DE2707738A1

DE2707738A1 - Steuerschaltung fuer ein thyristorventil

Info

Publication number: DE2707738A1
Application number: DE19772707738
Authority: DE
Inventors: Per Olof Jackson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1977-02-23
Publication date: 1977-09-08
Also published as: FR2343277A1; JPS52106666A; SE7603004L

Description

Steuerschaltung für ein Thyristorventil

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für ein Thyristorventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung bezieht sich dabei auf Schaltungen, durch welche die Zündung der einzelnen Thyristoren des Ventils verbessert und gesichert werden soll. Die Thyristoren des Ventils können dabei in Reihe oder parallelgeschaltet sein. Auch Reihenparallelschaltungen kommen in Betracht.

Beim Zünden der Thyristoren eines Thyristorventils mittels Leuchtdioden über Lichtleiter und Steuerglieder mit Detektorkreisen besteht die Gefahr, daß die Zündung irgendeines Thyristors der Anlage ausbleibt. Dies hat zur Folge, daß an diesem Thyristor eine sehr große Spannung aufläuft, die den Thyristor zerstört. Der Ausfall eines solchen Thyristors hat noch keine Betriebsunterbrechung zur Folge, da jedes Ventil aus mehr Thyristoren aufgebaut ist, als tatsächlich erforderlich sind. Eine Gefährdung des Ventils tritt jedoch ein, wenn die Zahl der zerstörten Thyristoren wächst.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Zündsystem für die Thyristoren eines Thyristorventils sicherer zu gestalten, damit die Zahl der zerstörten Thyristoren möglichst klein gehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Steuerschaltung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Durch die Erfindung wird also eine redundante Zündung, d.h. eine Doppelzündung, der Thyristoren herbeigeführt. Eine solche Redundanz kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 u. 2 Beispiele für zwei verschiedene Prinzipien für doppelte Signaleingänge,

Fig. 3-5 Ausführungsbeispiele für den Aufbau der Steuerglieder für die Thyristoren in Steuerschaltungen gemäß der Erfindung.

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Fig. 1 zeigt ein Thyristorventil mit einer Anzahl in Reihe geschalteter Thyristoren 1a-1n, von denen jeder mit einem Steuerglied 1 versehen ist, dessen Aufbau nachstehend näher beschrieben wird. Solche Ventile v/erden beispielsweise in Stromrichterbrückenschaltungen für die Energieübertragung mittels hochgespanntem Gleichstrom verwendet, und zu der Thyristorkette, die bis zu 100 Thyristoren oder mehr enthalten kann, ist ein nicht dargestellter Spannungsteiler parallelgeschaltet, um längs der Thyristorkette eine gleichmäßige Spannungsverteilung sicherzustellen.

Die Steuerglieder 1 haben einen üblichen Steuereingang 2, der über einen Leiter6 an ein nicht dargestelltes Gesamtsteuerglied für das ganze Ventil angeschlossen ist, welches Gesamtsteuerglied seinerseits ein Teil des Steuersystems für den ganzen Stromrichter ist. Die Leiter 6 können beispielsweise Lichtleiter sein, welche Lichtimpulse von Leuchtdioden in dem Gesamtsteuerglied übertragen.

Die Steuerglieder 1 haben ferner einen üblichen Ausgang 3, der an die Steuerelektrode des zugehörigen Thyristors angeschlossen ist. Darüberhinaus hat jedes Steuerglied einen zusätzlichen Ausgang 5, der über einen Leiter 7 an einen zweiten Eingang 4 eines anderen Steuergliedes angeschlossen ist. Hierdurch erhält jeder Thyristor bei jeder Zündung stets zwei Zündsignale, wodurch in vielen Fällen ein träge zündender Thyristor gezündet und somit seine Zerstörung verhindert wird.

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Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Variante der Schaltung nach Fig. 1, bei der die Leiter 6 sich einfach in zwei Teilleiter 6· und 7¹ verzweigen, und auf die Eingänge von zwei verschiedenen Thyristoren 1f und 1g geschaltet sind. Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 erreicht man eine Redundanz nur für die Lichtleiter

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Steuergliedes 1. Die beiden Eingänge 2 und 4 sind an Detektoren 11 und 12 angeschlossen, die über ein ODER-Glied 13 an einen Impulsgeber 14 angeschlossen sind. Dieser Impulsgeber ist an eine Ausgangsstufe angeschlossen, die über den Ausgang 3 einen Steuerimpuls an den zugehörigen Thyristor 1h gibt. Über einen zusätzlichen Ausgang 5 und den Leiter 7 wird ein Steuerimpuls an das Steuerglied eines anderen Thyristors gegeben. Der Ausgang 5 fehlt bei der Ausführung gemäß Fig. 2. Die Leistung für das Steuerglied 1 wird vorzugsweise von dem obengenannten, nicht dargestellten Spannungsteiler parallel zur Thyristorkette genommen, wie es beispielsweise in den deutschen OffenlegungsSchriften 2 303 279 und 2 302 530 beschrieben wird.

Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Variante der Schaltung nach Fig. mit nur einem einzigen Detektor 11, der zwei Eingänge 2 und 4 hat. Hierdurch entfällt ein Detektor und das ODER-Glied 13.

Fig. 5 zeigt eine weitere Variante des Steuergliedes 1 mit einem zusätzlichen Eingang 8, um die richtige Spannung am Thyristor sicherzustellen, wenn der Steuerimpuls über den gewöhnlichen Ein-

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gang 2 hereinkommt. Dabei wird ein Teil der Schaltungsglieder von Fig. 3 umgeschaltet. Die Thyristorspannung wird normalerweise vom Spannungsteiler des Thyristorventils abgeleitet, wie es in einer der obengenannten Offenlegungsschriften beschrieben wird, und über den Eingang 8 an einen Detektor 16 angeschlossen. Dieser Detektor und der Steuerimpulsgeber 14 werden an ein UND-Glied 17 angeschlossen, das über das ODER-Glied 13 ein Signal an die Ausgangsstufe 15 gibt. Der zweite Eingang k wird über den Detektor 12 unmittelbar auf das ODER-Glied 13 geschaltet, da man davon ausgehen kann, daß die über das UND-Glied 17 eingeführte Bedingung bereits erfüllt ist, wenn das zweite Signal am Eingang eintrifft. Hierdurch wird eine unnötige Verzögerung des Signals über den Eingang 4 vermieden.

In Fig. 5 ist die Ausgangsstufe 15 detaillierter dargestellt. Sie enthält einen Transistor 18, dessen Emitter an den Ausgang 3 angeschlossen ist. Der zusätzliche Ausgang 5 umfaßt eine Leuchtdiode 19 und den zugehörigen Lichtleiter 7. Wie man sieht, ist Fig. 5 ganz der Fig. 1 angepaßt. Die Leuchtdiode 19 kann durch einen Transformator ersetzt werden, dessen Sekundärseite an den nächsten Thyristor angeschlossen ist, und zwar entweder an einen zweiten Eingang des Steuergliedes oder direkt zwischen Steuerelektrode und Kathode des Thyristors.

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Claims

Patentansprüche:

1. !steuerschaltung für ein Thyristorventil, welches mehrere Thyristoren enthält, von denen jedem ein Steuerglied zugeordnet ist, mit Anordnungen für die Zuführung eines Steuersignals zu jedem Steuerglied über einen ersten Eingang jedes Steuergliedes, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung weitere Anordnungen(7)umfaßt, über welche das dem Steuerglied für einen Thyristor zugeführte Signal auch an einen anderen Thyristor angeschlossen ist.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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jedes Steuerglied(i)einen zweiten Eingang (4) hat, den das Steuersignal von einem anderen Thyristor angeschlossen ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anordnungen (6',7') aus paarweisen Verzweigungen der für jeden Thyristor vorhandenen Signalzuführungsanordnung (6) besteht, welche Verzweigungen an je einen Eingang (2,4) von zwei Steuergliedern (1) für zwei verschiedene Thyristoren (if,1g) angeschlossen sind.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuerglied (1) zwei Ausgänge (3_f5) hat, von denen der eine ( 3) an die Steuerelektrode des zugehörigen Thyristors ange-

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schlossen ist und der andere Ausgang (5) an einen zweiten Eingang (4) des Steuergliedes eines anderen Thyristors angeschlossen ist.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, bei der der erste Eingang des S Leuergliedes für das normale Eingangssignal des Steuergliedes vorgesehen ist und mit einer besonderen Schutzeingangsschaltung gekoppelt ist, beispielsweise zur Sicherstellung der richtigen Thyristorspannung, dadurch gekennzeichnet, daß,der zweite Eingang des Steuergliedes an der Schutzeingangsanordnung vorbeigeschaltet ist (Fig. 5).

6. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eingänge (2,4) eines Steuergliedes völlig parallel aufgebaut sind (Fig. 3,4).

7. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuerglied (1) zwei Ausgänge (3,5) hat, die an ihren zugehörigen Thyristor angeschlossen sind.

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