SU982143A1 - Устройство дл защиты инвертора - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано^в частности, для защиты выпрямительно-инверторных преобразовательных агрега· тов тяговых подстанций постоянного тока. 5

Ивзестны устройства, для защиты инверторов, содержащие датчик напряжения, подключенный через элемент сравнения к исполнительному органу С1].

К недостатком этих устройств от- 1 носятся узкие функциональные возможности из-за реагирования только на один из факторов,' приводящих к опрокидыванию инвертора - понижению напряжения в сети переменного тока. ¹

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для защиты инвертора, содержащее датчик напряжения сети переменного тока, подключенный к входу генератора пилообразного напряжения и через пороговые элементы непосредст-. венно и через интегрирующий элементЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА к входам схемы совпадения, выполненной на последовательно соединенных •

полупроводниковых ключах, один из которых через пороговый элемент подключен к выходу датчика импульсов управления, причем выходы генератора пилообразного напряжения и схемы совпадения подключены к управляющему переходу тиристора формирователя сигнала защиты, соединенному с исполнительным органом t 2 3.

Недостатком устройства является невысокая надежность его работы изза того, что оно не реагирует на появление на выходе системы управления дополнительных ( ложных)импульсов, которые приводят к опрокидыванию инвертора .

Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения помехоустойчивости .

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты инвертора снабжено Фазосравнивающей схемой кон3 982)1+3 4 троля, полупроводниковый ключ схемы совпадения, подключенный к датчику импульсов управления, выполнен транзисторным, а формирователь сигнала защиты снабжен дополнительным тиристором, подключенным параллельно основному тиристору, причем входы фазосравнивающей схемы,подключены к выходам датчиков импульсов управления и напряжения сети, а ее выход - к управляющему переходу дополнительного тиристора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для защиты инвертора содержит датчик 1 напряжения сети переменного тока, 'подключенный к входу генератора 2 пилообразного напряжения и через пороговые элементы 3 и 4 непосредственно и через интегрирующий элемент 5 ~ к входам схемы 6 совпадения, выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах-тиоисторах 7 и 8 и транзисторе 9,-вход которого через пороговый элемент 10 подключен к датчику 11 импульсов управления, выполненному в виде блока импульсных трансформаторов 12, нагруженных на резисторы 13· Выходы генератора 2 и схемы 6 совпадения подключены через пороговый элемент 14 к управляющему переходу тиристора 15 формирователя 16 сигнала защиты, включающему также формирующий конденсатор 17 и выходной трансформатор 18, подсоединенному к исполнительному органу 19· Параллельно тиристору 1.5 включен дополнительный тиристор 20, управляющий переход которого подключен к выходу фазосравнивающей схемы 21, выполненной в виде блока тиристоров 22, силовая цепь которых подсоединена к резисторам'13 датчика 11, а цепь управления через диоды 23 соединена с блоком трансформаторов 24 датчика 1 ⁴⁵ напряжения, нагруженного на выпрямитель 25.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе инвертора в ⁵⁰ определенной последовательности через 60° поступают управляющие импульсы от схемы управления на тиристоры инвертора. Через контрольные импульсные трансформаторы 12 эти ⁵⁵ импульсы поступают в датчик 11 импульсов. При этом падение напряжения на резисторах 13 пропорционально току управления силовыми тиристорами. Если схема управления вырабатывает импульсы необходимой амплитуды, напряжение на резисторе 13 выше уровня стабилизации стабилитрона 10 и через каждые 60° транзистор 9 открывается. Одновременно открываются тиристоры 7 и 8 схемы совпадения, если уровень напряжения в питающей сети не ниже допустимого. Контроль напряжения осуществляется сравнением напряжения, поступающего с датчика 1 напряжения (блок трансформаторов 24 и выпрямительный мост 25) с уровнями стабилизации стабилитронов 3 и 4. После открытия схемы 6 совпадения через нее происходит разряд генератора 2 пилообразного напряжения. В промежутках между импульсами транзистор 9 закрыт и конденсатор генератора 2 заряжается От моста.25. Напряжение на конденсаторе генератора 2 имеет' форму пилы.

Если очередной импульс не поступает на транзистор 9, напряжение на кон денсаторе генератора 2 становится выгше уровня стабилизации стабилитрона 14 и тиристор 15 формирователя 16 открывается. Через него разряжается конденсатор 17· При этом на трансформаторе 18 формируется импульс, поступающий на вход исполнительного органа 19· Схема работает таким же образом, если к моменту поступления импульса на транзистор 9 не открывается хотя бы один из тиристоров 7 или 8. Интегрирующий элемент 5 обеспечивает задержку срабатывания устройства при понижении напряжения. Эта задержка тем меньше, чем сильнее понижение напряжения. Такая зависимость обеспечивает селективность работы защиты и практически исключает ее срабатывание при кратковременном уменьшении напряжения, которое не приводит к опрокидыванию инвертора. Глубокие понижения напряжения, при которых опрокидывание должно произойти при первой же коммутации тока с фазы на фазу, контролируются стабилитроном 3 и тиристором 7- В этом случае тиристор 7 не открывается уже при первом импульсе на транзисторе 9 и устройство срабатывает без выдержки времени.

