage is shown, which the operation the circuit for the case where at the beginning of the conductivity interval t1 to the Valve 5 a positive voltage is excited (Fig. 3) and where the voltage on the valve 5 9m moment tl is negative (Fig. 4), illustrate.

Der Einfachheit halber ist angenommen, daß im Laufe den Leitfähigkeitsintervalls t1 - t4 das Ventil einmal erlöacht (im Moment t2), im Laufe des Zeitintervalls t2 - t3 an dieses eine negative Spannung angelegt ist, während im Moment t3 die Spannung am Ventil 5 wieder positiv wird. In Fig. 3 und 4 sind folgende Bezeichnungen angenommen: U6 - Spannung am Ausgang des Gebers 6, die an den ersten Eingang der logischen UND-Schaltung gelegt wird; U2 - Spannung am Ausgang der Synchronisierimpulsquelle, die an den zweiten Eingang der logischen UND-Schaltung gelegt wird; U8 - kurze Impulse (nach der Differenzierung) am Ausgang der logischen UND-Schaltung; U3 - Steuerimpulse am Ausgang des Impulsformers 3, die auf das Ventil 5 über das Steuerimpulaübertragungs- und - verteilungssystem 4 gegeben werden. For the sake of simplicity, it is assumed that in the course of the Conductivity interval t1 - t4 the valve is released once (at the moment t2), in the course of the time interval t2 - t3 a negative voltage is applied to this, while at the moment t3 the voltage becomes positive again at valve 5. In Fig. 3 and 4 the following designations are assumed: U6 - voltage at the output of the encoder 6, which is applied to the first input of the logical AND circuit is placed; U2 - voltage at the output of the synchronization pulse source, which is sent to the second input of the logical AND circuit is applied; U8 - short pulses (after the differentiation) at the output of the logical AND circuit; U3 - control pulses at the output of the pulse shaper 3, which is transmitted to the valve 5 via the control pulse transmission and - distribution system 4 are given.

Im ersten Falle (Fig. 3) werden die Steuerimpulse auf das Ventil 5 im Moment tl, das dem Beginn des Leitfähigkeitsintervalls (die Polarität der Spannung U6 entspricht in diesem Moment der positiven Polarität der Spannung am Ventil 5) und im Moment t3 des Nulldurchanges der Spannung am Ventil vom negativen zum positiven Wert gegeben. In the first case (Fig. 3) the control pulses are applied to the valve 5 at the moment tl, which corresponds to the beginning of the conductivity interval (the polarity of the voltage At this moment U6 corresponds to the positive polarity of the voltage at the valve 5) and at the moment t3 when the voltage on the valve crosses zero from negative to positive Given value.

Im zweiten Fall (Fig. 4) wird erste Steuerimpuls auf Ventil 5 im Moment bl' bei dem ersten Nulldurchgang der Spannung (da im Moment t1 die Spannung am Ventil 5 negativ ist) und der zweite Steuerimpuls im Moment t3 des zweiten Nulldruchganges sder Spannung am Ventil 5 gegeben. In the second case (Fig. 4), the first control pulse is sent to valve 5 in the Moment bl 'at the first zero crossing of the voltage (because at moment t1 the voltage at valve 5 is negative) and the second control pulse at the moment t3 of the second zero passage given the voltage at valve 5.

In einer Reihe von Fällen wird eine Schaltung der Synchronisierimpulsquelle verwendet, bei der am Ausgang der genannten Quelle kein langer Steuerimpuls erscheint, sondern ein kurzer Impuls, der den Beginn des Leitfähigkeitsintervalls bestimmt', bzw. zwei kurze Impulse, die den Beginn und das Ende des Leitfähigkeitsintervalls bestimmen. So, zum Beispiel, ist es in der Schaltung gemäß Fig. 2 manchmal zweckmäßig über den Verbindungskanal 7 nicht den langen synchronisierimpuls von der Quelle 2 zu übertragen, sondern einen kurzen Impuls, der den Beginn des Leitfähihkeitsintervalls bestimmt, bzw. In a number of cases a circuit becomes the Synchronization pulse source used, in which no long control pulse appears at the output of the named source, but a short pulse that determines the beginning of the conductivity interval ', or two short pulses that mark the beginning and the end of the conductivity interval determine. For example, in the circuit of FIG. 2 it is sometimes useful via the connection channel 7 not the long synchronization pulse from the source 2, but a short pulse that marks the beginning of the conductivity interval determined or

zwei kurze Impulse, die den Beginn und das Ende des Leitfähigkeitsintervalls festlegen. In allen diesen Fällen ist es zur Umwandlung der kurzen Synchronisierimpulse in lange Synchronisierimpulse, deren Dauer Leitfähigkeitsinter vall gleich ist, zweckmäßig zwischen der Synchronisierimpulsquelle 2 und der logischen UND-Schaltung eine zusätzliche Impulsschaltung 9 (punktiert in Fig. 1 und 2 gezeigt) zu schalten. Diese Impulsschaltung kann einen Trigger, der durch zwei kurze Impulse von der Synchronisierimpulsquelle 2 ausgelöst wird (veränderliches Leitfähigkeitsintervall), bzw.two short pulses that mark the beginning and the end of the conductivity interval determine. In all of these cases it is used to convert the short sync pulses in long synchronization pulses, the duration of which is the same as the conductivity interval, expediently between the synchronizing pulse source 2 and the logical AND circuit an additional pulse circuit 9 (shown dotted in Fig. 1 and 2) to switch. This pulse circuit can have a trigger that is triggered by two short pulses from the sync pulse source 2 is triggered (variable conductivity interval), or

einen monostabilen Multivibrator, der durch einen kurzen Synch@ronisierimpulls (konstantes Leitfähigkmitsintervall) ausgelöst wird, darstellen.a monostable multivibrator that is triggered by a short synch @ ronisierimpulls (constant conductivity interval) is triggered.

