Устройство для защиты системы нагружения канала магнитогидродинамического генератора (мгдг) от перенапряжений при аварийном отключении общих шин от промышленной электросети

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобетения является повышение надежности устройства. При аварии с блока выявления аварии поступает сигнал, действующий на отключение выключателей, переключение ключей, а также на срабатывание тех элементов И блока аварийной синхронизации импульсов управления на первые входы которых поступают сигналы с триггеров. С выходов указанных элементов И сигналы поступают на первые входы элементов И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя , а на вторые входы этих элементов поступают сигналы с нуль-органов. Те из элементов И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя, на оба входа которых поступают сигналы, срабатывают и подают сигналы на вторые входы элементов ИЛИ узла управления. Устанавливается режим синхронного управления моаами. 1 ил.

{19) SU {11) I47l919 Al

{51) 5 Н 02 Н 7 12

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4306299/07 (22) 03.07.87 (46),30.10.93 Бюл. ¹ 39 — 40 (71) Институт высоких температур АН СССР (72) Антонов Б.M.; Королев 8К (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИСТЕМЫ

НАГРУЖЕНИЯ КАНАЛА МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА (МГДГ) ОТ ПЕ—

РЕНАПРЯЖЕНИЙ ПРИ АВАРИЙНОМ ОТКЛЮЧЕНИИ ОБЩИХ ШИН ОТ ПРОМЫШЛЕННОЙ

ЭЛЕКТРОСЕТИ (57) Изобретение относится к электротехнике.

Целью изобетения является повышение надежнос— ти устройства. При аварии с блока выявления аварии поступает сигнал, действующий на отключение выключателей, переключение ключей, а также на срабатывание тех элементов И блока аварийной синхронизации импульсов управления, на первые входы которых поступают сигналы с триггеров. С выходов указанных элементов И сигналы поступают на первые входы элементов И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя, а на вторые входы этих:элементов поступают сигналы с нуль-органов. Те из элементов И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя, на оба входа которых поступают сигналы, срабатывают и подают сигналы на вторые входы элементов ИЛИ узла управления. Устанавливается режим синхронного управления мостами. 1 ил.

1471919

45

55

Изобретение относится к области магнитогидродинамической техники, а точнее к инверторным системам преобразования тока для УГДГ и передаче его в промышленную сеть.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит общие шины 1, блок 2 вь<явления аварии (им может быть выходное реле защиты линии электропередачи, связывающей инверторную подстанцию с системой, дифференциальная защита шин и т.п.), инверторные агрегаты 3. B состае каждого инверторного агрегата входят трехобмоточный трансформатор 4, вентильный мост 5, состоящий из вентилей б — 11, с узлом 12 управления, вентильный мост 13, состоящий из вентилей 14-19, с узлом 20 управления и узлом 21 принудительной коммутации, состоящим из параллельных конденсаторов 22. Узел 12 управления включает в себя фазосдвигающее устройство 23, ключи 24, элементы ИЛИ 25-30 и устройство 31 формирования импульсов управления, Узел 20 управления содержит фазосдвигающее устройс во 32 и устройство

33 формирования импульсов управления, В состав каждого инверторного агрегата 3 входят также блок 34 аварийной синхронизации импульсов управления, включающий в себя триперы 35 — 40 и логические элементы И 41 — 46, и блок 47 определения угла естественного включения вентилей выпрямителя, включающий в себя нуль-органы

48 — 53 и логические элементы И 54-59.

Трансформатор 4 каждого инверторного агрегата 3 подключен к общим шинам 1 через выключатель 60, К каждому агрегату 3 в точках соединения трансформатора 4 и выключателя 60 подключены конденсаторы

61. Вентиль<<ь<е мосты 5 и 13 на стороне постоянного тока соединены последовательно и подключены к каналу 62 МГДГ, Выход блока 2 выявления аварии соединен с управляющими входами кл<очей 24. с первыми входами элементов И 41-46, блоков 34 аварийной синхронизации импульсов управления и цепями отключения выключателей 60. Входы ключей 24 соединены с выходами фазосдвигя<ащего устройства 23. выходы ключей 24 — с первыми входами элементов ИЛИ 25 — 30, а выходы элементов

ИЛИ 25 — 30 — с входами 31 устройства формирования импульсов управления. Выходы фазосдвигающего устройства 32 соединены с входами устройства 33 формирования импульсов управления и с входами триг<ерпя

35-40 блока 34 аварийной с<<нхронизлции импульсов управления, причем первый, угтановочный, вход триггера 35 соединен с выходом фазосдвигающего устройства 32, соответствующим каналу управления вентилем 14, второй, обнуляющий, вход триггера

35 соединен с выходом фазосдвигающего устройства 32, соответствующим каналу управления вентилем 15, и далее входы триггеров соединены с выходом фазосдвигающего устройства 32, соответствующим каналу управления вентилем: первый вход триггера 36 вентилем 19, второй вход триггера 36 вентилем 17, первый вход триггера 37 вентилем 15, второй вход триггера 37 вентилем 16, первый вход триггера

38 вентилем 17, второй вход триггера 38 вентилем 18, первый вход триггера 39 вентилем 16, второй вход триггера 39 вентилем

14, первый вход триггера 40 вентилем 18, второй вход триггера 40 вентилем 19.

