SU1105976A1 - Устройство дл защиты тиристоров преобразовател от самоотпирани - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ САМООТПИРАНИЯ , содержащее делитель напр жени , подключенный параллельно одному или группе последовательно соединенных тиристоров, трансформатор тока, первична  обмотка которого включена последовательно с тиристорами, а вторична  через однополупериодный вьтр митель подключена к задающему конден-. сатору, зашунтированному стабилитроном и резистором, пороговый элемент, диоды и формирующий конденсатор, зашунтированный стабилитроном, о, т л ичающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено вспомогательным тиристором, а трансформатор тока снабжен дополнительной вторичной обмоткой, подключенной через вьшр мительный диод к формирующему конденсатору, подключенному через последовательно соединенные разв зывающий диод и вспомогательный тиристЬр к цепи управлени  тиристора (тиристоров ) , причем плюсовой вывод задающего конденсатора через диод подключен к аноду и через пороговый элемент - к управл ющему электроду вспомогатель- i ного тиристора, а его минусовой вы- 2 вод - к точке соединени  плеч делите- g л  напр жени .

Description

О1

со Ч

О5 Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты высоковольтных тиристорных вентилей. Известно устройство дл  защиты тиристоров от самоотпирани , содержа щее счетчики импульсов, схемы запоми нани  и формирователь импульсов, кот рый вьщает сигнал на включение всего вентил , если пр мое напр жение воз растает до критической величины и в то врем , когда только незначительно ) число тиристоров восстановили свою блокирук цую способность 11 3. Недостаток устройства - низкое быстродействие Известно устройство дл  защиты тиристоров от с.амоотпирани , содерж щее задатчик временного интервала, компаратор и измеритель временного интервала между моментами окончани  пр мого тока и приложени  пр мого напр жени  .2 Недостатком устройства  вл етс  недоиспользование свойств тиристоров поскольку во многих случа х пр мое напр жение, по вл ющеес  на вентиле в опасном переходном интервале, существенно меньше предельно допустимого , что влечет за собой частые включени  без крайней на то необходимости и снижает надежность работы вентил . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  уст ройство дл  защиты тиристоров от са моотпирани , содержащее делитель на пр жени , подключенный параллельно одному или группе последовательно соединенных тиристоров, трансформатор тока, первична  обмотка которог включена последовательно с тиристорами , а вторична  обмотка через однопол упер йодный выпр митель подключена к задающе1.{у конденсатору, зашу тированному стабилитроном и резисто ром, пороговьй элемент, диоды и фор мирующий конденсатор, зашунтированный стабилитроном f3j. Однако у известного- устройства низка  надежность из-за необходимос зар жать конденсаторы до большого напр жени , что особенно затрудните но в некоторых переходных режимах, сопровождаюш;ихс  малыми токами. Цель изобретени  - повышение надежности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что, устройство дл  защиты тиристор)ов преобразовател  от самоотпирани  снабжена вспомогательным тиристором, а трансформатор тока снабжен дополнительной вторичной обмоткой, подключенной через вьтр мительный диод к формирующему конденсатору, подключенному через последовательно соединенные разв зывающий диод и вспомогательный тиристор к цепи управлени  тиристора (тиристоров), причем плюсовой вывод задающего конденсатора через диод подключен к аноду и через пороговый элемент - к управл ющему электроду вспомогательного тиристора , а его минусовый вывод - к точке соединени  плеч делител  напр жени . На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 кривые вьщерживаемого (сплошна  лини ) и обеспечиваемого устройством (штрихова  лини ) напр жений на защищаемых тиристорах в относительных единицах. Устройство дл  защиты тиристоров 1 от самоотпирани  содержит делитель напр жени  2, подключенный параллельно одному или группе последовательно соединенных тиристоров 1, трансформатор тока 3, первична  обмотка которого включена последовательно с тиристорами 1, вторична  обмотка 4 через однополупериодный выпр митель 5 подключена к задающему конденсатору 6, зашунтированному стабилитроном 7 и резистором 8, а дополнительна  вторична  обмотка 9 подключена через выпр мительный диод 10 к формирующему конденсатору 11, зашунтированному стабилитроном 12 и подключенному через последовательно соединенные разв зывающий диод 13 и вспомогательный тиристор 14 к цепи управлени  тиристоров 1. Плюсовой вывод конденсатора 6 через диод 15 подключен к аноду, а через пороговый