Устройство для защиты трехфазного мостового выпрямителя

О П И С А Н И Е I8068I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соки Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.11.1961 (№ 699654/24-7) Кл. 21с, 68/50 с прнсоедпненпем заявки №

МПК Н 024

УДК 621.316.925.2:621.314» .632 (088.8) Приоритет

Опубликовано 26.111.1966. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 11 V.196á

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

С. Д. Соколов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО

МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Предлагаемое устройство для защиты трехфазного мостового выпрямителя на полупроводниковых вентилях от пробоя и тока короткого замыкания относится к устройствам известного типа того же целевого назначения, содержащим трансформатор напряжения, блоки формирования и дифференцирования импульсов, сумматоры и датчики тока на тороидальных сердечниках, воздействующие на исполнительную цепь, которая отключает фазы выпрямителя в непроводящую часть периода вентиля.

Особенностью устройства, составляющего предмет изобретения, является применение, с целью повышения надежности защиты, датчика контроля пробоя вентилей, выполненного в виде схемы сравнения, подключенной через диоды и делитель напряжения к вентилям для определения разности между выпрямленным обратным напряжением вентилей и рабочим напряжением защищаемого выпрямителя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, на которой показана установка датчиков для защиты указанного выпрямителя; на фиг. 2 — блок-схема устройства защиты; на фиг. З,а и 3, б — кривые напряжения, поясняющие принцип действия датчика контроля пробоя вентилей. Мостовой выпрямитель на полупроводниковых вентилях В, — Вв подключен к трехфазной сети через масляный выключатель ВЧ и трансформатор Тр.

В каждое плечо моста включены отключающие аппараты А,— Аз, которые могут отключать цепь без тока пли под током. Для определения появления тока короткого замыкания служат датчики 1, для определения сквозного пробоя цепочек вентилей — датчики II, представляющие торы с двумя обмотками. В цепях

10 вентилей установлены датчики тока III, формирующие импульсы В начале появления тока через вентиль и прп спадании его к нулю. Импульсы от датчиков III поступают в устройст. во 1П (фиг. 2), которое производит разделе1S нне положительных н отрицательных импульсов и соответствующим образом их группирует. Для обнаружения пробоя отдельных вентилей применены датчики IV и схема сравнения V, в качестве которой может быть исполь20 зован магнитный усилитель.

Схема защиты работает следующим образом. Моменты вступления вентилей в работу соответствуют точкам пересечения кривых фазных напряжений или моментам прохожде25 ния коммутирующих напряжений через нуль.

Для установления положительного значения коммутирующего напряжения последнее через трансформатор напряжения ТН поступает в устройство VI (фиг. 2), осуществляющее диф30 ференцированне и поворот фаз. На выходе

180681 этого устройства появляются импульсы малой длительности, которые поступают на входы триггеров Vll, образующих между импульсами паузу с длительностью а, соответствующую общему времени срабатывания схемы защиты, и на входы триггеров Vill, формирующих импульсы длительностью 120 .

Устройство Illa разделяет положительные и отрицательные импульсы, поступающие от датчиков lll, и группирует их таким образом, что можно сравнить начало коммутации тока на одном вентиле с окончанием ее на другом и сформировать импульс, равный длительности коммутации ч. Положительные импульсы от схемы Illa поступают на входы триггеров VIII (это делается для более четкой их работы), а сгруппированные импульсы — на входы триггеров IX, которые формируют импульсы длительностью коммутации у. Далее сформированные импульсы поступают в устройства их суммирования Х, на выходе которых получаются импульсы длительностью т, соответствующей разности между временем негорения анода и общим временем с срабатывания схемы защиты. Таким образом, пока существует импульс длительностью г, можно осуществлять бестоковое отключение соответствующего выключателя А — А6. Таким образом, этот импульс является разрешающим.

При возникновении короткого замыкания, а также сквозного пробоя вентилей появляются импульсы на выходах датчиков 1 или П. Импульсы с выходов этих датчиков через схему

„ИЛИ" поступают на вход устройства Х11, формирующего импульс для отключения выключателей А,,А6. Импульсы с выходов устройств Х и XII через схему „И" поступают на вход повторителя XIII и далее на устройства XIV, отключающие выключатели А„... А,.

Чтобы не произошло отключения выключателей тех фаз, через которые проходят токи повреждений, импульсы с датчиков 1 и П попадают также на вход устройства XI, формирующего импульсы, запирающие соответствующие повторители Х1П.

Схема защиты обеспечивает в первые несколько миллисекунд отключение четырех и двух фаз, участвующих в питании места повреждения, при прохождении через них прерывистого тока в следующие периоды. В случае пробоев отдельных вентилей происходит повышение напряжения на остальных вентилях данной фазы. Для того чтобы установить неисправность, в схему введен специальный датчик. Форма обратного напряжения на одиночных вентилях катодной или анодной групп имеет вид,,показанный на фиг. З,а (U>

U3 .-, U5 „) . .Если произвести выпрямление этого напряжения, то получится кривая напря5 жения U< (фиг. 3, б), которая в некотором масштабе соответствует кривой выпрямленного напряжения Ud (фиг. 1) установки, но имеет обратный знак. В случае пробоя отдельных вентилей величина обратного напряжения изменя10 ет свою величину, и кривая напряжения Ь также изменяется. Изменение напряжения сети вызывает пропорциональное изменение напряжений U и U„. Таким образом, сравнивая напряжение U с напряжением U (или с ча15 стью напряжения U„), можно установить целостность вентилей выпрямительной установки.

Датчик контроля пробоя вентилей IV (фиг. 1) представляет собой трехфазный вы20 прямитель на диодах, нагруженный на сопротивление R и выпрямляющий обратноенапряжение одиночных вентилей анодной или катодной групп. Напряжение с сопротивления R u часть выпрямленного напряжения U (паде25 ние напряжения на сопротивлении R>, включенном последовательно с сопротивлением R } поступают на вход схемы сравнения V. При нарушении баланса между напряжениями U, и

U (при пробое вентилей) с выхода схемы

30 подается импульс на устройство сигнализации.

При значительном колебании (повышение напряжения существенно снижает надежность работы установки) с выхода схемы V подается импульс на отключение главного масляного

35 выключателя ВМ.

Предмет изобретения

Устройство для защиты трехфазного мосто40 вого выпрямителя на полупроводниковых вентилях от пробоя и тока короткого замыкания, содержащее трансформатор напряжения, блоки формирова ния и дифференцирования импульсов, сумматоры и датчики тока на торои45 дальных сердечниках, воздействующие на исполнительную цепь, которая отключает фазы выпрямителя в непроводящую часть периода вентиля, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты, применен дат50 чик контроля пробоя вентилей, выполненный в виде схемы сравнения, подключенной через диоды и делитель напряжения к вентилям для определения разности между выпрямленным обратным напряжением вентилей и рабочим

55 напряжением защищаемого выпрямителя.

180681 ь/-/г

Составитель В, Сольц

Редактор П. А. Вербова Текред Л. К. Ткаченко Корректорьн E. Д. Курдюмова н

В. В. Крылова

Заказ 1104/2 Тираж 1550 Формат бум. 60X90 /а Объем 0,35 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

/ /

/ /

/ 1 /

/ /

/

/ (