Устройство для быстродействующей защиты инвертора

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах для защиты вентильных преобразователей. Цель изобретения - сокращение времени возврата защиты в состояние, обеспечивающее повторное включение инвертора и сокращение потерь электроэнергии. Цель достигается благодаря тому, что в случае аварии вентильный преобразователь 1 практически мгновенно запирается путем включения по сигналам датчиков первого и второго тиристорных ключей 12 и 19. Ток преобразователя коммутируется в цепи заряда первого 14 и второго 18 конденсаторов, заряды конденсаторов носят колебательный характер. В результате энергия, накапливаемая в них, возвращается фильтру. Наличие первого 13 и второго 17 диодов обеспечивает нулевое напряжение на соответствующих конденсаторах 14 и 18 после их разряда, а значит и готовность к повторному срабатыванию. Разряд первого и второго конденсаторов 14 и 18 осуществляют путем отпирания третьего тиристорного ключа 24. 2 ил.

СОЮЗ С0ВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<в> SU <и (511 ф Н 02 Н 7 122

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

1 (21) 4303921/24-07 (22) 1 4р 09. 87 (46) 15.12.89. Бюл. ?1 46 (71) Истринский филиал Всесоюзного электротехнического института им. В,И.Ленина (72) В.Е. Зеленов и Н.И. Пуресев (53) 621. 316.925.4(088.8) (56) Патент ГДР Р 209927, кл. Я 02 Н 7/127, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1317549, кл. Н 02 Н 7/10, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОД1 -ЙСТВУЮЩЕЙ ЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах для защиты вентильных

2 преобразователей. Цель изобретения— сокращение времени возврата защиты в состояние, обеспечивающее повторное включение инвертора и сокращение потерь электроэнергии. Цель достигается благодаря тому, что в случае аварии вентильный преобразователь 1 практически мгновенно запирается путем включения по сигналам датчиков первого и второго тирнсторных ключей 12

H 19. Ток преобразователя коммутируется в цепи заряда первого 14 и второго 18 конденсаторов, заряды конденсаторов носят колебательный характер.

В результате энергия, накапливаемая в них, возвращается фильтру. Наличие а первого 13 и второго 17 диодов обеспечивает нулевое напряжение на соответ1529347 твующих конденсаторах 14 и 18 после разряда, а значит и готовность к вторному срабатыванию. Разряд перИзобретение относится к электрохнике и может быть применено в устйствах за1циты вентильных преобраэ вателей.

Цель изобретения — сокращение врени возврата защиты в состояние, беспечивающее повторное включение вертора и сокращение потерь электоэнергии.

На фиг. 1 представлена схема устойства для быстродействующей защиты вертора, содержащего реакторы в каж- О ом плече вентильного преобразоватена Лиг. 2 — вариант устройства я защиты инвертора, содержащего дин анодный реактор, включенный межу анодной группой и конденсатором ьтра, и один катодный реактор, ключенный между катодной группой и онденсатором фильтра.

Устройство для быстродействующей . ащиты инвертора (фиг. 1), состоящео из мостового вентильного преобраователя 1, вентили анодной группы оторого через соответствующие аноде реакторы 2-4 по числу фаз анодами одключены к положительному полюсу онденсатора 5 фильтра, а вентили атодной группы через соответствующие катодные реакторы 6-8 по числу фаз подключены катодами к отрицательному полюсу конденсатора 5 фильтра, содер- 4 жит первый выпрямитель, состоящий из диодов 9-11 по числу фаз, аноды кото рых подключены к анодам соответству,ющих вентилей анодной группы вентильного преобразователя, а катоды их 45

:обьединены и подключены к аноду первого тиристорного ключа 12 первой за,щитной цепочки, катод которого подключен к катоду первого диода 13 и .через первый конденсатор 14 первой защитной цепочки — к аноду первого

О диода 13, а через первый дроссель

15 — к отрицательному полюсу конденсатора 5 фильтра, положительный полюс которого через второй дроссель

16 подключен к катоду второго диода

17 и одному выводу второго конденсатора 18 второй защитной цепочки, другой вывод которого подключен к аноду вого и второго конденсаторов 14 и 18 осуществляют путем отпирания третье:-с тиристорного ключа 24. 2 ил, второго диода 17 и аноду второго тиристорного ключа 19 второй защитной цепочки, катод которого подключен к объединенным в общую точку анодам диодов 20-22 по числу фаз второго выпрямителя, катоды которых подключены к катодам соответствующих вентилеи катодной группы вентильного преобразователя 1,1 и третий дроссель 23 одним выводом подключенный к катоду первого диода 13, а другим — к аноду третьего тиристорного ключа 24, катодом подключенного к аноду второго диода

17. На фиг. 2 вместо дросселей 2-4, Ь-8 включены дроссели 25 и 26.

