SU1350743A1 - Способ защиты тиристорного преобразовател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике,, и может быть использовано при эксплуатгщии тирис- торных преобразователей, работающих в вьшр мительном и инверторном мах. Целью изобретени   вл етс  по- вьшение надежности защиты путем снижени  аварийных токов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что вы вл ют факт несосто вшейс  коммутации, вы вл ют , аварийную фазу, тиристор которой своевременно не закрылс , отключают преобразователь и подают сигнал на одновременное отпирание тех тиристоров , которые не соединены с фазой , следующей за аварийной. 2 ил. (Л 00 d Q 4 00

Description

10

20

25

1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при эксплуатации тирис- торных преобразователей, работающих в выпр мительном и инверторном режимах .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности защиты путем снижени  аварийных токов.

На фиг,1 показаны: а - питающие фазные напр жени  и временна  запрещенна  зона дл  тиристора фазы А; б, в, г, д- графики выходного нап- 5 р жени  преобразовател  и моменты подачи управл ющих импульсов на тиристоры соответственно при срыве управл ющих импульсов после регистрации аварии, при подаче внеочередных импульсов управлени  на все тиристоры группы, в которой обнаружен срыв коммутации, после чего увеличиваетс  угол опережени  инвертора, при подаче внеочередных импульсов управлени  на все тиристоры с последующим срывом управл ющих импульсовj при защите предлагаемым способом (горизонтально заштрихованы вольт- секундные площадки, вызывающие рост аварийного тока, вертикально заштрихованы отрицательные вольт-секундные площадки, вызывающие снижение аварийного тока); на фиг,2 - схема устройства защиты тиристорного преобразовател , реализующего предлагаемьй способ.

Устройство содержит дл  каждого из тиристоров 1-6 датчики 7-12 несосто вшейс  коммутации и блоки 13-18 предварительного формировани  и обработки управл ющих импульсов, выходной блок 19 усилени  управл ющих импульсов, а также синхронизирующий и фазосдвигающий блок 20, элемент 21 задержки, реагирующий орган 22, авто- матический выключатель 23, элементы И 24-26, двигатель 27 посто н ного тока и сглаживающую индуктивность 28.

Датчики 7-12 несосто вшейс  коммутации предназначены дл  регистрации захода тока соответствующего тиристора в запрещенную временнзпо зону 300-360 эл. град, по отношению к моменту естественной коммутации. Каждый датчик несосто вшейс  коммутации представл ет собой, например, элемент И, первьй вход которого соединен с выходом датчика состо ни  ти30

35

40

45

50

55

1350743

0

5

5

0

5

0

5

0

5

ристора, второй и третий входы подключены к выходам датчиков линейных напр жений, синфазных с питающим.

Реагирующий орган 22 представл - е,т собой, например, элемент,ИЛИ.

Синхронизирующий и фазосдвигающий блок 20 предназначен дл  задани  временного расположени  управл ющих импульсов и содержит в каждом канале фильтр фазного напр жени , выход которого соединен с первым входом нуль-индикатора, второй вход нуль- индикатора соединен с зажимом, на который подаетс  напр жение задани .

Выходной блок 19 усилени  управл ющих импульсов представл ет собой мощный транзисторный усилитель с трансформаторным входом.

Элемент 21 задержки представл ет собой, например, пассивный фильтр.

Каждый из блоков 13-18 предварительного формировани  и обработки управл ющих импульсов содержит двух- входовые элементы И-НЕ и И и имеет управл ющий вход, первый исполнительный вход дл  формировани  внеочередных импульсов управлени  и второй исполнительный вход дл  срыва управл ющих импульсов.

Управл ющие входы блоков 13-18 соединены с выходами синхронизирующего и фазрсдвигающего блока 20, выходы через выходной блок 19 усилени  управл ющих импульсов соединены с управл ющими электродами тиристоров 1-6 соответственно. Датчики 7-12 несосто вшейс  коммутации своими входами подключены соответственно к тиристорам 1-6. Выходы датчиков 7 и 8 несосто вшейс  коммутации дл  тиристоров 1 и 4 первой фазы А подключены к первым входам первого элемента И 24 и реагирующего органа 22 и второму входу третьего элемента И 26. Выходы датчиков 9 и 10 несосто вшейс  коммутации дл  тиристоров 3 и 6 второй фазы, например фазы В, подключены к первому входу второго элемента И 25, а также к вторым входам реагирующего органа 22 и первого элемента И 24. Выходы датчиков 11 и 12 несосто вшейс  коммутации дл  тиристоров 2 и 5 третьей фазы, например фазы С, подсоединены к первому входу третьего элемента И 26, третьему входу реагирующего органа 22 и второму входу второго элемента И 25, а выходы пер3

вого, второго н третьего элементов И 24-26 подключены к первым исполнительным входам соответственно блоков 13 и 16, 15 и 18, 14 и17 предварительного формировани  и обработку управл ющих импульсов дл  тиристоров соответственно 1 и4, Зиб, 2и5 первой, второй и третьей фаз.

Вторые исполнительные входы блоков 13-18 через элемент 21 задержки подключены к выходу реагирующего органа 22, соединенному с управл ющим входом автоматического выключател  23, включенного в цепь нагрузки преобразовател  между двигателем 27 посто нного тока и сглаживающей индуктивностью 28.

Сущность способа защиты тирис- торного преобразовател  заключаетс  в следующем.

