SU1660118A1 - Inverter with emergency current protection - Google Patents
Inverter with emergency current protection Download PDFInfo
- Publication number
- SU1660118A1 SU1660118A1 SU884425905A SU4425905A SU1660118A1 SU 1660118 A1 SU1660118 A1 SU 1660118A1 SU 884425905 A SU884425905 A SU 884425905A SU 4425905 A SU4425905 A SU 4425905A SU 1660118 A1 SU1660118 A1 SU 1660118A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- control
- output
- outputs
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите зависимого инвертора от аварийных токов при опрокидываниях. Целью изобретения является повышение надежности инвертора. Устройство содержит блок 1 синхронизации, формирователи 2 пачек импульсов, соединенные с контрольными входами тиристорных 6локое 3 тиристорного моста 4 с системой 8 импульсно-фазового управления, генератор 10 импульсов, который соединен с управляющими входами тиристорных блоков 3 через управляемые ключиThe invention relates to electrical engineering, in particular to the protection of the dependent inverter from emergency currents during rollovers. The aim of the invention is to improve the reliability of the inverter. The device contains a synchronization unit 1, drivers of 2 bursts of pulses connected to the control inputs of thyristor 6kloy 3 of thyristor bridge 4 with system 8 of pulse-phase control, generator of 10 pulses that is connected to control inputs of thyristor blocks 3 via controlled keys
Фиг. /FIG. /
16601181660118
11, соединенные попарно параллельно, реагирующий орган 9, состоящий из триггера 14, элемента ИЛИ 15, управляемых ключей 18 защиты и 20 шунтирования, элементов задержки 16, 17, 21, определяющих моменты запуска управляемого шунтирующего элемента 7, подключенного параллельно токоограничивающемуреактору 5, и формирования сигнала на отключение выключателяб.11, connected in pairs in parallel, a reacting body 9 consisting of a trigger 14, an element OR 15, controlled keys 18 for protection and 20 bypassing, delay elements 16, 17, 21 that determine the starting points of the controlled shunt element 7 connected in parallel to the current-limiting reactor 5, and forming signal to turn off the switch.
Шунтирование токоограничивающего реактора 5 происходит в интервале времени, когда противо-ЭДС инвертора больше ЭДС источника постоянного тока. В результате скорость уменьшения аварийного тока значительно больше, чем скорость нарастания тока в начале аварийного процесса. Расхождение контактов выключателя происходит в момент минимального значения тока. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.The shunting of the current-limiting reactor 5 occurs in the time interval when the counter-EMF of the inverter is greater than the emf of the DC source. As a result, the rate of reduction of the emergency current is much greater than the rate of rise of the current at the beginning of the emergency process. The divergence of the switch contacts occurs at the moment of the minimum current value. 1 hp ff, 2 ill.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от аварийных токов ведомого сетью инвертора, в частности, используемого в тяговом электроприводе. 5The invention relates to electrical engineering and can be used to protect against emergency currents driven by the inverter network, in particular, used in the traction drive. five
Цель изобретения - повышение надежности инвертора.The purpose of the invention is to increase the reliability of the inverter.
На фиг.1 изображена схема инвертора с устройством для защиты; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его рабо- 1 ту.Figure 1 shows a diagram of an inverter with a device for protection; figure 2 - timing diagrams explaining his work 1.
