Устройство для защиты мостового преобразователя

Союз Советск их

Социалистическик

Республик

<и| 1

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Я ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18.03.81 (2т) 3261732/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.01.83. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 25 (ы)м. Кд.

Н 02 Н 7/12

Гееумретеекеые квинтет

СССР пв делен кзабретеккй к етеритий (53) УДК 621.316. .925.4(088.8) Р

А.Е. Гуревич и В,И, Попурфи

«.-р

«.Ф, Х

Научно-исследовательский институт постоянного тока (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ИОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для защиты от нарушений коммутаций вентилей управляемых высоковольтных мостовых преобразователей электропередач, вставок и стендов постоянного тока, Известно устройство защиты от на" рушений коммутаций вентилей преобразователей, основанное на дифференциальном принципе 1 ).

Недостатком этого устройства яв-. ляется отказ в срабатывании из-за отсутствия небаланса между выпрямленным и фазными токами при запаздываниях до 60 эл. град. включения вентилей выпрямителя, |5

Наиболее близким к изобретению является устройство защиты от нарушений комбинаций фазных токов путем запоминания этих комбинаций элементами

20 памяти, сбрасываемыми после срабатывания очередных элементов памяти. Уст" ройство содержит шесть попарно подключенных к датчикам токов разнополярных

2 токовых органов, элементы совпадения сигналов этих органов и подключенные к ним элементы памяти, а также элементы времени, фиксирующие превышение длительности срабатывания элементов памяти по сравнению с заданной устав-. кой (2).

Недостатком известного устройства, как и устройств защиты дифференциального типа, является отказ в срабатывании при нарушении коммутации, вызванном задержкой включения очередного вентиля выпрямителя вплоть до момента включения следующего вентиля, при" водящей, с одной стороны, к опасной несимметрии фазных токов, но, с другой стороны, к сохранению всех их комбинаций, что и является причиной отказа в срабатывании . Недостатком . устройства является также несрабатывание его при-несистематических нару" шениях коммутаций, когда нарушения возникают не ежепериодно, а следуют с некоторыми произвольными интерва3 9915 лами, это приводит к сбросу элементов памяти и возврату элементов вре" мени, в результате чего защита отказывает в срабатывании.

Целью изобретения является расшире-> ние функциональных возможностей устройства за счет увеличения количества фиксируемых устройством видов нарушений коммутаций, а также учета ха" рактера их существования ° 1о

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты мостового преобразователя снабжено дополнитель" ными элементами ИЛИ, инверторами.и ин", тегрирующими узлами по числу фаз, при- Б чем выходы токовых органов попарно через дополнительный элемент ИЛИ соответствующей фазы подключены к первому входу элемента совпадения этой фазы, второй вход которого через ин- щ вертор последующей фазы подключен к выходу элемента ИЛИ последующей фазы, выход элемента совпадения соответствующей фазы подключен к суммирующему входу интегрирующего узла этой фазы, р вычитающий вход которого подключен к выходу элемента совпадения последующей фазы, а выходы интегрирующих узлов подключены к входам элемента ИЛИ.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2-3 - диаграммы работы в нормальном режиме, при задержке включения вентиля +B выпрямителя на 60 эл.град., пропуске включе" ния вентиля +В в выпрямительном и ин- З5 вертном режимах.

Устройство содержит попарно подключенные к датчикам фазных токов преобразователя разнополярные токовые органы 1, реагирующие на мгновенные 40 значения этих токов, объединяющие пофазно выходы токовых органов элементы ИЛИ 2"4, инверторы 5-7,. подключенные к выходам указанных элементов ИЛИ, элементы 8-10 совпадения, подключенные 5 к выходам элементов ИЛИ 2-4 и инверторов 5-7 разных фаз, интегрирующие узлы 11-13, суммирующие входы которых подключены к выходам соответствующих элементов 8-10 совпадения, а вычитаю- 50 щие входы соединены с выходами указанных элементов циклически, а выходы объединены через выходной элемент

ИЛИ 14 °

Устройство работает следующим oG- 55 разом.

В нормальном режиме работы моста фиг. 2 а сигналы на выходах элемен49 4 тов 8"10 совпадения при условии нади чия соот нетст вующих то ко в и сработан ного состояния их токовых органов и элементов ИЛИ появляются в моменты снижения других фазных токов ниже значений уставок срабатывания их токовых органов и исчезают при новом возрастании этих токов.и срабатывании их токовых органов. Сигналы на выходах элементов совпадения при разных вариантах выполнения устройства могут описываться следующими двумя группами алгоритмов:

u = A-В U =А "В

О =В ° С (1) или U =В С (2)

U„=СА И =СА, 3 где А,В,С,A,Â,Ñ - сигналы на выходах соответственно элементов ИЛИ 2-4 и инверторов -7 (на фиг, 1 приведен пример выполнения устройства с использованием первой из указанных групп алгоритмов ), Длительности сигналов на выходах элементов совпадения при этом примерно равны

60 эл.град, †), где у- угол коммутации вентилей. Сигналы с выходов элементов совпадения подаются на суммирующие и вычитающие входы интегрирующих узлов 11-13, реализующих алгоритм:

tg 4

Ч„= К U. dt - К U.

