SU1249643A1

SU1249643A1 - Method of protection of converter

Info

Publication number: SU1249643A1
Application number: SU853855137A
Authority: SU
Inventors: Исаак Аронович Зборовский; Галина Владимировна Стальмахович
Original assignee: Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина
Priority date: 1985-02-14
Filing date: 1985-02-14
Publication date: 1986-08-07

Abstract

Изобретение относитс к элек- ..тротехнике, в частности к преобразова-- тельной технике, и предназначено дл защиты статических преобразователей от аварийных режимов. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей и повьшение надежности способа защиты преобразовател . При нарушении коммутации, например , в плече 14 (17) преобразовател 2 втора гармоника по вл етс в тока фаз А и В и формируетс сигнал, пропорциональный изменению амплитуд вторых гармоник токов, проход щих через трансформаторы 4 и 5 тока. Так как упом нутые вторые гармоники наход тс в противофазе, а трансформаторы включены по схеме вычитани сигналов,; то сигналы, пропорциональные вторым гармоникам, сдсладываютс . Если нарушение коммутации происходит в плече 16 The invention relates to electrical engineering, in particular to converter equipment, and is intended to protect static converters from emergency conditions. The aim of the invention is to enhance the functionality and increase the reliability of the protection method of the converter. If the commutation is disturbed, for example, in the arm 14 (17) of the second harmonic converter 2, it appears in the currents of phases A and B and a signal is generated that is proportional to the amplitudes of the second harmonics of the currents passing through the current transformers 4 and 5. Since the mentioned second harmonics are in antiphase, and the transformers are switched on using the signal subtraction circuit; then the signals proportional to the second harmonics are compressed. If a commutation disturbance occurs in shoulder 16

Description

Изобретение относитс к электротенике , в частности к преобразовательной технике, и предназначено дл защиты статических преобразователей от аварийных режимов.The invention relates to electrostatics, in particular to converter equipment, and is intended to protect static converters from emergency operation.

Цель изобретени - расширение функциональных , возможностей и повышение надежности способа защиты преобразовател .The purpose of the invention is to expand the functional capabilities and increase the reliability of the method of protection of the converter.

Согласно предлагаемому способу формируют сигнал, пропорциональный разности двух любых линейных токов, из полученного сигнала вьздел ют вторую гармонику и по изменению амплитуды второй гармоники по сравнению с нормальным режимом работы формирую сигнал на срабатывание защиты.According to the proposed method, a signal is generated that is proportional to the difference between any two linear currents, the second harmonic is extracted from the received signal, and by the amplitude variation of the second harmonic compared to the normal mode of operation, a signal is generated to trigger the protection.

Необходимость и достаточность эти признаков подтверждаетс следующим. В нормальном режиме работы преобразовател линейные токи содержат нечетные , некратные трем гармоники. Про- чие гармоники, которые могут иметь место ввиду несимметр1ш системы, например, из-за разбежки импульсов в схеме управлени , имеют значитель- НО меньшую величину. При возникновении аварийного режима, характеризующегос исчезновением импульса управлени или наличием сплошного импульса управлени на вентил х плеча, в двух линейных токах происходит изменение гармонического состава при любых углах управлени , в них по вл етс р д гармоник, отсутствуклцих в нормальном режиме работы преобразовател , да обнаружени аварийного режима достаточно контролировать хот бы один из двух линейных токов, в которых происходит изменение гармонического состава.The necessity and sufficiency of these signs is confirmed as follows. In normal operation, the converter linear currents contain odd, non-multiple three harmonics. Other harmonics, which may occur due to the unbalance of the system, for example, due to the run-up of pulses in the control circuit, have a significantly smaller value. When an emergency mode occurs, characterized by the disappearance of the control pulse or the presence of a continuous control pulse on the shoulder valves, the harmonic composition changes at any control angles in two linear currents, in which a number of harmonics appear, which are absent in the normal operation mode of the converter, and detection emergency mode is enough to control at least one of the two linear currents, in which there is a change in the harmonic composition.

Таким образом, при контроле двух линейных токов один из них об зательно имеет измененный гармонический состав и аварийный режим обнаруживаетс при нарушении коммутации в вентил х любого плеча. Если при этом вз ть разность двух линейных токов, то она будет содержать вторую гармонику , причем в том случае, когда измененный гармонический состав имеет один из контролируемых токов, величина второй гармоники в разности линейных токов равна величине второй гармоники данного тока. В том случае, когда измененный гармонический состав имеют оба контролируемых тЪка, величина второй гармоники вThus, when controlling two linear currents, one of them necessarily has a modified harmonic composition, and an emergency mode is detected when switching is disturbed in the valves of either arm. If one takes the difference of two linear currents, then it will contain the second harmonic, and in the case when the changed harmonic composition has one of the controlled currents, the second harmonic value in the difference of linear currents is equal to the second harmonic of this current. In the case when both controlled T'Ks have a changed harmonic composition, the value of the second harmonic in

