SU1534696A1

SU1534696A1 - Device for control and protection of thyristor converter

Info

Publication number: SU1534696A1
Application number: SU874278917A
Authority: SU
Inventors: Иван Брониславович Доржинкевич; Юрий Петрович Емельянов; Анатолий Алексеевич Максимчук
Original assignee: Отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики
Priority date: 1987-06-02
Filing date: 1987-06-02
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике. Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства. Устройство позвол ет при отклонении параметров выходного напр жени преобразовател 12 от заданного значени обеспечить автоматический перевод с одного канала 1(2) управлени на другой 2(1). При этом обеспечена возможность раздельного выбора уставки и времени срабатывани защиты дл переменной и посто нной составл ющих выходного напр жени преобразовател 12. При выходе из стро блока 4 контрол или блоков 6, 7 разрешени предусмотрена возможность ручного переключени каналов управлени преобразователем 12. В случае нарушени нормальной работы обоих каналов 1 и 2 управлени производитс защитное отключение преобразовател 12. 2 ил.The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to increase the reliability of the device. The device allows the deviation of the parameters of the output voltage of the converter 12 from the specified value to provide automatic transfer from one channel 1 (2) control to another 2 (1). At the same time, it is possible to separately select the setpoint and the protection response time for the variable and constant components of the output voltage of the converter 12. When the control unit 4 or the resolution blocks 6, 7 is released, the possibility of manual switching of the control channels of the converter 12 is provided. The operation of both channels 1 and 2 of the control is performed by the protective disconnection of the converter 12. 2 Il.

Description

ключател 26 и уровней логических сиг-.с сигнала на выходе счетчика 5. Сигналkey 26 and logical sig-.c signal levels at the output of the counter 5. Signal

налов на выходе каждого блока 6 и 7 разрешени . При соответствии параметров выходного напр жени преобразовател 12 заданному значению на выходе блоков 6 и 7 разрешени и соответственно на выходах инверторов 21 и 24 имеетс сигнал логического О. Тогда, при включенном положении переключател 26 сигнал логической 1, поступающий от общей точки соединени переключател 26 и резистора 27 к входам элементов И-НЕ 22, ИЛИ-НЕ 25, создает на выходе третьего элемента ИЛИ-НЕ 25- сигнал логического О. На выходе шестого элемента И-НЕ 28 формируетс также сигнал логического О, который обеспечивает подключение через коммутатор 30 к входу блока 13 импульсно-фазового управлени выхода регул тора 3 канала 1 управлени .at the output of each block 6 and 7 resolution. When the output voltage parameters of the converter 12 match the specified value at the output of blocks 6 and 7 of resolution and, accordingly, the outputs of inverters 21 and 24 have a logical O signal. Then, when the position of the switch 26 is on, the signal of logical 1 coming from the common connection point of the switch 26 and resistor 27 to the inputs of the elements AND-NOT 22, OR-NOT 25, creates at the output of the third element OR-NOT 25, a signal of logical O. At the output of the sixth element of IS-NE 28, a signal of logical O is also generated, which provides connections through a switch 30 to the input unit 13 pulse-phase control output regulator 3 1 control channel.

В случае нарушени нормальной работы преобразовател , когда, например , переменна составл юща выходного напр жени преобразовател 12 превышает допустимую величину, в блоке 4 контрол по сигналу от датчика 9 напр жени и элемента JO выделени переменной, составл ющей напр жени пороговый элемент J1 начинает переключатьс (момент времени tt на фиг.2а), в результате чего на установочный R-вход счетчика 5 поступают импульсы напр жени . Счетчик 5 обнул етс и на его выходе формируетс сигнал логического О.Тогда в первом блоке 6 разрешени на выходе элемента И-НЕ 15 имеетс сигнал логической 1, а на выходе третьегоIn the event of a malfunction of the converter, for example, when the variable component of the output voltage of the converter 12 exceeds the permissible value, in block 4 of the control, the signal from the voltage sensor 9 and the variable selection element JO, the voltage threshold element J1 starts to switch ( time tt in Fig. 2a), as a result, voltage pulses are sent to the installation R input of the counter 5. Counter 5 is zeroed out and a logical O signal is generated at its output. Then, in the first resolution block 6, a logical signal 1 is outputted at the output of the NAND element 15, and the third

логического О с -выхода первого элемента ИЛИ-НЕ 19 может быть использован в системе диагностики преобразовател дл сигнализации об отказеthe logical O with the output of the first element OR NOT 19 can be used in the diagnostic system of the converter for signaling the failure

20 первого канала управлени .20 of the first control channel.