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Systems gemäß Fig. 2, bei der die Elemente 6,8 und 9 an Potential der Ventilplatte liegen. 5 shows the basic circuit diagram of the system according to the invention according to FIG. 2, in which the elements 6, 8 and 9 are at the potential of the valve plate.

Als Polaritäts- und Nulldurchgangsgeber wird ein aus den Zener-Dioden 10, 11 bestehender Spannungsbegrenzer mit einem Spannungsteiler 12 und einem aus den Transistoren 13,14 bestehenden Zweistufenverstärker benutzt. The Zener diodes are used as polarity and zero crossing sensors 10, 11 existing voltage limiter with a voltage divider 12 and one from the transistors 13,14 existing two-stage amplifier used.

Vom Ausgang des Gebers wird das Signal (Spannung am Widerstand R1) auf den ersten Eingang (Diode 15) der logischen UND-Schaltung mit dem Transistor 16 gegeben. Der von der Synchronisierimpulsquelle gelieferte kurze Synchronisierimpuls wird über den Verbindungakanal 7 auf den Eingang des monostabilen Multivibrators mit Transistoren 17 und 18 gegeben, der einen laugen Impuls mit einer dem Leitfähigkeitsintervall gleichen Dauer liefert, die durch die Umformersch,altung bestimmt wird. Nach der Verstärkung durch den Dreistufenverstärker mit Transistoren 19 20, 21 gelangt dieser Impuls auf den zweiten Eingang (Diode 22) der logischen UND-Schal-Signale am tung. V Ausgang der logischen UND-Schaltung (Spannung am Widerstand R2) erscheinen beim Vorliegen von entsprecheuden Signalen an beiden Eingängen dieser Schaltung* Die nach der Differenzierung durch Differenzierkette C1,R3 gewonnenen Kurzimpulse werden durch den Vorverstärker mit Transistor 23 verstärkt und sodann auf den Eingang des SteUerimpulsformers und - verstärkera gegeben. From the output of the encoder the signal (voltage at resistor R1) to the first input (diode 15) of the logical AND circuit with the transistor 16 given. The short synchronization pulse supplied by the synchronization pulse source is connected to the input of the monostable multivibrator via the connection channel 7 with transistors 17 and 18 given, which has a slow pulse with one of the conductivity interval supplies the same duration, which is determined by the converter circuit. After Amplification by the three-stage amplifier with transistors 19, 20, 21 reaches this Pulse on the second input (diode 22) of the logical AND switching signals on the device. V output of the logical AND circuit (voltage at resistor R2) appear at Presence of corresponding signals at both inputs of this circuit * Die short pulses obtained after differentiation by differentiating chain C1, R3 amplified by the preamplifier with transistor 23 and then to the input of the Control pulse shaper and amplifiera given.

Claims

PANEL CLAIMS:

Method for pulse control of high voltage valves, for example Thyristor valves that work in a multi-phase converter circuit with use of short control pulses that are given to the valves, d u r c h g e it is not shown that the short control pulses on the valves are present a positive voltage across them at the beginning of the conductivity interval and at the subsequent zero crossings of the voltage on each valve from negative to positive value over the entire conductivity interval of the valve.

2. System for performing the method according to claim 1, the one Phase rotator for changing the phase of the control pulses, a synchronization pulse source which determines the beginning and the duration of the valve conductivity interval, one Control pulse shaper and amplifier and transmission and distribution equipment this contains pulses to the control electrodes of the valves, g e k e n n z e i c h n e t through a feedback loop for each valve from one to the valve (5) polarity and zero crossing sensor (6) connected in parallel for the voltage on the Valve (5), a connecting channel (7) for the elements of the system with various Potential and a logical AND circuit (8), the first input of which with the output the synchronization pulse source (2) and the second input with to the Output of the polarity and zero crossing sensor (6) for the voltage at the valve (5) is connected, while the output of the AND circuit to the input of the control pulse shaper and - amplifier (3) is placed, whereby the short control pulses on the valve (5) when applied to this a positive voltage at the beginning of the conductivity interval and at the subsequent zero crossings of the voltage on the valve from the negative to the positive value over the entire conductivity interval of the valve (5) reach,

3. System according to claim 2, d a d u r e h g e k e n nz e i c h n e t that to transfer the information about the zero crossing of the voltage on the valve (5) from negative to positive value in the course of the conductivity interval of the connection channel (7) between the voltage zero crossing encoder (6) and the second input of the logic AND circuit (8) is placed.

4. System according to claim 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that for the transmission of the information about the beginning and the duration of the conductivity interval of (7) valve (5) the connection channel between the synchronization pulse source (2) and the first input of the logical AND circuit (8) is applied (Fig. 2).

5. System according to claim 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that when using a short sync pulse source between the output this source (2) and the first input of the logical AND circuit (8) a pulse circuit (9) is placed, which the short pulses of the synchronizing pulse source (2) in long pulses, the duration of which is equal to the conductivity interval of the valve, converts.

6. System according to claim 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that a monostable multivibrator is used as the pulse circuit (9).