разности линейных токов равна.сумме втррых гармоник каждого из токов, так как вторые гармоники ли«е,йных токов наход тс в противофазе и приthe differences of linear currents are equal to the sum of the second harmonics of each of the currents, since the second harmonics do not have e, yny currents in antiphase and

вычитании токов складьшаютс ..Отсюда следует, что формирование сигнала, пропорционального разности -двух линейных токов, обеспечивает обнаружение аварийного режима при нарушенииsubtraction of currents is added .. From this it follows that the formation of a signal proportional to the difference of two linear currents provides detection of an emergency mode in violation

коммутации вентилей любого плеча и в то же врем позвол ет иметь одну систему выделени второй гармоники и формирование сигнала на срабатывание защиты, т.е. минимальное количество элементов схемы защиты.switching valves of any arm and at the same time allows you to have one system for the selection of the second harmonic and the formation of a signal for protection operation, i.e. The minimum number of elements of the protection scheme.

Вьщеление второй гармоники и формирование сигнала на срабатывание . защиты по изменению амплитуды второй гармоники в аварийном режиме по сравнению с нормальным режимом работы преобразовател обусловлено тем, что изменение этой гармоники при возникновении аварийного режима наиболее рко выражено (по данным разложени кривых токов в нормальном и аварийном режимах в р д Фурье, а также по данным экспериментального измерени гармонического состава токов) и следовательно, может бытьExtraction of the second harmonic and the formation of a trigger signal. protection by changing the amplitude of the second harmonic in emergency mode compared to the normal mode of operation of the converter is due to the fact that the change of this harmonic when the emergency mode occurs is most pronounced (according to the decomposition of the current curves in the normal and emergency modes in the Fourier series, as well as experimental measurement of the harmonic composition of the currents) and, therefore, can be

обнаружено более простой системой контрол .detected by a simpler control system.

Поскольку изменение гармонического состава в двух линейных токах преобразовател , в том числе и изменение амплитуды второй гармоники, цо сравнению с нормальным режимом работы происходит при любых углах управлени , то предлагаемый способSince the change in the harmonic composition in the two linear currents of the converter, including the change in the amplitude of the second harmonic, compared with the normal mode of operation occurs at any control angles, the proposed method

имеет более широкие функциональные- возможности, чем известные способы, На чертеже приведена схема устройства , с помощью которого реализуетс предлагаемый способ защитыIt has wider functional capabilities than the known methods. The drawing is a diagram of the device by which the proposed method of protection is realized.

преобразовател .converter

Устройство содержит источник 1 питани переменного тока, статический преобразователь 2, нагрузку 3, два трансформатора 4 и 5 тока, блокThe device contains an AC power supply 1, a static converter 2, a load 3, two current transformers 4 and 5, a block

6 формировани сигнала на срабатьша- ние защиты, пропорционального изменению амплитуды второй гармоники разности линейных токов, исполнительный орган 7 защиты.6 forming a signal to initiate a protection proportional to the change in the amplitude of the second harmonic of the difference of linear currents, the executive body 7 of protection.

Трансформаторы тока соединены таким образом, что сигналы, пропорциональные двум линейным токам, вычитаютс . Это достигаетс при соединеCurrent transformers are connected in such a way that signals proportional to two linear currents are subtracted. This is achieved by connecting

НИИ вторичных обмоток трансформаторов тока встречно-параллельно.Institute of secondary windings of current transformers anti-parallel.

Блок 6 формировани сигнала на срабатывание защиты содержит резистор 8, узел 9 дл вьщелени второй гармоники, стабилитрон Ю, резистор 11.The protection actuation unit 6 comprises a resistor 8, a node 9 for separating the second harmonic, a Zener diode, a resistor 11.

Преобразователь 2 вьтолнен по мостовой схеме на вентил х 12-17.Transducer 2 is bridged on valves 12-17.