Выходы триггеров 35 — 40 соединены с первыми входами элементов И 41-46 соотВетственно, а выходы элементов И 41 — 46— с первыми входами элементов И 54 — 59 соответственно блока 47 определения угла естественного включения вентилей выпрямителя. Вторые входы элементов И

54.55,56.57,58,59 соединены с выходами нуль-органов 50,53,49,51,48,52 соответственно. Входы нуль-органа 48 соединены с анодом и катодом вентиля 7 моста 5, входы нуль-органа 49 — с вентилем 11, нуль-органа

50 — с вентилем 9, нуль-органа 51 — с вентилем 6. нуль-органа 52 — с вентилем 8, нульоргана 53 — с вентилем 10.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме сигналы с выходов фазосдвигающего устройства 23 узла 12 управления через ключи 24 и элементы ИЛИ

25-30 поступают на входы устройства 31 формирования импульсов управления. С выходов устройства 31 подаются импульсы управления на вентильный мост 5 на управляющие электроды вентилей в чередовании 6,7.8,9,10,11. Аналогично с выходов фазосдвигающего устройства 32 узла 20 управления управляющие сигналы поступают на вход,„< устройства 33 формирования импульсов управления. С выходов устройства

33 поступают импульсы управления на вентильный мост 13 на управляющие электроды вентилей в чередовании 14,15,16,17,18,19.

Сигналы управления с выходов фаэосдвигак>щего устройства 32 поступают также на входы триггеров 35-40, переключая последние в соответствии с переключением венти«ей 14-19 вентильного моста 13.

При аварии с блока 2 выявления аварии погтупяет сигнал, действующий на отключе1471919 ние выключателей 60, переключение ключей 24, а также на срабатывание тех элементов И 41-46 блока 34 аварийной синхронизации импульсов управления. на первые входы которых поступают сигналы с триггеров 35-40. С выходов элементов И

41-46 сигналы поступают на первые входы элементов И 54 — 59 блока 47 определения угла естественного включения вентилей выпрямителя, а на вторые входы элементов И .54 — 59 поступают сигналы с нуль-органов

48 — 53 при переходе через ноль в область положительных значений напряжений на вентилях 6 — 11 моста 5. Те из элементов И

54 — 59, на оба входа которь х поступают сигналы, срабатывают и подают сигнал на вторые входы элементов ИЛИ 25-30 узла 12 управления, первые входы которых ключами 24 отключены от фазосдвигающего устройства 23.

Устанавливается режим синхронного управления мостами 5 и 13, при этом вентильный мост 13 работает в режиме автономного инвертора. а мост 15 — в режиме выпрямителя с углами естественного включения вентилей 6 †, При восстановлении напряжения на общих шинах 1 включаются выключатели 60. с входов элементов И 41-46 снимается разрешающий сигнал, ключи 24 возвращаются в исходное состояние. Устанавливается независимая работа мостов 5 и 13 в режиме ведомых сетью инверторов.

Таким образом, такое выполнение устройства повышает надежность работы защиты, поскольку за счет последовательного соединения мостов отношение la !Id> -- 1. где 1д — постоянный ток инвертора. а t,ь, Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИСТЕМЪ| НАГРУЖЕНИЯ КАНАЛА МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕС- КОГО ГЕНЕРАТОРА (МГДГ) ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ПРИ АВАРИЙНОМ ОТКЛЮЧЕНИИ ОБЩИХ ШИН

ОТ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОСЕТИ, содержащее блок выявления аварии, компенсирующие конденсаторы. ведомые сетью инверторные агрегаты, каждый из которых включает в себя два вентильных моста, подключенных к токосъемным зонам канала МГДГ и соединенных через трехобмоточный трансформатор и выключатель с общими шинами, причем один-из вентильных мостов снабжен узлом принудительной коммутации, узел управления этим вентильным мостом включает в себя фазосдвигающий блок, выходы которого подключены к соответствующим входам постоянный ток выпрямителя, и не зависит от параметров канала МГДГ. Коммутирующие напряжения в этом случае обеспечиваются за счет фазового сдвига между токами

5 мостов 0 180 эл.град. Оптимальным является такой угол 0, при котором управляющие импульсы поступают на вентили выпрямителя в моменты, соответствующие их естественному включению: преждевре10 менное поступление импульсов при отрицательных напряжениях на вентилях недопустимо потому, что приводит к выходу вентилей из строя, а отклонение угла 0 от оптимального в сторону увеличения вызы15 вает дополнительное возрастание напряжений на элементах агрегата, пропорциональное sin 0. Расчеты и эксперименты показывают, что, например, при трехкратном по отношению к номинальному аварийном токе и 0= 150 эл.град. перенапряжения достигают двукратной величины.