Аналогичным образом происходит отключение первого канала и ввод в работу второго канала управлени в случае , когда посто нна составл юща Similarly, the first channel is disconnected and the second control channel is put into operation in the case when the constant component

25 выходного напр жени преобразовател 12 превышает предельно допустимое зна чение . При этом по сигналу датчика 9 напр жени любого из каналов управлени переключаетс компаратор 32 на-25, the output voltage of the converter 12 exceeds the maximum permissible value. At the same time, the signal of the sensor 9 of the voltage of any of the control channels switches the comparator 32 to

3Q пр жени , в результате чего второй блок 7 разрешени вводит в работу второй канал управлени .3Q splicing, with the result that the second permission unit 7 puts into operation the second control channel.

При соответствии параметров выходного напр жени преобразовател 12 заданному значению и отключенном поло жении переключател 26 на выходе шестого элемента И-НЕ 28 формируетс сигнал логической 1. Указанный сигнал обеспечивает подключение к входу блока 13 импульсно-фазового управлени выход регул тора 3 канала 2 управлени . Тогда, в случае отклонени переменной или посто нной составл ющей выходного напр жени преобразовател от заданного значени , с помощью блока 4 контрол второго канала управлени , счетчика 5, компаратора 32 напр жени , блоков 6 и 7 разрешени автоматически происходит отключениеWhen the parameters of the output voltage of the converter 12 match the set value and the position of the switch 26 is turned off, a logical signal 1 is generated at the output of the sixth IS-28 element 28. This signal provides the output to the unit 13 of the pulse-phase control output of the controller 3 of the control channel 2. Then, in case of deviation of the variable or constant component of the output voltage of the converter from the specified value, using block 4 of the control of the second control channel, counter 5, voltage comparator 32, blocks 6 and 7, the resolution is automatically turned off

5Q второго канала и ввод в работу первого канала управлени .5Q of the second channel and commissioning of the first control channel.

Если после срабатывани защиты одного канала управлени происходит срабатывание защиты и в другом кана40If, after activating the protection of one control channel, protection also occurs in the other channel 40

4545

0 первого канала управлени .0 of the first control channel.

5 выходного напр жени преобразовател 12 превышает предельно допустимое значение . При этом по сигналу датчика 9 напр жени любого из каналов управлени переключаетс компаратор 32 на-5 of the output voltage of the converter 12 exceeds the limit value. At the same time, the signal of the sensor 9 of the voltage of any of the control channels switches the comparator 32 to

Q пр жени , в результате чего второй блок 7 разрешени вводит в работу второй канал управлени .Q spliced, with the result that the second permission unit 7 puts into operation the second control channel.

При соответствии параметров выходного напр жени преобразовател 12 заданному значению и отключенном поло- жении переключател 26 на выходе шестого элемента И-НЕ 28 формируетс сигнал логической 1. Указанный сигнал обеспечивает подключение к входу блока 13 импульсно-фазового управлени выход регул тора 3 канала 2 управлени . Тогда, в случае отклонени переменной или посто нной составл ющей выходного напр жени преобразовател от заданного значени , с помощью блока 4 контрол второго канала управлени , счетчика 5, компаратора 32 напр жени , блоков 6 и 7 разрешени автоматически происходит отключениеWhen the parameters of the output voltage of the converter 12 correspond to the set value and the position of the switch 26 is turned off, the logical signal 1 is generated at the output of the sixth AND-28 element 28. This signal provides the output to the unit 13 of the pulse-phase control output of the regulator 3 of the control channel 2. Then, in case of deviation of the variable or constant component of the output voltage of the converter from the specified value, using block 4 of the control of the second control channel, counter 5, voltage comparator 32, blocks 6 and 7, the resolution is automatically turned off

Q второго канала и ввод в работу первого канала управлени .Q of the second channel and commissioning of the first control channel.