В-нормальном режиме работы преоб- ю разовател 2 линейные токи практически не содержат второй гармоники. Наличие небольшой величины второй гармоники компенсируетс в нормальном режиме стабилитроном 10 и напр жение t5 на резисторе 11 равно нулю. При нарушении коммутации (например, исчезновении импульса управлени на вентил х плеча) в двух линейных токах по вл етс втора гармоника. Так как в 20 схеме защиты формируетс сигнал, пропорциональный разности двух линейных токов, из которбго вьщел етс втора гармоника и формируетс сигнал на срабатывание защиты, пропорциональный25 изменению амплитуды второй гармоники в аварийном режиме, то при нарушении коммутации в вентил х любого плеча будет подан сигнал на срабатывание защиты .30In the normal mode of operation, the transformer 2 linear currents practically do not contain the second harmonic. The presence of a small value of the second harmonic is compensated in the normal mode by the zener diode 10 and the voltage t5 on the resistor 11 is zero. In the event of a commutation disturbance (for example, the disappearance of a control pulse on the shoulder valves), the second harmonic appears in two linear currents. Since, in the protection circuit 20, a signal is formed that is proportional to the difference between the two linear currents, the second harmonic is extracted from it, and a signal is generated that the protection responds, which is proportional to the change in the amplitude of the second harmonic in emergency mode, then if the switching in any arms is violated, protection triggering .30

Например, если нарушение коммутации происходит в плече 12 (15) преобразовател 2, втора гармоника по вл етс в токах фаз А и С и формируетс сигнал, пропорциональный изменению ,, амплитуды второй гармоники тока, проход щего через Трансформатор 4 тока. Если нарушение коммутации происходит в плече 14 (17), втора гармоника по вл етс в токах фаз Айви формиру- д - етс сигнал на срабатывание защиты, пропорциональный изменению амплитуд. вторых гармоник токов, проход щих через трансформаторы 4 и 5, Так как вторые гармоники в токах, проход щих че- рез трансформаторы 4 и 5, «аход тс в противофазе, а трансформаторы включе- ны по схеме вычитани сигналов, то сигналы, пропорциональные вторым гар-i моникам, складьюаютс . Если нарушение 50 коммутации происходит в Ълече 16 (13For example, if a commutation disturbance occurs in the arm 12 (15) of converter 2, the second harmonic appears in the currents of phases A and C and a signal is generated that is proportional to the change in the amplitude of the second harmonic of the current passing through the current transformer 4. If a commutation disturbance occurs in arm 14 (17), the second harmonic appears in the Ivy phase currents and forms a signal to trip the protection proportional to the change in amplitudes. of the second harmonics of the currents passing through transformers 4 and 5, Since the second harmonics in the currents passing through transformers 4 and 5, "go out of phase, and the transformers are included in the signal subtraction circuit, the signals proportional to the second gar-i monikam, stacked. If a violation of 50 commutation occurs at the end of 16 (13

втора гармоника по вл етс в токах фаз В и С и формируетс сигнал, пропорциональный изменению амплитуды втрой гармоники тока, проход щего чере трансформатор 5 тока.The second harmonic appears in the currents of phases B and C and a signal is generated that is proportional to the change in the amplitude of the third harmonic current passing through the current transformer 5.

Таким образом, при нарушении коммутации на вентил х любого плеча формируетс сигнал на срабатывание защиты , так как втора гармоника в аварийных режимах существенно превосходит ее величину в нормальном режиме работы и напр жение на выходе узла 9 существенно превосходит напр жение стабилитрона Ю и, следовательно, на резисторе 11 по вл етс сигнал на срабатывание защиты, который подаетс на исполнительный орган 7 запщты,Thus, when commutation disturbances occur at the valves of any arm, a signal is generated to activate the protection, since the second harmonic in emergency conditions significantly exceeds its magnitude in normal operation and the voltage at the output of node 9 substantially exceeds the voltage of the Zener diode Yu and, therefore, a resistor 11 appears a signal to trip the protection, which is fed to the actuator 7 of the switch,

В приведенном примере трансформаторы тока установлены в фазах А и В , в принципе могут быть вз ты любые две фазы. Кроме того, два трансформатора тока могут быть заменены одним при условии, что первичный ток этого трансформатора будет равен разности токов двух фаз.In the above example, the current transformers are installed in phases A and B, in principle, any two phases can be taken. In addition, two current transformers can be replaced by one, provided that the primary current of this transformer is equal to the difference of the currents of the two phases.

Предлагаемый способ обеспечивает надежную защиту преобразовател посредством простой схемы, имеющей минимальное количество злементов.The proposed method provides reliable protection of the converter by means of a simple circuit having a minimum number of elements.

Положительный эффект заключаетс в повышении надежности способа защиты за счет упрощени устройства, с . помощью которого способ реализуетс , и в расширении функциональных возможностей .The positive effect is to increase the reliability of the method of protection by simplifying the device, c. by means of which the method is implemented, and in extending the functionality.

Claims

Invention Formula

The protection method of the transducer (which is controlled by any two linear currents of the converter, which is characterized by the fact that, in order to increase the reliability and enhancement of the functional capabilities, they form a signal proportional to the difference of the two linear currents of the converter, the second signal is extracted). the harmonic and in case of exceeding its amplitude of a predetermined value form a signal for the protection to operate.