Подключение непосредственно к первичной обмотке трансформатора каждого агрегата конденсаторов обеспечивает надежную коммутацию вентилей в переходных процессах. так как даже при отключенном выключателе не происходит изменения направления потока мощности в трансформаторе, и кроме того, уменьшает30 ся влияние коммутации вентилей выпрямителя на коммутирующие напряжения инвертора. (56) Авторское свидетельство СССР

К 1182973. кл, Н 02 Н 7!12, 1984.

35 Авторское свидетельство СССР

М. 1297682. кл. Н 02 Н 7/12, 1985. блока формирования импульсов управле4" ния, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих вентилей данного моста, узел управления другим вентильным мостом включает в себя фазосдвигающий блок, каждый выход

45 которого через соответствующий ключ подключен к первому входу соответствующего элемента ИЛИ, выход каждого элемента

ИЛИ через блок формирования импульсов

50 управления подключен к управляющему входу соответствующего вентиля данного моста, управляющие входы ключей подключены к выходу блока выявления аварии и управляющему входу выключателя, общие для обоих вентильных мостов каждого инверторного агрегата блоки аварийной синхронизации импульсов управления, включающие в себя по шесть триггеров и элементов И, причем входы триггеров соединены с выходами фазосдвигающих бло1471919 ков узлов управления вентильными мостами, имеющими узлы принудительной коммутации, таким образом, что установленный вход первого триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока. соответствующим каналу управления вентилем

5 фазы А катодной группы, а обнуляющий вход первого триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилей фазы В катодной группы, установочный . вход второго триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы С анодной группы, обнуляющий вход второго тригге- 15 ра соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы А анодной группы, установочный вход третьего триггера соединен с выходом фазосдвигающего рд блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы В катодной группы, обнуляющий вход третьего триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу управле- 25 ния вентилем фазы С катодной группы, установочный вход четвертого триггера соединен с выходом фаэосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы А анодной группы, об- ЗО нуляющий вход четвертого триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы В анодной группы, установочный вход пятого триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы С катодной группы, обнуляющий вход пятого триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы А катодной группы, установочный вход шестого триггера соединен с выходом фазосдвигающего блока, соответствующим каналу уп- 45 равления вентилем фазы В анодной группы, обнуляющий вход шестого тригге, ра соединен с выходом фаэосдвигающего блока, соответствующим каналу управления вентилем фазы С анодной группы, выходы триггеров соединены с первыми входами элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу блока выявления аварии, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, 55 вентильные мосты каждого инверторного агрегата подключены между токосъемными зонами канала МГДГ последовательно, компенсирующие конденсаторы объединены в группы по числу инверторных агрегатов, и каждая группа подключена к соответствующему агрегату в точках соединения трансформатора и выключателя, кроме того, в состав каждого инверторного агрегата введен блок определения угла естественного включения вентилей выпрямителя, включающий в себя шесть нуль-органов и шесть элементов И, выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И блока аварийной синхронизации импульсов подключены к первым входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя соответственно, выход первого элемента И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ, а второй вход первого элемента И подключен к выходу первого нуль-органа, подключенного параллельно вентилю фазы А анодной группы, выход второго элемента И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ, а второй вход второго элемента И подключен к выходу второго нуль-органа, подключенного параллельно вентилю фазы С катодной группы, выход третьего элемента И блока определения угла естественного включения, вентилей выпрямителя подключен к второму входу шестого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И подключен к выходу третьего нуль-органа, подключенного параллельно вентилю фазы В аноднбй группы, выход четвертого элемента И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя подключен к второму входу первого элемента

ИЛИ, а второй вход четвертого элемента И подключен к выходу четвертого нуль-органа, подключенного параллельно вентилю фазы А катодной группы, выход пятого элемента И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, а второй вход пятого элемента

ИЛИ подключен к выходу пятого нуль-органа, подключенного параллельно вентилю фазы С катодной группы, выход шестого элемента И блока определения угла естественного включения вентилей выпрямителя подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, а второй вход шестого элемента И подключен к выходу шестого нульоргана, подключенного параллельно вентилю фазы В катодной группы, Составитель О. Мещерякова

Техред IVI.Mîðãåíòàë Корректор M. Максимишинец

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35. Раугоская наб.. 4/5

Заказ 3192

Производгтвенно-издатель,ский когибинэт "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, !01