Если после срабатывани защиты одного канала управлени происходит срабатывание защиты и в другом кана0If, after activating the protection of one control channel, protection occurs in the other channel

5five

элемента И-НЕ 17 - сигнал логического -с ле управлени , на обоих входах п - 0 который с выдержкой времени того элемента И-НЕ 23 формируетс () устанавливает на выходе элемента 18 задержки сигнал логической 1. Указанный сигнал через пер1| . Тогда сигналelement AND-NOT 17 is a logical signal -c le control, at both inputs n - 0 which with the time delay of that element IS-NOT 23 is formed () sets the output of delay element 18 to a logical signal 1. The specified signal is via per1 | . Then signal

логического О с выхода указанного элемента отключает преобразовательlogical o from the output of the specified element disables the converter

ле управлени , на обоих входах п - того элемента И-НЕ 23 формируетс le control, at both inputs of the p - that element is NOT 23 is formed

1|. Тогда сигнал1 |. Then signal

77

12 путем ввода запрета на формиро- варие импульсов управлени блоком 1 импулъсно-фазового управлени и сигнализирует в систему диагностики о полном отказе преобразовател .12 by imposing a prohibition on the shaping of the control pulses by the unit 1 of the pulse-phase control and signals to the diagnostics system that the converter has a complete failure.

Дл повышени помехоустойчивости схемы защиты сигналом логической 1 по первому входу вторых элементов И-JHE 16 накладываетс запрет на из- мейение логического сигнала на выхо тех блоков разрешени , которые вход т в состав неработающего канала управлени .In order to increase the noise immunity of the protection circuit by the logic 1 signal, the first input of the second I-JHE 16 elements imposes a ban on changing the logic signal on the output of those resolution units that are part of the inoperative control channel.

В предлагаемом устройстве обеспе чфаетс срабатывание зашиты при наIn the proposed device, the operation is ensured by protection

линии периодических колебаний напр жени , период следовани которых вл етс меньшим временем задержки элемента 18, однако амплитуда и частота следовани которых вл етс недопустимыми дл конденсаторов выходного фильтра преобразовател и потребителей электроэнергии на выходе преобразовател . В этом случае (фиг.2а) на выходе счетчика 5 с момента време- нц ti устанавливаетс посто нный сиг н4л логического О, обусловленный тем, что период следовани импульсов напр жени на R-входе вл етс по времени меньшим, чем врем счета сметчика 5q Через врем , рав- нс)е времени задержки элемента 18, н4 выходе блока 6 разрешени устанавливаетс сигнал логической 1,вызывающий срабатывание защиты.При эпизодических и достаточно длительных отклонени х выходного напр жени от заданного значени , св занных, например 9 с набросами и сбросами нагрузки на преобразователь или колебани ми питающей сети, на R-входе снетчика 5 устанавливаетс сигнал логической 1 в течение времениperiodic voltage fluctuation lines, the follow-up period of which is less than the delay time of element 18, however, the amplitude and frequency of which follow is unacceptable for the capacitors of the output filter of the converter and the power consumers at the output of the converter. In this case (Fig. 2a), the output of the counter 5 from the time ti is set to a constant signal of logical O due to the fact that the voltage pulse period at the R input is less than the counting time of the estimator 5q After a time equal to the delay time of element 18, n4 output of resolution block 6, a logical 1 signal is set to trigger the protection. With occasional and sufficiently long deviations of the output voltage from the set value, for example, 9 with ramps and drops loads a converter or oscillation of the mains, for R-5 snetchika input signal is set to logic 1 during the time

t4 -tt4 -t

( фиг.26) . После момента времени t счетчик 5 производит счет и в момент -времени ts на его вдаоде по вл етс сигнал логической блокирующийс по С-входу счетчика 5. Так как длительность време- ши t -tз вл етс меньшей времени задержки элемента 18, защита в этом случае не срабатывает. Таким образом, в устройстве обеспечиваетс срабатывание защиты при наличии, недопустимых периодических, колебаний вькодно- го напр жени преобразовател и одновременно исключаетс ложное срабатывание защиты эпизодических от8(Fig.26). After time t, counter 5 produces a count, and at the instant of time ts, a logical blocking signal appears on the counter input C at the time ts. Since the duration of time t -t3 is smaller than the delay time of element 18, the protection in this The case does not work. Thus, in the device, protection is triggered when there are unacceptable periodic, oscillations of a single converter voltage, and at the same time the false operation of episodic protection from

5five

00

5 five

00

5five

00

5five

00

5five

клонени х выходного напр жени пре- образрвател от заданной величины.output voltage ramps from a given value.