злемент 16 - к управл ющему электроду тиристора 14. Минусовый вывод конденсатора 6 подключен к точке соединени  высоковольтного 17 и низковольтного 18 плеч делител  2. Устройство работает следующим образом . Во врем  протекани  силового тока от обмотки 9 трансфо;:магора 3 через диод 10 зар жаетс  конденсатор 11 до напр жени , определ емого стабнлитроном 12. Пол рность напр жени  на конденсаторе показана на схеме. Емкость конденсатора 11 и уровень напр жени  на нем выбираютс  таким образом, чтобы после включени  вспомогатель- ного тиристора 14 в цепи управлени  силового тиристора (тиристоров) 1 сформировалс  импульс зправлани  требуемых параметров. Целесообразно пол рность обмотки 9 выбрать такой, чтобы зар д конденсатора 11 осуществл лс  на этапе нарастани  силового тока, тогда трансформатор 3 может быть вьшолнен насыщающимс . На этапе Ьпада силового тока от обмотки 4 через выпр митель 5 зар жаетс  конденсатор . 6 до напр жени , определ емого стабилитроном 7, причем уровень лавинообразовани  этого стабилитрона выбираетс  несколько меньшим напр жени  срабатывани  порогового элемен та 16. После окончани  силового тока в течение некоторого времени напр же ние на конденсаторе 6 поддерживаетс  на уровне лавинообразовани  стабилитрона 7 за счет энергии, накопленной в индуктивности обмотки 4. Выбором соотношени  L и R, где Ц - индуктивность обмотки, а Rg - динамичес|кое сопротивление стабилитрона, можно добитьс , чтобы на конденсаторе 6 поддерживалось посто нное напр жение вплоть до момента t (фиг. 2). С момента времени t, соответствующего окончанию пр мого тока, и до момента t тиристоры не способны держать пр  мое напр жение, а с момента t их блокирующа  способность экспоненциально возрастает по мере рекомбинации накоппенных в р-п-р-п-структуре зар дов и к моменту t тиристоры спо собны вьщерживать воздействие предельно допустимого напр жени  - U ( фиг. 2). С момента времени t начинаетс  разр д конденсатора 6 на резистор 8, причем посто нна  времени разр да выбираетс  такой, чтобы разр д полностью закончилс  к моменту t-. Допустим , что в переходном интервале времени t к тиристору (тиристорам ) 1 приложено пр мое напр жение. Часть этого напр жени , вьадепивша с  на низковольтном плече 18 делител  2, сложившись с напр жением на конденсаторе 6, приложитс  к пороговому элементу 16. Если эта сумма окажетс  больше его напр жени  переклю чени , то это приведет к включению вспомогательного тиристора 14, после чего в цепь управлени , благодар  энергии конденсатора 11, поступит сигнал, обеспечивающий принудительное включение тиристоров 1. Амплитуда напр жени , с которого происходит включение, зависит от момента его приложени , причем в интервале t,- t она тем больше, чем больше времени пропшо с момента окончани  силового тока. После момента времени t , т.е. когда конденсатор 6 полностью разр дилс , включение тиристора (тиристоров ) от устройства защиты будет происходить при напр жении U ц КАРА п р коэффициент делени  делител  напр жени , а U - напр жение переключени  порогового элемента . Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет полностью использовать возможности тиристоров в переходном интервале восстановлени  блокирующей способности, обеспечива  их включение , когда напр жение достигает опасной величины. При этом удаетс  обеспечить импульс управлени  с необХОДГО1ЫМИ параметрами практически во всех переходных режимах. Таким образом , использование изобретени  позвол ет повысить надежность высоковольтных преобразовательных устройств и соответственно в целом передачи посто нribro тока, где они используютс .

П

1

j5l

(put.1

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ САМООТПИРАНИЯ, содержащее делитель напряжения, подключенный параллельно одному или группе последовательно соединенных тиристоров, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно с тиристорами, а вторичная через однополупериодный выпря митель подключена к задающему кондеи-, сатору, зашунтированному стабилитроном и резистором, пороговый элемент, диоды и формирующий конденсатор, зашунтированный стабилитроном, о. т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено вспомогательным тиристором, а трансформатор тока снабжен дополнительной вторичной обмоткой, подключенной через выпрямительный диод к формирующе му конденсатору, подключенному через последовательно соединенные развязывающий диод и вспомогательный тиристдр к цепи управления тиристора (тиристоров) , причем плюсовой вывод задающего конденсатора через диод подключен к аноду и через пороговый элемент к управляющему электроду вспомогательного тиристора, а его минусовой вывод - к точке соединения плеч делите- g ля напряжения.