SU1100683A1 - Устройство дл защиты реверсивного тиристорного электропривода посто нного тока - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЕВЕРСИВНОГО ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА, выполненного В виде регул тора тока и двух мостовых выпр мительных групп, соединенных через уравнительные реакторы по реверсивной противопараллельной схеме и подключенных к электродвигателю посто нного тока и выводам дл  присоединени  питающей сети, содержащее автоматические выключатели , предназначенные дЛ  включени  в цепь электродвигател  и питающей I сети, соединенные с выходом исполнительного блока заииты, первый и второй датчики тока, предназначенные дл  -включени  в выходные цепи выпр мительных групп, выполненные в виде проходных магнитных усилителей , потенциометры нагрузки, входы которых подключены к выходам датчиков тока, а выходы предназначены дл  подключени  к входам регул тора тока,и узел максимальной токовой защиты, отличающеес  тем, что, с целью повышени  нащежности , введены третий датчик тока, выполненный в виде проходного магнитного усилител  с резистором нагрузки , герконовые реле максимальной и дифференциальной защитыj соответственно с двум  и четырьм  одинаковыми низкоомными обмотками управлени , i трансформатор, выпр митель, первый и второй резисторы,- при этом третий (Л датчик тока предназначен дл  включени  в цепь электродвигател , первые обмотки управлени  обоих герконовых реле соответственно через первый и второй резисторы подключенык выходу выпр мител , соединенного с выходом трансформатора, вход которого подключен к выводам дл  соединени  с питакадей сетью, вторые обмотки управлени  соединены последовательно между собой и с резистором нагрузки третьего датчика тока, треть  а: и четверта  обмотки управлени  .гер00 конового реле диЛференциальной защиты включены соответствеш о послесо довательно с потенциометром нагрузки первого и второго датчиков тока, а размыкающие контакты обоих герконовых реле- соединены параллельно и -подключены к. входу исполнительного ,блока защиты.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в тиристорных электроприводах экскаваторов , буровыхустановок и других механизмов,е

Услови  работы тиристорных электроприводов таких механизмов характеризуютс  следутадимй особенност ми: наличием слабых карьерных сетей, широким диапазоном рабочих темпера- . тур, вибраци ми, запыленностью, а также недостатком квалифицированного обслуживающего персонала, обусловленным удаленностью объектов от крупных промьпапенных центров. .,

В этих услови х к тиристорному 5 электроприводу предъ вл ютс  повышенные требовани  в части простоты и надежности силовой схемы преобразовател , системы регулировани  и особенно его загциты,20

Опыт промышленного внедрени  тиристорных электройриводов на экскаваторах показывает, что аварийные отключени  преобразовател  по разным причинам, и особенно св занные 25 с внезапными просадками напр жеии  в карьерных сет х, происход т по несколько раз в рабочую смену Йри неблагопри тных услови х такие отключени  нередко Сопровождаютс  выхо- 30 дом из стро  тиристоров.

Ограничение аварийных ударных токов и повышение таким образом стойкости тиристорного преобразовател  к аварийным ре симам может быть 35 достигнуто за счет Применени  силовой схемы с уравнительными реакторами, а также повышени  эффективности тоКОБОЙ зшииты. С этой целью стремЯтс  использовать дифференциальную за- . щиту, котора  позвол ет Подавать сигнал на отключение автоматов и сн тие управл ющих импульсов в самом начале развити  аварийного режима.

Известен реверсивный Электроприводу имеющий максимальную и дифЛерёнциальную защиту, в нем датчиками выпр мленного тока служат два герконовых реле, которые выполн ют одновременно роль сумматоров. Оба реле установлены между двум  отрезка- 50 ми шин, по которым в одном направлении протекают соответственно выпр мленные токи вентильных групп вперед и назад. Каждое реле имеет по одной обмотке управлени . Об 55 мотн  максимального геркрнового реле получает питание от источника пост .о нного напр жени  и служит дл  регулировани  уставки срабатывани .