Устройство содержит блок 1 синхронизации, вход которого соединен с выводами для подключения трехфазной сети переменного тока, а шесть выходов соединены каждый 1 с входом одного из шести формирователей 2 импульсов , выходы которых соединены с контрольным входом соответствующего тиристорного блока 3. Каждый из шести тиристорных блоков 3 является плечом 2 тиристорного моста 4 инвертора, выводы переменного тока которого соединены с выводами для подключения источника трехфазного напряжения (преобразовательного трансформатора, не показанного на чертеже), а 2 выводы постоянного тока через токоограничивающий реактор 5 и выключатель 6 присоединены к выводам для подключения к сети постоянного тока (например, к шинам постоянного тока тяговой подстанции, соединен- с ным с контактной сетью). Параллельно токоограничивающему реактору 5 присоединен управляемый шунтирующий элемент 7. Управление включением тиристоров моста 4 инвертора и фазовое С регулирование осуществляет блок 8 импульсно-фазового управления (связи блока 8 с блоком 1 синхронизации датчиками обратной связи и пр. не показаны).The device contains a synchronization unit 1, the input of which is connected to the leads for connecting a three-phase AC network, and six outputs are connected every 1 to the input of one of six drivers 2 pulses, the outputs of which are connected to the control input of the corresponding thyristor unit 3. Each of six thyristor blocks 3 is the arm 2 of the thyristor bridge 4 of the inverter, the AC terminals of which are connected to the terminals for connecting a three-phase voltage source (a converter transformer, not shown in the drawing), and 2 DC terminals through the current limiting reactor 5 and switch 6 are connected to the DC terminals for connection to the DC network (for example, to the DC busbars of the traction substation connected to the contact network). In parallel with the current-limiting reactor 5, a controlled shunting element 7 is connected. The switching-on control of the thyristors of the inverter bridge 4 and phase C is controlled by the unit 8 of the pulse-phase control (the communication of the unit 8 with the synchronization unit 1 by feedback sensors, etc. are not shown).
ζζ
Запрещающий вход блока 8 и управляющий вход управляемого шунтирующего элемента 7 и выключателя 6 соединены с соответствующими выходами реагирующего органа 9, Генератор 10 импульсов выхо- 2 дом соединен с управляющими входамиThe blocking input of the unit 8 and the control input of the controlled shunt element 7 and the switch 6 are connected to the corresponding outputs of the reacting body 9, the Generator 10 pulses are output 2 connected to the control inputs
тиристорных блоков 3 через управляемые ключи 11, соединенные попарно-параллельно. В цепи прохождения сигналов между выходами формирователей 2 и контрольными входами тиристорных блоков 3 включены датчики 12 тока, а в цепь между выходом генератора 10 и ключами 11 включен датчик 13 тока. Блок 9 представляет собой триггер 14, первым входом соединенный с выходом датчика 13, выходом - с входом элемента ИЛИ 15, входами первого элемента задержки 16, второго элемента линии 17 задержки и запрещающим входом блока 8 импульснофазового управления.thyristor blocks 3 through controlled keys 11 connected in pairs in parallel. The signal passing circuit between the outputs of the formers 2 and the control inputs of the thyristor blocks 3 includes current sensors 12, and a current sensor 13 is included in the circuit between the output of the generator 10 and the keys 11. Block 9 is a trigger 14, the first input connected to the output of the sensor 13, the output to the input of the element OR 15, the inputs of the first delay element 16, the second element of the delay line 17 and the inhibiting input of the block 8 of the pulse-phase control.
Выход первого элемента 16 задержки соединен с управляющим входом ключа 18 защиты, включенного между входом генератора 10 и входом блока 19 отключения выключателя 6. Выход второго элемента 17 задержки соединен с управляющим входом ключа 20 шунтирования, включенного между выходом генератора 10 и управляющим входом элемента 7 шунтирования, Выходы датчиков аварийного состояния (не показаны) соединены с управляющим входом ключа 18 отключения и вторым входом логического элемента 15, выход которого связан со схемой управления коммутационными аппаратами инвертора (не показаны).The output of the first delay element 16 is connected to the control input of the protection key 18 connected between the generator 10 input and the input of the shutdown unit 19 of the switch 6. The output of the second delay element 17 is connected to the control input of the shunting key 20 connected between the generator 10 output and the control input of the shunting element 7 The outputs of the emergency state sensors (not shown) are connected to the control input of the shutdown key 18 and the second input of the logic element 15, the output of which is connected to the control circuit of switching devices and an inverter (not shown).
Управляющие входы ключей 11 соединены с выходами соответствующих датчиков 12 тока таким образом, что один из пары ключей 11 соединенных с управляющим входом данного тиристорного блока, входом связан с цепью контроля противофазного тиристорного блока, а второй с цепью контроля тиристорного блока, который при нормальном режиме работы инвертора начинает проводить ток через время, соответствующее фазовому углу 2тг /3 после начала протекания тока по данному тиристорному блоку. Для наглядности связь цепей контроля состояния тиристоров каждого блока с цепями их аварийного управления представлена таблицей соответствия:The control inputs of the keys 11 are connected to the outputs of the respective current sensors 12 so that one of the pair of keys 11 is connected to the control input of this thyristor unit, the input is connected to the control circuit of the antiphase thyristor unit, and the second to the control circuit of the thyristor unit, which during normal operation the inverter begins to conduct current at a time corresponding to the phase angle 2tg / 3 after the start of the flow of current through the thyristor unit. For clarity, the connection of the thyristors state control circuits of each unit with their emergency control circuits is represented by the correspondence table:
16601181660118
Цепь контроля состо- Цепь аварийного уп-Circuit control state-emergency circuit
Принцип работы устройства состоит в следующем.The principle of operation of the device is as follows.
