Устройство для защиты управляемого мостового преобразователя от работы с увеличенными углами включения вентилей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ УПРАВЛЯЕМОГО МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ РАБОТЫ С УВЕЛИЧЕННЫМИ УГЛАМИ ВКЛЮЧЕНИЯ ВЕНТИЛЕЙ, содержащее датчик напря женин, элементы совпадения и элеменi ты времени, отличающее с я Гтем,что,с целью повышения надежности/ око сна-бжено элементом ИЛИ, элементом временной памяти, формирователями ЙЯпульсов управления и формирователями ; зоны,выполненными, например, в виде последовательно соединенных нуль-органа , формирователя импульсов и элемента времени, при этом первый вход элемента совпадения каждой фазы через формирователь импульсов управления соединен с выводом для подключения выхода блока импульсного управления вентилями преобразователя , второй вход череэ формирователь зоны подключен к выходу соответствующей фазы датчика напряжения, выходы элементов совпадения всех фаз объединены че- . рез элемент ИЛИ с входом элемента временной памяти, выход которого coe-S ® динен с входом элемента времени, а (Л датчик напряжения подключен к выводам для подключения входа преобразос вателя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(59 Н 02 Н 7/1 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ( с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

% (21) 33 6 531 8/ 24-07

° ° ° °

22) 17.12.81

46) 15.07.83. Бюл. М 26 (72) А.Е.Гуревич (71) Научно-исследовательский инсти- тут постоянного тока (53) 621.316.93(088. 8)

;(56) 1. Авторское свидетельство СССР

-9 367503, кл. Н 02 Х 1/00, 1966.

2. Мелик-Саркисов Б.С. Защита

Г электропередачи постоянного тока.С6.

"Известия НИИ постоянного тока", t) 2, .

ГЭИ, 1957, с. 93 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ УПРАВЛЯЕМОГО МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ OT

PASOTbI С УВЕЛИЧЕННЫМИ УГЛАМИ ВКЛЮЧЕНИЯ ВЕНТИЛЕЙ, содержащее датчик напря жения, элементы совпадения и элемен;ты времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,q целью повышения надежйости, ойо снабжено элементом ИЛИ, элем™ентоМ временной памяти, формирователями RRпульсов управления и формирователями зоны, выполненными, например, в виде последовательно соединенных нуль-органа, формирователя импульсов и элемента времени, при этом первый вход элемента совпадения каждой фазы через формирователь импульсов управления соединен с выводом для подключения выхода блока импульсного управления вентилями преобразователя, второй вход через формирователь зоны подключен к выходу соответствующей фазы датчика напряжения, выходы элементов совпадения всех фаз объединены че- . рез элемент ИЛИ с входом элемента временной паМяти, выход которого сое-Я динен с входом элемента времени, а датчик напряжения подключен к выво- / дам пля подключения входа преобразо- < вателя С:

1029317

Изобретение относится к устройствам для защиты ста ических управляеъых мостовых преобразователей электройередач стендов и вставок постоянного тока от работы с увеличенными углами включения вентилей. 5

Известны устройства для защиты мостовых преобразователей, реагирующие на режимы их работы с увеличенными уг лами включения вентилей, например,при несоответствии количества работающих. о мостов по концам полуцепи передачи, содержащие датчик выпрямленного напряжения полуцепи и ооган сравнения этого напряжения с эталонным напряжением, зависящим от количества 5 работающих мостов 1) .

Недостатками таких устройств являются невысокая точность, а также возможность ложной работы прИ уменьшениях напряжения полуцепи не по при-gp чине увеличения углов включения вентилей, а например, из-за снижения питающих напряжений энергосистем переменного тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее датчик напряжения, элементы совпадения и элементы времени ° При увеличении углов включения снижается выпрямленное напряжение, что приВодит к срабатыванию соответствующего органа контроля.

При наличии факта совпадения сигналов указанного органа контроля и органа контроля наличия выпрямленного тока (последний введен для отличия аварийного режима от отключенного состояния объекта) .устройство срабатывает на выход через элемент времени защиты 2).

Однако это устройство нечувстви- 4р тельно к режимам работы с увеличенными углами включения отдельных вентилей, поскольку при этом не происходит существенного снижения выпрямленного напряжения. Так, например, 45 увеличение угла. включения одного из шести вентилей преобразователя с

10 до с =- 50 "приводит к снижению среднего значения выпрямленного напряжения всего на 6% относительно исходного, что существенно меньше снижения уровня напряжения, обусловленного допустимым эксплуата-. ционным снижением напряжения (до 10%) питающей энергосистемы переменного тока, от величины которого извест- 55 ное устройство должно быть отстроено. Иежду тем, длительная работа любого числа вентилей в режимах с увеличенными значениями углов не допустима, так как из-за увели- 60 чения при этом переменной составляющей в выпрямленном напряжении и напряжении на вентилях увеличиваются токовые воздействия, превосходящие допустимые, на элементы демпфирования.как вентиля, так и всего преобразователя®б-цепи, включенные параллельно вентилям и полюсам моста), что приводит к повреждениям оборудования.