При отказе в устройстве любого из блоков контрол 4, разрешени 6 и 7, счетчика 5 переключение каналов управлени можно осуществить вручную с помощью переключател 26.If any of the control units 4, resolution 6 and 7, of counter 5 fails, the control channels can be switched manually using switch 26.

Благодар раздельному контролю переменной и посто нной составл ющих в предлагаемом изобретении обеспечен полный контроль качества выходного напр жени преобразовател , что существенно повышает надежность работы потребителей, питающихс от преобразовател . В случае нарушени нормальной работы одного из каналов управлени предусмотрен автоматический ввод в работу исправного канала управлени , в результате чего обеспечиваетс бесперебойность питани ответственных потребителей. Кроме того, в случае выхода из стро блоков контрол или разрешени имеетс возможность ручного ввода в работу исправного канала управлени преобразователем. Также введено защитное отключение при неисправности в обоих каналах управлени преобразова телем.Due to the separate control of the variable and constant components in the present invention, complete quality control of the output voltage of the converter is provided, which significantly increases the reliability of operation of consumers powered by the converter. In the event of a malfunction of one of the control channels, an automatic commissioning of a healthy control channel is provided, resulting in uninterrupted power supply to the responsible consumers. In addition, in case of failure of the control or resolution blocks, it is possible to manually commission a healthy control channel of the converter. A safety shutdown has also been introduced in the event of a fault in both control channels of the converter.

Claims

Invention Formula

A device for controlling and protecting a thyristor converter, containing a pulse-phase control unit and two control channels, each of which consists of a voltage regulator, a control unit and a unit for resolving the normal operation of the converter, in order to increase the reliability of the device, it additionally includes a voltage comparator, a switch, three NAND elements, three NOR elements, four inverters, a chain consisting of a series-connected switch and a resistor, and in each channel The control unit additionally includes a counter and a unit for resolving the normal operation of the converter, each of the four units for resolving the normal operation of the converter contains three IS-NOT elements, an inverter and a delay element with inversion of the output signal, the outputs of the first and second IS-NOT elements are connected respectively to the first and second the inputs of the third element I.-NOT, the output of which is connected to the input of the element z., is connected by its output through the inverter to the second inputs of the first and second elements AND-NOT, the conclusions of the element the delays of the first and second blocks of resolution of the normal operation of the converter of the first control channel are connected respectively to the first and second inputs of the first OR-NOT element, and the outputs of the delay elements of the first and second blocks of resolution of the normal operation of the converter of the second control channel respectively to the first and second inputs the second element OR NOT, the output of the first element OR is NOT connected through the second inverter to the first inputs of the fourth and fifth elements NAND, and the output of the second element OR NOT connected through the third inverter with the first input of the third element OR-NOT and the second input of the fifth element NAND, the second inputs of the fourth element NAND and the third element OR-NOT are interconnected and connected to the common point of the switch and the resistor, the first and second inputs of the sixth element AND-NOT are connected respectively with the output of the fourth element AND-NOT and through the fourth inverter with the output of the third element OR NOT, the output of the fifth element AND-NOT is connected to the input of the pulse-phase control unit, and the output of the sixth element AND-NOT connected

with the first inputs of the second elements of the IS-NOT block of the normal operation of the converter of the first control channel and the control input of the switch and through the fifth inverter with the first inputs of the second elements of the IS-NOT blocks of the resolution of the normal operation of the converter of the second control channel, and the first and second analog inputs the switch is connected to the outputs of the voltage regulators, respectively, of the first and second control channels, the control units of each of which consist of series-connected voltage sensors, a variable component selection element and a threshold element, the inputs of the voltage sensors are interconnected and intended to be connected to the output of the converter, and the outputs of the voltage sensors are connected to the input of a voltage comparator, the output of which is connected to the first inputs of the first elements AND-NOT second the inverter's normal operation blocks — both control channels; in each of them, the output of the voltage sensor is connected to the input of the voltage regulator, and the output of the threshold element of the control unit By connecting the INSTALLS tanovochnomu entry counter, and the clock input. - which code is combined with each other, and. connected, to the first input of the first element EH-NOT of the first resolution block.

"Si

I