Устройство работает следующим образом.

В номинальном режиме входной ток инвертора протекает от конденсатора фильтра 5 через анодные 2-4 и катодные 6-8 реакторы. Тиристорные ключи защитных цепочек заперты.

В случае превышения тока выше допустимого значения по сигналу датчиков включаются тиристорные ключи 12 и 19 первой и второй защитных цепочек, в результате чего ток вентилей инвертора коммутируется в защитные цепочки, а к инвертору прикладывается обратное напряжение конденсатора

5 фильтра. Инвертор запирается. В защитных цепочках продолжает протекать ток заряда конденсаторов. После спада тока в защитных цепочках до нуля тиристоры их запираются, в этот момент подается сигнал на включение третьего тиристорного ключа 24. В результате происходит возврат энергии, накопленной в конденсаторах 14 и 18 первой и второй защитных цепочках, в конденсатор 5 фильтра. Первый 13 и второй 17 диоды обеспечивают нулевое напряжение на конденсаторах защитных цепочек после разряда их на конденсатор 5 фильтра.

При определенных параметрах элементов схемы .ток, протекающий через третий тиристорный ключ 24, может быть допустимым по скорости нарастания, поэтому анод третьего тиристор5 152 ного ключа может быть непосредственно подключен к первой защитной цепочке.

На фиг. 2 представлен вариант устройства для быстродействующей защиты инвертора, не содержащего реакторы в каждом плече преобразователя 1.

Положительный полюс конденсатора

5 фильтра через анодный реактор 25 подключен к анодам вентилей анодной группы и через катодный реактор 26— к катодам вентилей катодной группы преобразователя 1. В связи с, таким вариантом исполнения силовой схемы преобразователя отпадает необходимость в диодах первого 9-11 и второго 20-22 выпрямителей. Поэтому анод первого тиристорного ключа 12 и катод второго тиристорного ключа непосредственно подключены соответственно к анодам анодной группы и катодам катодной группы вентилей преобразователя 1.

Устройство для быстродействующей защиты инвертора, представленное на фиг. 2, работает аналогично устройству на фиг.

Формула изобретения

Устройство для быстродействующей защиты инвертора, подключенного к источнику питания через LC-фильтр, индуктивность которого представляет собой реакторы по числу плеч инвертора, подключенные в анодной группе одними выводами к анодам соответству.ющих вентилей, а другими, объединенными в общую точку, подключенные к положительному полюсу конденсатора фильтра, в катодной группе одни выводы соответствующих реакторов подключены к катодам соответствующих вентилей, а другие выводы реакторов

9347 б объединены в общую точку и подключены к отрицательному полюсу конденсатора фильтра, содержащее первую защитную цепочку, состоящую из первого дросселя, одним выводом предназначен.ного для подключения к отрицательно- му полюсу конденсатора фильтра, перво го конденсатора, подключенного между другим выводом первого дросселя и катодом первого тиристорного ключа, анод которого подключен к катодам диодов первого выпрямителя по числу фаз, аноды которых предназначены для

15 подключения к анодам соответствующих вентилей анодной группы, и вторую защитную цепочку, состоящую иэ второго дросселя, одним выводом предназначенного для подключения к положительному

20 полюсу конденсатора фильтра, второго конденсатора, подключенного между другим выводом второго дросселя и анодом второго тиристорного ключа, катод которого подключен к анодам диодов второго выпрямителя по числу фаз, катоды которых предназначены для подключения к катодам соответствующих вентилей катодной группы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокраще30 ния времени возврата защиты в состояние, обеспечивающее повторное включение инвертора, и сокращения потерь энергии, оно снабжено третьим тирис. торным ключом, первым и вторым диодами и третьим дросселем причем первый диод катодом подключен к катоду первого тиристорного ключа, а анодом— к другому выводу первого дросселя, второй диод анодом подключен к аноду

40 первого и катоду третьего тиристорных ключей, а катодом второй диод подключен к другому выводу второго дросселя, анод третьего тиристорного ключа подключен через третий дроссель к катоду

45 первого тиристорного ключа.

1529347

Составитель 10. Бояринов

Редактор М. Петрова Техред N.Äèäûê Корректор И. Муска

Заказ 7754/51 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101