При нарушении коммутации, например , тиристора 1 в инверторном режиме работы возникает авари  двухфазного опрокидывани  инвертора. Ток провод т тиристоры 1 и 2. После регистрации аварии в момент начала запрещенной зоны ЭЗ-1 тиристора 1 отсчитывают выдержку времени, длительность которой обратно пропорциональна реактивности питающей сети и текущему значению тока преобразовател . В момент окончани  вьщержки времени подают команду на одновременное отпирание тиристоров 1, 5, 4 и 2. Тиристор 5 начинает коммутировать тиристор 1, а тиристор 4 начинает коммутировать тиристор 2. На этом этапе выходное напр жение преобразовател  равно нулю. После окончани  коммутации в момент t остаютс  открытыми тиристоры 5 и 4. Подача импульсов управлени  на тиристоры прекращаетс  и тиристоры 5 и 4 остаютс  открытыми до прерывани  тока автоматическим выключателем 23. В момент времени tj автоматический выключатель 23 отключает аварийный контур.

Опыты показывают, что реальное врем  отключени  аварийного тока двухфазного опрокидывани  инвертора автоматическими выключател ми серии А3700 составл ет 12-15 мс. Поэтому на эпюрах фиг. 16, в, г, д врем  отключени  прин то равным 13 мс.

В большинстве случаев двухфазное опрокидывание инвертора начинаетс  из-за неисправности усилител  им50743-

пульсов управлени  одного из каналов. Например, при нарушении коммутации тиристора 1 не поступает импульс на тиристор 3.

Устройство защиты тиристорного преобразовател , реализующее способ , функционирует следующим образом,

Дл  функционировани  в нормальном Q режиме на первые и вторые исполнительные входы блоков 13-18 необходимо подавать логический сигнал 1, Дл  формировани  внеочередного импульса управлени  на первьм испол- с нительный вход необходимо подать логический сигнал О. Дл  срыва импульсов управлени  на второй исполнительный вход необходимо подать логический сигнал О, после чего выработка управл ющих импульсов прекращаетс  независимо от сигнала на первом исполнительном входе.

При нормальной работе тиристорного преобразовател  на выходах дат- 25 чиков 7-12 несосто вшейс  коммутации дежурит логический сигнал 1.

Синхронизирующий и фазосдвигаю-. щий блок 20 определ ет момент подачи управл ющих импульсов на тиристоры

20

1-6 в нормальном режиме работы, Вы

ходней блок 19 усилени  управл ющих импульсов усиливает управл ющие импульсы , а также потенциально раздел ет тиристоры преобразовател  от системы управлени .

Допустим, при работе тиристорного преобразовател  в инверторном режиме не будет скоммутирован тиристор 1 и начнетс  авари  двухфазного опрокидывани  инвертора, В этом случае датчик 7 несосто вшейс  коммутации фиксирует аварию в момент времени t , на его выходе по вл етс  логический сигнал О, который поступает на выходы элементов И 24 и 26. Поэтому на выходах элементов И 24 и 26 также по вл етс  логический сигнал О, кото- рьш поступает на первые исполнитель- ные входы блоков 13,t6, 14 и 17, в результате чего на тиристоры 1 и 4 фазы А и тиристоры 5 и 2 фазы С выдаетс  внеочередной импульс управлени . При этом вместе с работавшими ранее тиристорами 1 и 2 открываютс  тиристоры 5 и 4, Тиристор 5 начинает

.

коммутировать тиристор 1, а тиристор 4 начинает коммутировать тиристор 2. огический сигнал О с выхода датчика 7 прступает также на вход реа

5

тирующего органа 22, который вьщает логический сигнал О на отключение автоматического выключател  23 и рарыв цепи нагрузки двигател  27 пост нного тока и сглаживающей индуктивности 28. Кроме этого, сигнал логический О с выхода реагирзтощего органа 22 задерживаетс  элементом задержки и поступает на вторые исполнительные входы блоков 13-18, поле чего управл ющие импульсы на тиристоры 1-6 уже не поступают. В момент времени t закрываютс  тиристоры 1 и 2 и остаютс  открытьми тирис

торы 5 и 4. В момент времени t,, автоматический выключатель аварийный контур.

23

отключает

Аналогичным образом функционирует устройство и в случае, если, например , не будет скоммутирован тиристор 2. Тогда на выходах элементов И 25 и 26 по витс  логический сигнал О и внеочередные управл ющие импульсы выдаютс  на тиристоры 5, 3, 2 и 6.

Как видно из фиг.1, б, в, г, д, наименьший аварийный ток двухфазного опрокидывани  инвертора соответствует предлагаемому способу защиты, что говорит о повьшении надежности защиты по сравнению с известным способом.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ защиты тиристорного преоб

   вы вл ют факт несосто вшейс  коммутации , отключают преобразователь и через заданное врем  подают сигнал на одновременное отпирание группы тиристоров, после чего прекращают подачу на них управл ющих импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  надежности защиты путем снижени  аварийных токов, вы вл ют аварийную фазу, тиристор которой своевременно не закрылс , а сигнал на одновременное отпирание подают на тиристоры, не соединенные с фазой, следующей за аварийной.

   Л С

   Редактор С.Пекарь

   Составитель О.Мещер кова Техред М.Моргентал

   Заказ 5291/52 Тираж 618Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений, и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Корректор С.Шекмар