Обмотка герконового реле диЛферен- д циальмой защиты подключена через регулируемое сопрртивление к нагруЭке датчика переменного тока, в качестве которого используетс  трехфазный трансформатор тока tl3 «

Однако известное устройство имеет р д недостатков. В устройстве используютс  датчики разных типов. Геркбновые датчики выпр мленного тока могут быть использованы только в схеме защиты. Дл  измерени  тока и его регулировани  необходима дополнительно установка датчиков других типов с линейным выходом -,полупроводниковых или магнитных.

Дл  преобразователей различной мощности конструктивное исполнение |Герконовых датчиков будет также раэ|личным . При этом овтновка преобразовател , особенно при болычих мощност х , с 1чественно усложн етс . Поскольку срабатывание герконового реле происходит под действием полей .рассе ни  силовых шин, то настройка уставки может быть выполнена только экспериментально на.изготовленном образце.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  защиты реверсивного тиристорного электропривода ПО9ТОЯННОГО тока, выполненного в виде регул тора тока и двух мостовых выпр мительных групп, соединенных через уравнительные реакторы по реверсивной противопараллельной схеме и подключе нных к электродвигателю посто нного тока и выводам дл  присоединени  питающей сети, содержащее автоматические выключатели , предназначенные -дЛ  включени  в цепи электродвигател  и питакадей сети, соединенные с выходом исполнительного блока защиты, первый и второй датчики тока предназначенные дл  включени  в выходные цепи выпр мительных групп, выполненные в виде проходных магнитных усилителей, потенциометры нагрузки, входы которых подключены к выходам датчиков тока, а выходы предназначены дл  подключени  ко входам регул тора токами узел максимальной токовой защиты 23.

Однако в известном устройстве на входе электронного усилител  осуществл етс  суммирование сигналов с датчиков тока, представленных в виде напр жений, что существенно снижает помехозащищенность. Кроме того, данное устройство не обеспечивает защиту преобразовател  от опрокидывани  в инверторном режиме в случае внезапной просгшки напр жени  сети.

Цедью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства дл  защиты тиристорного электропривода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты реверсивного тиристорного электропривода посто нного тока, выполненного ,в виде регул тора тока и двух мостовых выпр мительных групп, соединен|ных через уравнительные реакторы по реверсивной противопараллельно  схеме и подключенных к электродвигателю посто нного тока и выводам дл  присоединени  питающей сети, содержащее автоматические выключатели, предназначенные дл  включени  в цепи электродвигптел  и питающей сети, соединенные с выходом исполнительного блока защиты, первый и второй датчики тока, предназначенные дл  включени  в выходные цепи выпр мительных групп, выполненные в виде проходных магнитных усилителей, потенциометры нагрузки, входы которых подключены к выходам датчиков тока, а выходы предназначены дл  подключени  ко Входам регул тора тока,, и узел максимальной токовой защиты, введены трётИй датчик тока, выполненный в виде проходного магнитного усилител  с резистором нагрузки, герконовые реле максимальной и дифференциальной защиты, соответственно, с двум  и четырьм  одинаковыми низкоомнымй обмотками управлени , трансформатор , выпр митель, первый и вто-рой резисторы, при этом третий датчик тока предназначен дл  включени  в цепь электродвигател , первые обмотки управлени  обоих герконовых реле соответственно, через первый и второй резисторы подключены к выходу выпр мител , соединенного с выходом транс(Ьорматора, вход которого подключен к выводам дл  соединени  с питающей сетью, вторые обмотки управлени  соединены последовательно между собой и с резистором нагрузки третьего датчика тока, треть  и четверта  обмотки управлени  герконового реле дифференциальной защиты включены , соответственно, последовательно с потенциометрами нагрузки первого и второго датчиков тока, а размыкающие контакты обоих герконовых реле соединены пар аллельн о и подключеныко входу исполнительного блока защиты.

На чертеже представлена схема электропривода с устройством дл  его защиты.