Если происходит нарушение коммутации тока (начало аварийного процесса), например, между тиристорами вз и С5 (фиг.2) и ток через тиристор вз продолжает протекать до момента поступления тестового сигнала, в этот момент т0 подаются импульсы управления на тиристоры, противофазные тем,. которые до этого момейта проводили ток, в данном случае на тиристоры вб и аг Под действием напряжения обмоток преобразовательного трансформатора, к которым подключены коммутирующие тиристоры, происходит коммутация тока на вновь включенные тиристоры и кривая противо-ЭДС инвертора (фиг.1) формируется с этого момента кривой линейного напряжения, противофазного тому, которое определило противо-ЭДС в начале аварийного процесса. Из-за смены полярности противо-ЭДС инвертора ток в цепи постоянного тока заметно нарастает до момента Гд, пока мгновенное значение противо-ЭДС не станет выше ЭДС внешнего источника Её. К тому моменту уже подключен шунтирующий резистор к сглаживающему реактору. Сопротивление резистора выбирается таким; чтобы падение напряжения на шунтирующем элементе было минимально возможным (в пределе равно нулю). При зашунтированном реакторе ток в цели постоянного тока под действием разности противо-ЭДС и ЭДС внешнего источника Её на интервале времени от момента гд до момента Т5 быстро уменьшается и, если до начала аварийного процесса ток был сравнительно небольшой, к моменту ί5 он может прекратиться и тогда происходит бездуговое гашение тока. Если ток был достаточно большим, этого не произойдет, но к моменту' ΐδ значение тока станет меньше, чем оно было в момент ίο. Поэтому разрыв тока выключателем происходит быстрее и со значительно меньшим выделением энергии в дуге по сравнению с тем случаем, когда не осуществлялось шунтирования токоограничивающего реактора. Момент подачи сигнала на отключение выключателя выбирается с учетом его собственного времени Хсб.в (в от момента приведения в действие до момента начала расхожденияIf a current commutation disturbance occurs (the beginning of the emergency process), for example, between the thyristors and C5 (Fig. 2) and the current through the thyristor continues to flow until the test signal arrives, at this moment t 0 control pulses are sent to the thyristors, anti-phase, . which, before this momeit, conducted a current, in this case, on the thyristors of the in-line and under the voltage of the windings of the converter transformer, to which the switching thyristors are connected, the current is switched to the newly connected thyristors and the inverter’s counter-EMF curve (figure 1) is formed from this moment line voltage curve, antiphase to the one that determined the back-EMF at the beginning of the emergency process. Due to the change of polarity of the inverter's back-emf, the current in the dc circuit noticeably increases until the moment Gd, until the instantaneous value of the back-emf is above the emf of the external source. The shunt resistor is already connected to the smoothing reactor by that time. The resistance of the resistor is chosen as such; so that the voltage drop on the shunting element was as low as possible (zero in the limit). When the reactor is shunted, the current in the DC target under the action of the difference between the counter-EMF and the EMF of the external source decreases rapidly during the time interval from dd to T5 and if the current was relatively small before the start of the emergency process, it may cease by ί5 and then arcless current quenching occurs. If the current was large enough, this will not happen, but by the time 'ΐδ the current value will be less than it was at the time ο . Therefore, the break of the current by the switch occurs faster and with a significantly lower energy release in the arc as compared with the case when the current-limiting reactor was not shunted. The moment of giving the signal to switch off the switch is selected taking into account its own time Xb. In (from the moment of actuation until the beginning of the divergence
контактов), определяемого механическими свойствами выключателя, с тем, чтобы момент расхождения контактов примерно совпал с моментом ΐ5.contacts), determined by the mechanical properties of the switch, so that the moment of contact divergence approximately coincides with the moment 5.