Если схема управления вследствие повреждения или воздействия на нее помехи вырабатывает дополнительный (.ложный) импульс, приводящий к опрокидыванию инвертора, этот импульс че9821^3 рез один из тиристоров 22 поступает на управляющий переход дополнительного тиристороа 20 и на трансформаторе 18 формируется импульс, приводящий в действие исполнительный орган. Чтобы отличить импульс, который вызывает опрокидывание, от импульса, который не вызывает опрокидывания переменного тока, подключенный к вхо ду генератора пилообразного напряжения и через пороговые элементы непосредственно и через интегрирующий _s элемент - к входам схемы совпадения, выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах, один из которых через пороговый элеинвертора, по управляющему переходу каждого из тиристоров 22 пропускают to полуволну тока от трансформаторов 24 датчика 1 напряжения. Фазировка трансформаторов 24 выполнена таким образом, что контроль ложных импульсов осуществляется только в не- $5 проводящем диапазоне соответствующего вентильного блока инвертора. Появление ложного импульса в проводящем диапазоне не может привести к опрокидыванию и поэтому отключать инвер^₀ тор в этом случае не следует. Тиристоры 22 вместе с диодами 23 образуют фазосравнивающую схему, которая про мент подключен к выходу датчика импульсов управления, причем выходы генератора пилообразного напряжения и схемы совпадения подключены к управляющему переходу тиристора формирователя сигнала защиты, соединенному с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения помехоустойчивости, оно снабжено фазосравнивающей схемой контроля, полупроводниковый ключ схемы совпадения, подключенный к датчику импульсов управления, выполнен транзисторным, а формирователь сигнала защиты снабжен пускает только импульсы, приводящие к дополнительным тиристором, подключенопрокидыванию инвертора. 25 . Таким образом, введение фазосравнивающей схемы позволяет исключить опрокидывание инвертора при сбоях системы управления, приводящих к появлению ложных импульсов' что по-₃₀ вышает надежность устройства.

Claims (2)

