SU1737620A1 - Способ управлени встречно-параллельно соединенными тиристорами - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : после получени  сигналов разрешени  все, кроме первого , импульсы управлени  формируютс  по синхроимпульсам тока, поэтому при исчезновении импульсов управлени  на одном из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров полуволна тока через этот тиристор не проходит и, соответственно, синхро- импульс.по току, вырабатываемый из сигнала тока, не по вл етс , а значит, импульс управлени  другим тиристором не формируетс , тиристор не включаетс , и последующие синхроимпульсы по току не по вл ютс  и тиристоры не включаютс . 2 ил. сл

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электроснабжению, и может быть использовано в статических компенсаторах реактивной мощности, дл  линий электропередач.

Известен способ управлени  встречно- параллельно соединенными тиристорами, реализуемый в устройстве управлени  встречно соединенными тиристорами, при котором из напр жени  синхронизации выдел ют синхроимпульсы напр жени  в моменты перехода напр жени  через нуль; при поступлении сигнала разрешени  в течение всего времени разрешени  формируют импульсы управлени  тиристорами по полученным синхроимпульсам напр жени .

Однако известный способ не обеспечивает достаточную надежность управлени  тиристорами, так как при исчезновении импульсов управлени  на одном из двух тиристоров (например, обрыв цепи, повреждение элементов и т.д.) импульсы управлени  продолжают поступать на другой тиристор, что приводит к однопол рному режиму и подмагничиванию трансформатора, увеличению амплитуды тока, протекающего через оставшийс  в работе тиристор, и к его повреждению Кроме того, однопол рный режим, вызыва  подмагничивание трансформатора, приведет if несинусоидальной форме тока сети, увеличивает уровень гармонических составл ющих в напр жении сети, что искажает напр жение сети и вызывает сбои в по влении синхроимпульсов по напр жению, что приводит к повреждению тиристоров, то есть к снижению надежности управлени  тиристорами , а значит, к снижению надежности работы сети.

Известен способ управлени  встречно- параллельно соединенными тиристорами.

XI

00 XI

о го о

реализуемый в устройстве дл  компенсации реактивной мощности нагрузки и симметрировани  трехфазной сети, при котором из напр жени  синхронизации выдел ют синхроимпульсы напр жени ; синхроимпульсы напр жени  выдел ют в определенном диапазоне , границы которого соответствуют максимумам напр жени  и моментам перехода напр жени  через нуль; формируют импульсы управлени  тиристорами по полученным синхроимпульсам напр жени ; измен ют положение импульсов управлени  тиристорами внутри диапазона управлени , измен   напр жение управлени .

Известный способ также не обеспечивает достаточную надежность управлени  тиристорами, так как при исчезновении импульсов управлени  на одном из двух тиристоров (например, обрыв цепи, повреждение элементов и т.д.) на другой тиристор импульсы управлени  продолжают поступать, что приводит к подмагничиванию реактора, увеличению амплитуды тока, протекающего через оставшийс  в работе тиристор, и к его повреждению.

Кроме того, однопол рный режим, вызыва  подмагничивание реактора, приводит к несинусоидальной форме тока, увеличивает уровень гармонических составл ющих в напр жении сети, это искажает напр жение сети и вызывает сбои в по влении синхроимпульсов по напр жению, что приводит к повреждению тиристоров, снижению надежности управлени  тиристорами, а значит, к снижению надежности работы сети.

Цель изобретени  - повышение надежности работы сети переменного напр жени  за счет повышени  надежности управлени  тиристорами.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при управлении встречно-параллельно соединенными тиристорами, подсоединеными к сети переменного напр жени  через реактор , изменение величины тока которого осуществл ют путем изменени  временного положени  импульсов управлени  тиристорами , после по влени  сигнала разрешени  только первый импульс управлени  тиристорами формируют по синхроимпульсу напр жени , который задерживают относительно максимума напр жени  на врем  ti, а все последующие импульсы управлени  тиристорами формируют по синхроимпульсам тока, которые задерживают относительно момента окончани  полуволны тока на- врем  t2, причем врем  задержки ti измен ют от О до П /2, а врем  задержки ta - от 0 до П, поэтому при исчезновении импульсов управлени  на одном из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров полуволна

тока через этот тиристор не проходит и. соответственно, синхроимпульс по току, вырабатываемый из сигнала тока, не по вл етс , а значит, импульс управлени  другим

тиристором не формируетс , тиристор не включаетс  и последующие синхроимпульсы по току не по вл ютс , то есть импульсы управлени  тиристорами не формируютс  и тиристоры не включаютс . Таким образом,

при исчезновении импульсов управлени  на одном из двух встречно-параллельно включенных тиристоров ток через них сразу же прекращаетс , однопол рный режим отсутствует , и тиристоры не повреждаютс , т.е. повышаетс  надежность управлени  тиристорами, а значит, и надежность работы сети, Кроме того, прекращение тока через тиристорный ключ при наличии сигнала разрешени  позвол ет сразу же вы вить эту неисправность и прин ть

меры к ее устранению.

