SU1510045A1 - Устройство дл защитного отключени тиристорного преобразовател при обрыве его вентильной цепи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Целью изобретени   вл етс  расширение области использовани , повышение надежности и устойчивости срабатывани  защиты и упрощение устройства. В случае обрыва цепи любого из силовых тиристоров 6 или 7, этот тиристор прекращает шунтировать собой электрическую цепь включенную последовательно со вспомогательным тиристором соответственно 8 или 11. Если при этом тиристоры 8 или 11 наход тс  во включенном состо нии, то начинаетс  зар д конденсатора 9 или 12. При достижении напр жением на конденсаторе значени , равного порогу срабатывани  соответствующего порогового элемента 14 или 15, последний срабатывает, подает сигнал на узел 18 запрета подачи управл ющих импульсов и на цепь отключени  автоматического выключател  2. 3 ил.

Description

. .1 .Т .т.

фие.1

3151

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть применено дл  защиты тиристорных преобразователей напр жени  или частоты при обрыве их вентильных цепей.

Целью изобретени   вл етс  расширение области использовани  устройства , повьшение устойчивости и надежности срабатывани  защиты, упроще- ние устройства.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - схема узла запрета подачи управл ющих импульсов; на фиг. 3 - схема ис- полнительного элемента защиты.

Устройство содержит блок 1 управлени  тиристорами коммутаторов, автоматический выключатель 2 и включенные на его выходе в фазах сети иден- тичные по схеме блоки тиристорных коммутаторов 3-5. Казвдый такой блок содержит силовой тиристорный комму- татор, собранньй на встречно-параллельно соединенных тиристорах 6 и 7. Параллельно им включены цепи вспомо- нательного тиристорного коммутатора, состо щие из соединенных цоследова- тельно тиристора, конденсатора и резистора . При этом параллельно тирис- тору 6 включены соединенные последовательно тиристор 8, конденсатор 9 и резистор 10, а параллельно тиристору 7 - соединенные последовательно тиристор 11, конденсатор 12 и резистор 13. Катоды тиристоров 8 и 11 соединены с катодами соответственно тиристоров 6 и 7, а их управл ющие электроды - с управл ющими электродами соответственно тиристоров 6 и 7. Па- раллельно конденсаторам 9 и 12 включены пороговые элементы 14 и 15.

Блок 1 управлени  содержит соединенные последовательно формирователь 16 синхронизирующих импульсов, форми рователь 17 управл ющих импульсов, узел 18 запрета подачи управл ющих импульсов и узел 19 гальванической разв зки, выходы которого подключены к управл ющим цеп м тиристоров бло- ков тиристорных коммутаторов 3-5. Вход формировател  16 синхронизирующих импульсов подключен к сети на выходе автоматического выключател  2.

Исполнительный элемент 20 защиты  вл етс  выходом пороговых элементов 14 и 15 каждого из блоков тиристорных коммутаторов 3-5 и подклю

0 5 0 5 0

5 п

5

чен к отключающему входу узла 18 запрета подачи управл ющих импульсов и к цепи отключени  автоматического выключател  2.

Узел 18 запрета подачи управл ющих импульсов содержит двухвходовые элементы И 21-26 по числу выходов формировател  17 управл ющих импульсов и инвертор 27, подключенный выходом к вторым входам элементов И 21- 26, первые входы которых предназначены дл  подключени  к соответствующим выходам формировател  17, а выходы - к соответствующим каналам узла 19 гальванической разв зки. Вход инвертора 27  вл етс  отключающим в-ходом узла 18.

Исполнительный элемент 20 защиты формирует -1 на выходе при срабатывании любого из пороговых элементов

14,15 в любом блоке тиристорных коммутаторов 3, 4 или 5. Если при сра- батьшании порогового элемента 14, 15 на его выходе формируетс  1, то

в этом случае в качестве исполнительного элемента 20 защиты можут слу жить многовходовой логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам пороговых элементов 14 и

15,расположенных в блоках 3-5. В качестве пороговых элементов могут быть прин ты электромагнитные реле посто нного тока. В этом случае ис .полнительный элемент 20 содержит соединенные последовательно их размыкающие контакты , включенные параллельно резистору 34 и последовательно с резистором 35. Обща  точка 36 резисторов 34 и 25  вл етс  выходом исполнительного элемента 20 защиты , второй вьшод резистора 35 соединен с положительным выводом 37 источника питани , а второй вывод резистора 34 - с общим выводом 38 устройства.

Выходы блоков тиристорных коммутаторов 3-5 предназначены дл  подключени  к ним нагрузки преобразовател , например трехфазного асинхронного двигател  39.

Устройство работает следующим об- разом.

При отсутствии управл ющих импульсов на выходах блока 1 управлени  тиристоры 6 и 7 силового коммутатора, также тиристоры 8 и 11 вспомргатель - ного коммутатора заперты независимо от величины их анодных напр жений.