Устройство содержит трехфазные мостовые тиристорные выпр мители 1 и 2, двухобмоточные уравнительные дроссели 3 и 4, двигатель посто нного тока 5, автоматический выключа- , тель 6 переменного тока с независимым расцепителем, автоматический выключатель посто нного тока с независимым расцепителем 7, датчики тока - трехфазные проходнью магнитные усилители с выпр мител ми на выходе 8 - 10, герконовое реле 11 дифференциёипьной защиты с четырьм  обмотками управлени , подключенное

к выпр мителю 12, обмотки 13-16 герконового реле 11, герконовое реле максимальной защиты 17, размглкающий контакт 18 герконового реле диЛЛеренииальной Зсичиты, обмотки управлени 

19 и 20 герконового реле максимальной защиты, размыкающий контакт 21 максимального реле, потенциометр и нагрузки датчика тока группы тиристоров вперед, потенциометр 23 нагрузки датчика группы тиристоров назад, резист.ор 24 нагрузки датчика в цепи двигател , регул тор тока 25, исполнительный блок -защиты 26 дл  (Нормированного отключени  автоматических выключателей и сн ти 

управл ющих импульсов, понижающий трансформатор 27 и. выпр митель Д2 , добавочные термостабильные резисторы 28 и 29 в цепи задающих обмоток

ток нагрузки преобразовател  (ток двигател )Д,3,,-2Уравнительные ( контурные ) токи преобразовател , 30-выводы дл  подключени  к трехфазному сетевому транслорматору с трем  вторичными обмотками дл  питани  датчиков тока, СИФУ система импульсно-фазового управлени  тиристорным преобразователем. Мостовые выпр мители 1 и 2, уравнИтельные реакторы 3 и 4 и двигатель 5 соединеньз по реверсивной противопараллельной схеме, подключенной к сети .через автоматический выключатель 6. Автоматический выключатель 7 посто нного тока включен в

цепь  кор  двигател .

Трехфазные проходные магнитные усилители 8-10 включены соответственно в анодные цепи тиристорных

выпр мителей вперед и назад и в цепь  кор  двигател .

Последовательно с потенциометром нагрузки 27 магнитного усилител  8 включена обмотка управлени  13

четырехобмоточного дифЛеренциального герконового реле 11, втора  обмотка управлени  14 реле включена в цепь потенциометра нагрузки 23 магнитного усилител  9, его треть 

обмотка 15 и обмотка управлени  19 максимального реле 17 включены в цепь резистора нагрузки 24 магнитного усилител  10, При эт.м обмотки дифференциального реле 13 и 14 включены согласно, а обмотка 15 встречно . Задающие обмотки 16 и 19 обоих реле через резисторы 28 и 29 выпр глитель 12 и понижающий трансформатор 27 подключены к шинам переменного тока преобразовател ,

Движки потенциометров 22 и 23 соединены со входом регул тора тока 25, а размыкаки ие контакты реле 11 и 17 соединены параллельно и подключены ко входу исполнительного