1. (5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ДИТЫ ИНВЕРТОРА Изобретение относитс  к электроте нике и может быть использованОуы час ности, дл  защиты выпр мительно-инверторных преобразовательных агрега тов т говых подстанций посто нного тока. Ивзестны устройства, дл  защиты ин верторов, содержащие датчик напр жени , подключенный через элемент срав нени  к исполнительному органу С1 . К недостатком этих устройств относ тс  узкие функциональные возможности из-за реагировани  только на один из факторов, привод щих к опрокидыванию инвертора - понижению напр жени  в сети переменного тока. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  уст ройство дл  защиты инвертора, содержащее датчик напр жени  сети перемен ного тока, подключенный к входу генератора пилообразного напр жени  и через пороговые элементы непосредственно и через интегрирующий элементК входам схемы совпадени , выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах, один из которых через пороговый элемент подключен к выходу датчика импульсов управлени , причем выходы генератора пилообразного напр жени  и схемы совпадени  подключены к управл ющему переходу тиристора формировател  сигнала защиты, соединенному с исполнительным органом С 2 . Недостатком устройства  вл етс  невысока  надежность его работы изза того, что оно не реагирует на по вление на выходе системы управлени  дополнительных ( ложных)импульсов, которые привод т к опрокидыванию инвертора . Цель изобретени  - повышение надежности путем улучшени  помехоустойчивости . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты инвертора снабжено Фазосравнивающей схемой контрол , полупроводниковый ключ схемы совпадени , подключенный к датчику импульсов управлени , выполнен транзисторным , а формирователь сигнала защиты снабжен дополнительным тиристором , подключенным параллельно основному тиристору, причем входы фазосравнивающей схемы,подключены к вы ходам датчиков импульсов управлени  и напр жени  сети, а ее выход - к управл ющему переходу дополнительного тиристора. На чертеже представлена принципиальна  схема ус рройства. Устройство дл  защиты инвертора содержит датчик 1 напр жени  сети переменного тока, подключенный к входу генератора 2 пилообразного напр жени  и через пороговые элементы 3 и непосредственно и через ин тегрирующий элемент 5 - к входам схемы 6 совпадени , выполненной на последовательно соединенных полупро водниковых ключах-тиоисторах 7 и 8 и транзисторе 9,вход которого через пороговый элемент 10 подключен к датчи ку 11 импульсов управлени , выполненному в виде блока импульсных трансформаторов 12, нагруженных на резисторы 13- Выходы генератора 2 и схемы 6 совпадени  подключены через пороговый элемент 14 к управл ющему переходу тиристора 15 формировател  16 сигнала защиты, включающему также .формирующий конденсатор 17 и выходной трансформатор 13 подсоединенному к исполнительному органу 19- Параллельно тиристору 15 включен допол нительный тиристор 20, управл ющий переход которого подключен к выходу фазосравнивающей схемы 21, выполненной в виде блока тиристоров 22, силова  цепь которых подсоединена к резисторам13 датчика 11, а цепь управлени  через.диоды 23 соединена с блоком трансформаторов 2 датчика 1 напр жени , нагруженного на выпр митель 25. Устройство работает следующим образом . При нормальной работе инвертора в определенной последовательности через 60 поступают управл ющие импуль сы от схемы управлени  на тиристоры инвертора. Через контрольные импульсные трансформаторы 12 эти импульсы поступают в датчик 11 импул сов. При этом падение напр жени  на резисторах 13 пропорционально току Э . управлени  силовыми тиристорами. Если схема управлени  вырабатывает импульсы необходимой амплитуды, напр жение на резисторе 13 выше уровн  стабилизации стабилитрона 10 и через каждые бО транзистор 9 открываетс . Одновременно открываютс  тиристоры 7 и 8 схемы совпадени , если уровень напр жени  в питающей, сети не ниже допустимого . Контроль напр жени  осуществл етс  сравнением напр жени , поступающего с датчика 1 напр жени  (блок трансформаторов 24 и выпр мительный мост 25) с уровн ми стабилизации стабилитронов 3 и 4, После открыти  схемы 6 совпадени  через нее происходит разр д генератора 2 пилообразного напр жени . В промежутках между импульсами транзистор 9 закрыт и конденсатор генератора 2 зар жаетс  От моста.25. Напр жение на конденсаторе генератора 2 имеет форму пилы. Если очередной импульс не поступает на транзистор S, напр жение на конденсаторе генератора 2 становитс  выгше уровн  стабилизации стабилитрона 14 и тиристор 15 формировател  16 открываетс . Через него разр жаетс  конденсатор 17. При этом на трансформаторе 18 формируетс  импульс, поступающий на вход исполнительного органа 19. Схема работает таким же образом , если к моменту поступлени  импульса на транзистор 9 не открываетс . хот  бы один из тиристоров 7 или 8. Интегрирующий элемент 5 обеспечивает задержку срабатывани  устройства при понижении напр жени . Эта задержка тем меньше, чем сильнее понижение напр жени . Така  зависимость обеспечивает селективность работы защиты и практически исключает ее срабатывание при кратковременном уменьшении напр жени , которое не приводит к опрокидыванию инвертора. Глубокие понижени  напр жени , при которых опрокидывание должно произойти при первой же коммутации тока с фазы на фазу, контролируютс  стабилитроном 3 и тиристором 7- В этом случае тиристор 7 не открываетс  уже при первом импульсе на транзисторе 9 и устройство срабатывает без выдержки времени. Если схема управлени  вследствие повреждени  или воздействи  на нее помехи вырабатывает дополнительный (.ложный) импульс, привод щий к опрокидыванию инвертора, этот импульс через один из тиристоров LL поступает на управл ющий переход дополнительного тиристороа 20 и на трансформаторе 18 формируетс  импульс, привод щий в действие исполнительный орган . Чтобы отличить импульс, который вызывает опрокидывание, от импульса KOTopbtH не вызывает опрокидывани  инвертора, по управл ющему переходу каждого из тиристоров 22 пропускают полуволну тока от трансформаторов 2 датчика 1 напр жени . Фазировка трансформаторов 2 выполнена таким образом, что контроль ложных импульсов осуществл етс  только в непровод щем диапазоне соответствующего вентильного блока инвертора. По в ление ложного импульса в провод щем диапазоне не может привести к оп рокидыванию и поэтому отключать инве тор в этом случае не следует. Тиристоры 22 вместе с диодами 23 образуют фазосравнивающую схему, котора  пропускает только импульсы, привод щие опрокидыванию инвертора. . Таким образом, введение фазосравнивающей схемы позвол ет исключить опрокидывание инвертора при сбо х системы управлени , привод щих к по влению ложных импульсов что no аышает надежность устройства. Формула изобретени  Устройство дл  защиты инвертора, содержащее датчик напр жени  сети переменного тока, подключенный к входу генератора пилообразного напр жени  и через пороговые элементы непосредственно и через интегрирующий элемент - к входам схемы совпадени , выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах, один из которых через пороговый элемент подключен к выходу датчика импульсов управлени , причем выходы генератора пилообразного напр жени  и схемы совпадени  подключены к управл ющему переходу тиристора формировател  сигнала защиты, соединенному с исполнительным органом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности путем улучшени  помехоустойчивости, оно снабжено фазосравнивающей схемой контрол , полупроводниковый ключ схемы совпадени , подключенный к датчику импульсов управлени , выполнен транзисторным, а формирователь сигнала защиты снабжен дополнительным тиристором, подключенным параллельно основному тиристору, причем входы фазосравнивающей схемы подключены к выходам датчиков ммпуль сов управлени  и напр жени  сети, а ее выход - к управл ющему переходу дополнительного тиристора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № i 52908, кл. Н 02 Р 13/16, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N , кл. Н 02 Н 7/10, 1977.