На фиг.1 представлено устройство дл  реализации предлагаемого способа; на фиг,2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство состоит из встречно-параллельно соединенных тиристоров 1, подсоединенных через реактор 2 к сети 3, датчика 4 напр жени , подсоединенного к сети через , например, фазовращатель 5, нуль-органов 6 и 7 напр жени , выходы которых через дифференцирующие элементы 8 и 9 подсоединены к входам узлов формировани  синхроимпульсов напр жени  10 и 11 соответственно, каждый из которых состоит

из RS-триггера 12, S-вход которого  вл етс  входом узла формировани  синхроимпульсов напр жени , R-вход которого подсоединен через дифференцирующий элемент 13 к выходу компаратора 14, первый вход которого подсоединен к источнику напр жени  управлени  Uy, второй вход которого подсоединен к выходу генератора 15 пилообразного напр жени  с ключом 16 управлени , первый управл ющий вход которого подсоединен к выходу RS-триггера 12; датчика 17 тока, подсоединенного к входам нуль-органов 18 и 19 тока, выходы которых через дифференцирующие элементы 20 и 21 соответственно подсоединены к входам узлов 22

и 23 формировани  синхроимпульсов тока, каждый из которых состоит из RS-триггера 24, S-вход которого  вл етс  входом узла формировани  синхроимпульсов тока, R- вход которого подсоединен через дифференцирующий элемент 25 к выходу компаратора 26, первый вход которого подсоединен к источнику напр жени  управлени  Uy, а второй - к выходу генератора 27 пилообразного напр жени  с ключом 28 управнени , управл ющий вход которого подсоединен к выходу RS-триггера 24, двух элементов ИЛИ 29 и 30, первый вход которых подсоединен к выходу узлов формировани  синхроимпульсов напр жени  10 и 11 соответственно , а второй - к выходу узлов формировани  синхроимпульсов тока, соответственно 22 и 23; выходы элементов ИЛИ 29 и 30 подсоединены через узлы формировани  импульсов управлени  31 и 32 соответственно к управл ющим элементам встречно-параллельно соединенных тиристоров 1; RS-триггера 33, выход которого подсоединен к вторым управл ющим входам ключей 16 управлени  узлов 10 и 11 формировани  синхроимпульсов напр жени , S-вход которого  вл етс  входом разрешение , R-вход которого подсоединен через элемент ИЛИ 34 к дифференцирующим элементам 20 и 21.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии RS-триггеры 12,24 и 33 наход тс  в состо нии О. Соответственно , управл емые ключи 16 и 28 включены и напр жение на выходе генераторов 15,27 пилообразного напр жени  равно нулю. При поступлении разрешающего сигнала Уразр. на S-вход RS-триггера 33 он переходит в состо ние Г иэз, однако управл емые ключи 16 удерживаютс  во включенном состо нии RS-триггерами 12 и напр жение Uis на выходе генератора 15 пилообразного напр жени  сохран етс  равным нулю. При переходе через нуль сдвинутого на 90 град, синусоидального напр жени  Us фазовращател  5 нуль-орган б переходит из состо ни  О в состо ние 1 Ue и на выходе дифференцирующего элемента 8 по вл етс  синхроимпульс Us, перебрасывающий RS-триггер 12 узла 10 формировани  синхроимпульсов напр жени  из состо ни  О в состо ние Т Ut2-ro. Управл емый ключ 16 при этом размыкаетс  и на выходе генератора 15 пилообразного напр жени  узла 10 формировани  синхроимпульсов напр жени  по вл етс  нарастающее напр жение Uis-io, которое через врем  tt достигнув порога срабатывани  Uy компаратора 14 узла 10 св зи формировани  синхроимпульсов напр жени , переводит его из одного состо ни  в другое, при этом на выходе дифференцирующего элемента 13 по вл етс  синхроимпульс напр жени  Ur3-io, сбрасывающий RS-триггер 12 в состо ние О, что приводит к замыканию управл емого ключа 16 и возврату генератора 15 пилообразного напр жени  узла 10 св зи формировани  синхроимпульсов напр жени  в состо ние 0й. Кроме того, синхроимпульсы напр жени  Ui3-io проход т через

элемент ИЛИ 29 на выход узла 31 формировани  импульсов напр жени , с выхода которого импульс управлени  U31 с необходимыми параметрами подаетс  на

управл ющий электрод первого из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров , обеспечива  его включение. По вивша с  в датчике 17 тока положительна  полуволна тока +р переводит нуль-орган 19