блока 26 дл  Форсированного отключег1и  автоматических выключателей снч-ти  управл ющих импульсов. Устройство работает следующим образом. При включении сетевого автомата контакты 16 и 21 обоих герконовых реле размыкаютс  и цепь управлени  Исполнительного блЪка токовой защиты 26 подготавливаетс  к работе. Если, например, в выпр мительном режиме ток нагрузки протекает чере группу вентилей 1. то суммарна  намагничивающа  : сила или сумг«1арный то ( при одинаковом числе витков обмото дифференциального герконового реле будет -, --.- VJv +.-Ju-J.... a. +3-3, м н -з«А 2 У-, ЗОА Л Т -эвА полага , что уравнительные токи в обоих контурах равны между собою. При этом ток уставки реле выбираетс таким, что зс( Таким образом, во всех нормальны симметричных режимах суммарна  нама ничиваюл1а  сила реле, котора  созда етс  током уставки и уравнительными токами двух контуров, составл ющими обычно 10%,отноминального тока дви гател , оказь1ваетс  достаточной дл  того, чтобы удерживать реле во вклю ченном состо нии. Если по каким-либ причинам, в результате развивающейс  аварии, контурные токи превыс т yKaaaHHSTO величину, дифференциально реле сраратывает. его ноомально-закрытый контакт замыкаетс  и включает -цепь управлени  исполнительного блока токовойзащиты 26. Под действием независимых расцепителей автоматические выключатели 6 и 7 форсировано отключаютс , а управл ющие импульсы либо блокируютс  (снимаютс ), либо сдвигаютс  в инверторную область, Устройство реагирует на отклонение уравнительных токов от заданной величины уставки, которое про вл етс  почти при всех видах аварий; прорыве по уоавнительному контуру , опрокидывании инвертора, вызванного внезапной просадкой напр жени  сети или сбо ми в системе упра влени  тиристорами, а также при внутреннем коротком замыкании выпр мител  (пробое вентил ). Максимальное герконовое реле 17 обеспечивает дополнительную защиту преобразовател  в случае сквозного короткого замыкани  по цепи посто нного тока, когда дифференциальное реле не действует. Режим сквозного короткого замыкани  наиболее веро тен на электроприводе подъема экскаватора , когда при опускании ковша (инверторный режим преобразовател  происходит внезапна  просадка напр жени  сети. ПОСКОЛЬКУ ток в задающей обмотке 19 при этом также резко снижаетс , то максимальное реле в этом режиме работает подобно дифференциальному , что приводит к увеличению быстродействи  максимашьной зашиты. Если происходит полное отключение сети, задающие обмотки обеспечиваютс  и оба реле отключаютс . Проходные магнитные усилители 8 и 9 вентильных групп одновременно  вл ютс  реверсивными датчиками тока двигател . Сигнал, соответствующий величине и знаку тока двигател , снимаетс  с датчиков потенциометров 22 и 23 и подаетс  на вход регул тора тока 25,. где происходит суммирование с целью компенсации вли ни  уравнительных токов. Предлагаемое устройство за счет использовани  в цеп х защиты сигналов , представленных в виде тока, обладает повьшенной помехоустойчивостью. Введение дополнительного датчика с соответствуюидими св з ми обеспечивав ет защиту преобразовател  во всех аварийных режимах, в том числе и в случае просадки напр жени  сети. Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность защиты электропривода.

s

tJ4

i§

Claims (1)

1. '. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЕВЕРСИВНОГО ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА, выполненного в виде регулятора тока и двух мостовых выпрямительных групп, соединенных через уравнительные реакторы по реверсивной противопараллельной схеме и подключенных к электродвигателю постоянного тока и выводам

   для присоединения питающей сети, содержащее автоматические выключатели, предназначенные для включения в цепь электродвигателя и питающей ,сети, соединенные с выходом исполнительного блока защиты, первый и второй датчики тока, предназначенные для включения в выходные цепи

   выпрямительных групп, выполненные в виде проходных магнитных усилителей, потенциометры нагрузки, входы которых подключены к выходам датчиков тока, а выходы предназначены для подключения к входам регулятора тока,и узел максимальной токовой защиты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены третий датчик тока, выполненный в виде проходного магнитного усилителя с резистором нагрузки , герконовые реле максимальной и дифференциальной защиты; соответственно с двумя и четырьмя одинаковыми низкоомными обмотками управления, _β трансформатор, выпрямитель, первый <е и второй резисторы, при этом третий датчик тока предназначен для включения в цепь электродвигателя, первые обмотки управления обоих герконовых реле соответственно через первый и второй резисторы подключены-к выходу выпрямителя, соединенного с выходом трансформатора, вход которого подключен к выводам для соединения с питающей сетью, вторые обмотки управления соединены последовательно между собой и с резистором нагрузки третьего датчика тока, третья и четвертая обмотки управления герконового реле дифференциальной защиты включены 'соответотвен’-со последовательно с потенциометром нагрузки первого и второго датчиков тока, а размыкающие контакты обоих герконовых реле- соединены параллельно и .подключены к. входу исполнительного ,блока защиты.

   511 1100683

   >

   4

   1 . , 1100683 2