1 1 1 1

Ь где „. - промежуточный накапливающийся сигнал интегрирующего уз" ла 1-той фазы;

0) = 1, 0„+ =1 - при сработанном состоянии соответственно

i-той или i+1-й элементов совпадения;

t<-t " длительность интервалов существования сигнала Ui на суммирующем входе I-ão интегрирующего узла;

t>-t4 — длительность интервалов существования сигнала U1+ íà вычитающем входе .i-ro интег.рирующего узла;

К,К - коэффициент пропорциональности °

Соотношение между значениями коэффициентов К1 и К2 выбирается из условий отстройки от небалансов сигналов на входах интегрирующих узлов, вызван ных погрешностями датчиков и токовых органов устройства,при нормальной работе преобразователя, при этом К 7 К .

При Ч; ay@ „на выходе интегрирующего узла появляется сигнал логической

Формула изобретения

5 9915

"1". Поскольку в нормальном режиме длительности существования сигналов на обоих входах каждого из, узлов 11-13 одинаковы, то на их выходах сигналы отсутствуют. S

При нарушении коммутации, вызванном, например, задержкой включения на

60 эл. град. вентиля +В выпрямителя (,фиг.-- 2 б), длительность существования сигнала на суммирующем входе узла 11 за период соответствует примерно 180 эл.град,-2у, а на вычитающем120 эл.град. -Зр что приводит к еже" периодному накоплению избыточного сигнала длительностью 60 эл.град.+уи к срабатыванию этого интегрирующего узла после достижения его накапли вающимся сигналом У заданной уставки.

При указанном нарушении работает также интегрирующий узел, но длительность 2О избыточного ежепериоднаго сигнала на его суммирующем входе составляет около 60 эл.град.-2р поэтому время сра,батывания этого узла несколько больше. чем узла 11. При задержках включения очередного вентиля выпрямителя, меньших или больших 60 эл.град., устройство срабатывает на выход соответственно медленнее или быстрее, чем в рассмотренном случае. 30

При пропуске включения вентиля

+В выпрямителя (r. 3 а) из-за отсутствия тока этого вентиля после мо" мента нарушения коммутации на вычитающем входе узла 11 сигнал вообще не 35 появляется, вследствие чего ежепериодный избыточный сигнал на суммирующем входе узла 11 продолжается примерно в течение времени 120 эл.град.

+f, что приводит к более быстрому 46 накоплению сигнала этим узлом и к бо" лее раннему его срабатыванию на выход по сравнению с ранее рассмотренным . нарушением, Узлы 1 2 и l3 при этом не работают, так как длительность еже- 45 периодного существования сигналов на их вычитающих входах равна или пре" . восходит собтветствующую длительность сигналов на суммирующих входах.

В режиме пропуска включения вентиля.+В инвертора (Фиг. 3 б) сигналы одинаковой длительности около

120 эл. град. существуют на выходах элементов 8 и 9 совпадения, а на выходе элемента 10 совладения сигнал отсутствует. Вследствие этого при данном нарушении срабатывает интегрйрую49 - б щий узел 12, а узлы 11 и 13 не работают.

Нарушение коммутаций вентиля преобразовательного моста, вызванное двухфазным режимом, всегда приводит

:к ускоренной работе одного из интегрирующих узлов, сигнал на суммирующем входе которого существует непрерывно, а на вычитающем - отсутствует, что соответствует требованию ускоренной ликвидации этого наиболее опасного повреждения, Нарушения коммутаций вентилей, имеющие периодический характер, но возникающие с частотой, меньшей основной частоты питающей сети, а также нарушения, имение непериодический характер и возникающие хаотично в течение некоторого заданного интервала времени, ликвидируются устройством с большим временем чем ежепериодные нарушения..

Техни ко-э кономи че ская эффективность изобретения состоит в повышении надежности защиты мостовых преобразователей, что обеспечивает предотвращение повреждений дорогостоящего вентильного и иного оборудования пре" образовательных уставок высокого .не" пряжения.

Устройство для защиты мостового преобразователя, содержащее попарно подключенные к датчикам Фазных токов разнополярные токовые органы, элементы совпадения по числу фаз и элемент

ИЛИ, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения фукнциональных возможностей, оно снабжено дополнительными элементами ИЛИ, инверторами и интегрирующими узлами по числу фаз, причем выходы токовых органов попарно через дополнительный элемент ИЛИ соответствующей фазы подключены к первому .входу элемента совпадения этой фазы, второй вход которого через инвертор последующей фазы подключен к .выходу элемента ИЛИ последующей фазы, выход элемента совпадения соответствующей фазы подключен к суммирующему входу интегрирующего узла этой фазы,вычитающий вход которого подключен к выходу элемента совпадения последующей фазы, а выходы ин1

7 9915<9 тегрирующих увлов подключены к входам элемента ИЛИ. Р

Истоиники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 1

1, Авторское свидетельство СССР

498875, кл. H 02 H 7/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

61ч707, кл. H 02 Н 7/10, 1976.

991549

Составитель О. Парфенова

Техреду. О.Неце Корректор У. Пономаренко

Редактор Л. Филиппова

3каз l 8 а 5 /73 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)03, Москва Ж-35 Раушская наб. g. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4