51

Напр жени  на конденсаторах 9 и 12 равны нулю, и пороговые элементы 14 и 15 не срабатьтают.

При наличии управл ющих импульсов на выходах блока 1 управлени  тиристоры 8 и 11 вспомогательного коммутатора и соответствующие тиристоры 6 и 7 силового коммутатора отпираютс  во всех трех блоках тиристорных коммутаторов 3-5 при наличии анодных напр жений на них. Это создает возможность зар да .соответствующих конденсаторов 9 и 12. Однако электрические цепи, включенные последовательно с тиристорами 9 и 11, шунтируютс  силовыми тиристорами 6 и 7 соответственно , отпираемыми синхронно с тиристорами 8 и 11 вспомогательного коммутатора. В результате, напр жени  на конденсаторах 9 и 12 близки к нулю и пороговые элементы 14 и 15 не срабатывают.

В случае обрьша цепи любого из силовых тиристоров 6 или 7, этот тиристор прекращает шунтирой-ать собой электрическую цепь, включенную последовательно со вспомогательным тиристором соответственно 8 или 11. Если при этом тиристоры 8 или 11 наход тс  во включенном состо нии, начинаетс  зар д конденсатора 9 и 12, и при достижении напр жением на конденсаторе значени , равного порогу срабатьшани  соответствующего порогового элемента 14 или 15, последний срабатывает, подает сигнал на узел 18 запрета подачи управл ющих импульсов и на цепь отключени  автоматического выключател  2. Этим про- изводитс  защитное отключение преобразовател .

В случае обрыва цепи силового тиристора 6 или 7 при вращающемс  роторе подключенного к выходу преобразовател  электродвигател  39, снижаетс  значение тока по цепи зар да соотетствующего конденсатора 9 или 11 из-за наличи  ЭДС самоиндукции двиател  39. Конденсатор зар жаетс  о меньшей величины напр жени , котоое , тем не менее, значительно преышает нулевое значение. Минимальна  еличина напр жени  зар да конденсатора имеет место при вращающемс  роторе электродвигател  39 и значении гла управлени  тиристорами, равном 120 эл.град. Таким образом, защита, астроенна  на величину напр жени 

100456

зар да конденсатора при указанных услови х, во всех остальных случа х срабатьшает с большим быстродействием , так как в этих случа х уменьшаетс  врем  зар да конденсатора до величины срабатывани  соответствующего порогового элемента.

Таким образом, устройство защиты

10 преобразовател  позвол ет произвести защитное отключение преобразовател  при обрыве цепи любого из его силовых тиристоров как при невращающемс , так и при вращающемс  роторе электро15 двигател , подключенного к выходу этого преобразовател . Этим предотвращаетс  работа двигател  и, особенно , его пуск в неполнофазном режиме. В то же врем  при пуске двигател  при

20 отсутствии одной из полуволн его фазного напр жени  существенно возрастают знакопеременные составл ющие его электромагнитного момента и величина потребл емого им тока. Это может

25 вызвать повреждение его статорной обмотки, что зачастую имеет место в ее лобовой части.

Устройство посредством защитного отключени  преобразовател  предотв-

30 ращает выход из стро  электродвигател  по указанной причине. В то же врем , защитного отключени  не происходит при нормальной работе силовых тиристоров преобразовател , т.е.

при одновременном включении силовых и соответствующих им вспомогательных тиристоров независимо от алгоритма управлени  тиристорами.

Claims (1)

1. 40 Формула изобретени 

   Устройство дл  защитного отключени  тиристорного преобразовател  при обрыве его вентильной цепи, снабженд5 ного блоком управлени  тиристорами, содержащее вспомогательный слаботочный тиристорньш коммутатор тока, схема которого аналогична схеме силово- го тиристорного коммутатора защищае50 мого преобразовател , пороговый элемент и исполнительный элемент защиты ,о тличающеес  тем, что, с целью расширени  области использовани , повьшени  надежности и

   ,с устойчивости срабатывани  защиты и упрощени  устройства, введены резисторы и конденсаторы по числу тиристоров силового коммутатора, пороговые элементы, общее количество которых

   равно количеству тиристоров силового коммутатора, причем кажда  цепочка из последовательно соединенных резисторов , конденсатора и тиристора вспомогательного коммутатора предназначена дл  подключени  параллельно соответствующему тиристору с илового коммутатора , при этом параллельно каждому конденсатору цепочки включен поОт 28

   Фие.2

   роговый элемент, выходы всех порого - вых элементов подключены к входам ис- полнительного элемента защиты, а катоды и управл ющие электроды тиристоров вспомогательного коммутатора предназначены дл  соединени  с катодами и управл ющими электродами соответствующих тиристоров силового коммутатора.