Цель изобретения — повышение надежности устройства для защиты управляемого мостового преобразователя от работы с увеличенными углами включения вентилей. укаэанная цель достигается тем,,что устройство для защиты управляемо-. го мостового преобразователя.от работы с увеличенными углами включения вентилей снабжено элементом ИЛИ элементом временной памяти, формирователями импульсов управления и формирователями эоны, выполненными, например, в виде последовательно соединенных нуль-органа, формирователя импульсов и элемента времени, при этом первый вход элемента "овпа дения каждой фазы через формирователь импульсов управления соединен с выводом для подключения выхода блока импульсного управления вентилями .преобразователя,-второй вход через формирователь зоны подключен к выходу соответствующей фазы датчика напряжения, выходы элементов совпадения всех фаз объединены через элемент ИЛИ с входом элемента временной памяти, выход которого соединен с входом элемента времени, а датчик напряжения подключен к выводам для подключения входа преобразователя.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3-диаграммы его работы для цепи одной фазы при. увеличении углов включения вентилей соответственно в выпрямительном (фиг.2) и инверторном (фиг.3) режимах работы преобразователя.

Устройство защиты управляемого импульсами блока 1 мостового преобразователя 2 содержит датчик 3 напряжения, подключенный к питуирщим шинам 4 йреобразователя, к которому в цепи каждой фазы подключен формирователь 5 эоны с элементом 6 совпадения на его выходе. К другому входу элемента совпадения каждой фазы подведен выход формирователя 7 импульсов этой фазы, подключенного к соответствующему каналу блока 1, Выходы элемента 6 совпадения объединены через элемент ИЛИ 8 с входам элемента 9 временной памяти, выход которого соединен с элементом 10 времени защиты. формирователь зоны> например, может состоять из биполярного нуль-органа 11, формирователя 12 импульса и элемента 1f времени, возможно и иное его выполнение.

Устройство работает следующим образом.

1029317

Йа выходах датчика 3 напряжения в соответствующие полупериоды фор мируются аналоговые сигналы, пропорциональные коммутирующим напряжениям вентилей данной фазы, что приводит к срабатыванию нуль-органов 11 (фиг.2 и 3) соответствующей фазы, выдающих сигналы логической "1" в течение соответствующего полупериода коммутирующего напряжения. 8 моменты срабатывания нуль-орагнов за- 10 пускаются формирователи 12 импульса, запускающие, в свою очередь, элементы 13 времени. Моменты появления сигналов логической "1" на выходе формирователя 5 зоны определяют- >5 ся длительностью задержки элемента 13 времени, обеспечивающего величину допустимого значения угла (а + в выпрямительном режиме работы преобразователя (фиг.2). Моменты прекращения сигнала логической "1" с выхода элемента 5 определяются длительностью импульса формирователя, обеспечивающего величину допустимого значения угла /Ь9 в инверторном режиме (фиг.З). Таким образом, длительность существования сигнала логической

"1" на выходе формирователя 5 зоны соответствует интервалу запрещенной зоны для импульсов управления данной фазы. Формируемые блоком 1 оимпульсного угравления, управляющие импульсы положительных и отрицательных вентилей фаз преобразовываются формирователями 7 импульсов в сигналы логической "1", длитель- 35 ность которых для исключения ложной работы устройства должна быть значительно меньше величин. . а уи 59-.

При измеиении фазового положения одного или нескольких управляю- 4р щих импульсов, приводящем к увеличению углов включения вентилей сверх допустимых в выпрямительном режиме, например, для вентиля (-A) в течение 2-го и 4-го периодов (фиг. 2) происходит совпадение сигнала формирователя 7 фазы A с сигналом формирователя 5 этой же фазы, в результате чего срабатывает ее элемент б совпадения и через элемент ИЛИ 8 периодически запускает элемент 9 временной памяти.

Уставка этого элемента выбирается большей периода частоты преобразования, что приводит к длительному пуску элемента 10 времени при ежепериодном повторении нарушения и к срабатыванию устройства на выход..

Аналогично устройство работает и при нарушении работы вентиля(-А) в инверторном режиме (фиг.3) в течение отрицательных полупериодов

2 и 4 коммутирующего напряжения.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется возможностью с его помощью выявить и лйквидировать аварийные режимы. Это достигается за счет не косвенной, как в известных устройствах, оценки углов включения (через величину напряжения,, зависящего как известно, не только от углов включения вентилей), а непосредственного сравнения реальных углов, определяемых фазовым положением импульсов управления, с допустимыми, задаваемыми пс допустимым токовым воздействиям . а оборудование. Кроме того, предлагаемым устройством обеспечивается возможность контроля режима каждого отдельного вентиля, что вообще не осуществляется известными устройствами.,Таким образом, в любых режимах, связанных,с недопустимыми перегрузками оборудования из-за увеличения углов включения, предлагаемое устройство предотвращает повреждения дорогостоящего высоковольтного оборудования, входящего в состав современных мостовых преобразователей.

1029317

1029317

Составитель В.Широков

Редактор И.Касарда Теиред T.Матсчка Корректор A. Ференц

Закаэ 4995/54 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал .1ПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4