Приведенная последовательность операций позволяет обеспечить минимальное значение тока к моменту расхождения контактов выключателя, а во многих случаях бездуговое гашение тора, не применяя при этом дополнительного силового оборудования.The given sequence of operations allows to ensure the minimum current value by the time of the breaker contacts divergence, and in many cases arc-free quenching of the torus, without using additional power equipment.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
На выходах блока 1 синхронизации формируется шесть синусоидальных сигналов напряжения, в которых образуют симметричную шестилучевую звезду с углами между соседними лучами π /3, После перехода через ноль каждой синусоиды напряжения соответствующий формирователь 2 вырабатывает тестовый сигнал в виде пачки высокочастотных импульсов напряжения (в виде заштрихованных прямоугольников). Синхронизация генераторов 2 выполнена таким образом, что при нормальной работе инвертора эти сигналы приходят на каждый тиристорный блок 3 в интервалы, когда его тиристоры заперты, и, как следствие, тока на выходе каждого формирователя 2 нет. На выходах каждого датчика тока 12 сигналов нети ключи 11 закрыть· (разомкнуть). Генератор 10 непрерывно вырабатывает импульсы напряжения, но поскольку все ключи 1 ι закрыты, тока на выходе генератора 10 нет, отсутствует сигнал на выходе датчика 13, триггер 14 находится в исходном состоянии, на его выходе сигнал "0", на выходах всех линий задержки сигнал "0", ключи 18 и 19 закрыты. Если не произошло очередной коммутации тока с одной фазы на другую и один из тиристорных блоков (например, вз) продолжает проводить ток и после момента, когда приходит очередной сигнал на этот блок, по цепи контроля между выходом формирователя 2 и контрольным входом тиристорного блока появляется импульс тока, который вызывает появление сигнала на выходе датчика 12 тока, в результате чего открываются (замкнутся) соответствующие ключи 11, подключив генератор 10 к управляющим входам соответствующих тиристорных 6локое (в данном примере а1 и Ье). Под действием линейного напряжения^ данном случае напряжения ав) происходит выключение ранее включенных тиристорных блоков (вз и ад) и включение противофазных (ве и βι). Одновременно с появлением импульса тока на выходе генератора 10 появляется сигнал на выходе датчика 13, который переключает триггер 14 иAt the outputs of synchronization unit 1, six sinusoidal voltage signals are formed, in which they form a symmetrical six-pointed star with angles between adjacent π / 3 beams. After going through the zero of each voltage sinusoid, the corresponding driver 2 produces a test signal in the form of a bundle of high-frequency voltage pulses (in the form of shaded rectangles ). Synchronization of the generators 2 is performed in such a way that during normal operation of the inverter these signals arrive at each thyristor unit 3 at intervals when its thyristors are locked, and, as a result, there is no current at the output of each driver 2. At the outputs of each current sensor 12 signals neti keys 11 close · (open). The generator 10 continuously produces voltage pulses, but since all the keys 1 ι are closed, there is no current at the output of the generator 10, there is no signal at the output of sensor 13, trigger 14 is in the initial state, at its output a signal is "0", at the outputs of all delay lines the signal "0", keys 18 and 19 are closed. If there is no current switching from one phase to another and one of the thyristor blocks (for example, charging) continues to conduct current after the moment when the next signal arrives at this block, a control appears between the output of driver 2 and the control input of the thyristor block current, which causes the appearance of a signal at the output of current sensor 12, as a result of which the corresponding keys 11 are opened (closed) by connecting generator 10 to the control inputs of the corresponding thyristor 6 (in this example, a1 and le). Under the action of a linear voltage (in this case, voltage av), the previously switched on thyristor blocks (Vz and Hell) and the antiphase (V and β) turn off. Simultaneously with the appearance of a current pulse at the output of the generator 10, a signal appears at the output of the sensor 13, which switches the trigger 14 and
16601181660118
на его выходе появляется сигнал "1", который вызывает появление сигнала "1" на выходе элемента ИЛИ 15, приводящего к блокированию возможного повторного включения преобразователя до завершения аварийного состояния инвертора.At its output, a signal "1" appears, which causes the appearance of a signal "1" at the output of the element OR 15, leading to blocking the possible reclosing of the converter until the end of the inverter alarm state.