0 тока в состо ние О на врем  протекани  этой полуволны тока, по окончании которой нуль-орган 19 переходит в состо ние 1 м на выходе дифференцирующего элемента 21 по вл етс  синхроимпульс U21, сбрасы5 вающий RS-триггер 33 в состо ние О, который , удержива  управл емые ключи 16 во включенном состо нии, блокирует работу узлов 10 и 11 формировани  синхроимпульсов напр жени . Синхроимпульсы напр 0 жени  не по вл ютс . Кроме того, синхроимпульс U21 переводит RS-триггер 24 узла 23 формировани  синхроимпульсов тока в состо ние 1  (напр жение U24-23). Управл емый ключ 28 при этом размыкаетс  и

5 на выходе генератора 27 пилообразного напр жени  узла 23 формировани  синхроимпульсов тока по вл етс  нарастающее напр жение U27-28, которое через врем  t2. достигнув порога срабатывани  Uy компа0 ратора 26, переводит его из одного состо ни  в другое, при этом на выходе дифференцирующего элемента 25 по вл етс  синхроимпульс тока U25-23, сбрасывающий RS-триггер 24 в состо ние О, что

5 приводит к замыканию управл емого ключа 28 и возврату генератора 27 пшюобразного напр жени  узла 23 формировани  синхроимпульсов тока в состо ние О. Кроме того, синхроимпульсы тока U25-23 проход т через

0 элемент ИЛИ 30 на вход узла 32 формировани  импульсов управлени , с выхода которого импульс управлени  U32 с необходимыми параметрами подаетс  на управл ющий электрод второго из двух

5 встречно-параллельно соединенных тиристоров 1, обеспечива  его рк ючение. По вивша с  в датчике 17 тока отрицательна  полуволна тока -I переводит нуль-орган 18 тока в состо ние О на врем  протекани 

0 этой полуволны тока, по окончании которой нуль-орган 18 переходит в состо ние 1 и на выходе дифференцирующего элемента 20 по вл етс  синхроимпульс U20, подтверждающий состо ние О RS-триггера 33.

5 Кроме того, синхроимпульс U20 переводит RS-триггер 24 узла 22 формировани  синхроимпульсов тока в состо ние 1 (напр жение U24-22). Управл емый ключ 28 при этом размыкаетс  и на выходе генератора 27 пилообразного напр жени  узла 22 формировани  синхроимпульсов тока по вл етс  нарастающее напр жение U27-22, которое через врем t2, достигнув порога срабатывани  Uy компаратора 26, переводит его из одного состо ни  в другое, при этом на выходе дифференцирующего элемента 25 по в- л етс  синхроимпульс тока U25-22, сбрасывающий RS-триггер 24 всосто ние О, что приводит к замыканию управл емого ключа 28 и возврату генератора 27 пилообразного напр жени  узла 22 формировани  синхроимпульсов тока в состо ние О. Кроме того, синхроимпульсы тока U25-22 проход т через элемент ИЛИ 29 на вход узла 31 формировани  импульсов управлени , с выхода которого импульс управлени  с необходимыми параметрами подаетс  на управл ющий электрод первого из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров 1, обеспечива  его включение. Далее процессы идут аналогично.

При по влении неисправности в одном из двух каналов управлени , например, в первом, тиристор, пропускающий положительную полуволну тока, не включаетс , и нуль-орган 19 тока сохран ет свое состо ние равным 1й. Период напр жени  на его выходе отсутствует и на выходе дифференцирующего элемента 21 синхроимпульс U21 не по вл етс . RS-триггер 24 узла 23 формировани  синхроимпульсов тока сохран ет состо ние О, управл емый ключ 28 остаетс  замкнутым, напр жение U27 на выходе генератора пилообразного напр жени  остаетс  равным О. Компаратор 26 своего состо ни  не измен ет, перепад напр жени  на его выходе отсутствует и синхроимпульс U25-23 не по вл етс , т.е. импульс управлени 

Кзг на выходе узла 32 формировани  импульсов управлени  не по вл етс  и тиристор, через который должна протекать отрицательна  полуволна тока, не включаетс . То есть ток через встречно-параллельно соединенные тиристоры прекращаетс  сразу же после по влени  неисправности.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ управлени  в,стречно-парал- лельно соединенными тиристорами, подсоединенными к сети переменного напр жени  через реактор, изменение величины тока которого осуществл ют путем изменени  временного положени  импульсов управлени  тиристорами, отличающийс  тем, что,

   с целью повышени  надежности в работе сети переменного напр жени  за счет повышени  надежности управлени  тиристорами , после по влени  сигнала разрешени  только первый импульс управлени  тиристорами формируют по синхроимпульсу напр жени , который задерживают относительно максимума напр жени  сети на врем  ц, а все последующие импульсы управлени  тиристорами формируют по синхроимпульсам тока, которые задерживают относительно момента окончани  полуволны тока через тиристор на врем  t2, причем врем  задержки ц измен ют от 0 до П /2. а врем  задержки измен ют от 0 до П.

   о

   CM

   tD

   тРО

   г

   2

   /г

   г

   . -TJ fB