Появление сигнала "1" на входах элементов 16 и 17 задержки приводит к появлению сигнала "1" через время Ап на управляющем входе ключа 18 и через время /кг на управляющем входе ключа 20,первый из которых через блок 19 приводит в действие выключатель 6, а второй включает элемент 7 шунтирования токоограничивающего реактора 5. При зашунтированом реакторе ток в цепи постоянного тока инвертора в интервале ΐ4 -15 быстро спадает под действием разности противо-ЭДС инвертора и ЭДС внешнего источника постоянного тока, а к.моменту15 контакты выключателя размыкаются. После появления сигнала "1" на выходе второй линии 17 задержки через время Δΐ3 появляется сигнал "1” на выходе третьей линии 21 задержки и на втором входе триггера 14, который возвращается в исходное состояние. Вслед за этим в исходное состояние возвращаются все элементы реагирующего органа 9.The appearance of the signal "1" at the inputs of the elements 16 and 17 of the delay leads to the appearance of the signal "1" after the time An at the control input of the switch 18 and after time / kg at the control input of the switch 20, the first of which activates switch 6 through block 19, and the second includes a shunting element 7 of the current-limiting reactor 5. When the reactor is bridged, the current in the inverter's DC circuit in the interval of -4 -15 rapidly decreases under the action of the difference between the inverter's counter-emf and the external voltage of the external DC source, and the switch 15 opens. Xia. After the occurrence of the signal "1" at the output of the second delay line 17, after a time Δΐ3, the signal "1" appears at the output of the third delay line 21 and at the second input of the trigger 14, which returns to the initial state. After that, all elements of the reacting organ return to the initial state. 9.
Таким образом, устройство позволяет значительно уменьшить отключаемые коммутационными аппаратами аварийные токи, а следовательно, повысить срок службы и увеличить надежность работы преобразовательного агрегата в целом.Thus, the device allows to significantly reduce emergency currents that are switched off by switching devices, and, consequently, to increase the service life and increase the reliability of the converter unit as a whole.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884425905A SU1660118A1 (en) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | Inverter with emergency current protection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884425905A SU1660118A1 (en) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | Inverter with emergency current protection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1660118A1 true SU1660118A1 (en) | 1991-06-30 |
Family
ID=21375215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884425905A SU1660118A1 (en) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | Inverter with emergency current protection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1660118A1 (en) |
-
1988
- 1988-03-09 SU SU884425905A patent/SU1660118A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3401303A (en) | Circuit closing and interrupting apparatus | |
US3786337A (en) | Thyristors for effecting tap changing on transformers and including current limiting resistors and standby trigger system | |
US3868550A (en) | Circuit breaker | |
GB1503867A (en) | Hybrid power switch | |
JPH05176445A (en) | Three-phase short circuit suppressor | |
SU1660118A1 (en) | Inverter with emergency current protection | |
EP0011958B1 (en) | Dc contactor with solid state arc quenching | |
GB1262768A (en) | Improvements in electrical inverting arrangements | |
AU9819598A (en) | Connection apparatus for electric conductors | |
JPH0888935A (en) | Converter connection with balancing circuit | |
SU1259436A1 (en) | Thyristor frequency converter for electric drive | |
SU978266A1 (en) | Device for protecting converter from short circuiting currents in outer circuits | |
SU1132311A1 (en) | Process for breaking emergency current | |
SU1003039A1 (en) | Transformer winding taps switching device | |
SU936198A1 (en) | Device for protecting thyristorized voltage inverter | |
US3835365A (en) | Control equipment for an electronic power convertor | |
SU1760595A1 (en) | Breakdown tester for series-connected thyristors of high-voltage rectifiers in controllable valve-type converter | |
SU1422291A1 (en) | Method of protecting parallel thyristor current inverter | |
SU684671A1 (en) | Arrangement for automatic connection of synchronous generatoe for parallel operation with mains | |
SU904077A1 (en) | Device for protecting three-phase electric motor from phase break | |
SU1317555A1 (en) | Device for protection of high-voltage electronic unit | |
SU997116A1 (en) | High-voltage ac switch | |
SU1504715A1 (en) | Method and apparatus for protecting three-phase consumer from asymmetrical modes | |
SU1086493A1 (en) | Device for adaptive single-phase auto-reclosing of electric power line | |
SU1350743A1 (en) | Thyristor converter protection method |