Устройство для защиты мостового вентильного преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет срабатывания защиты при возникновении пробоя какого-либо вентиля и при превышении допустимого значения тока в цепи нагрузки в случае работы преобразователя на активно-индуктивную нагрузку и повышение надежности за счет исключения возможности ложного срабатывания защиты при работе преобразователя на активно-индуктивную нагрузку. Первый элемент 12 задержки предназначен для снятия ложных срабатываний защиты при работе на активно-индуктивную нагрузку, так как в этом случае возникает коммутация двух вентилей одной группы преобразователя - заканчивающего работу и вступающего в работу (например, вентилей плеч 2 и 3), что приводит к одновременной их проводимости. Если ток нагрузки превысит допустимое значение, то соответственно возрастает и интервал коммутации вентилей, превышающий время задержки элемента 12. В результате на оба входа третьего элемента И 14 поступит сигнал логической единицы, что приведет к появлению сигнала логической единицы на выходе этого элемента и срабатыванию защиты. При пробое, например, тиристора плеча 2 преобразователя обратным током при работе тиристора плеча 5 этой группы вентилей сигнал логической единицы поступит на оба входа четвертого элемента И 15, что приведет к появлению сигнала логической единицы на выходе этого элемента и срабатыванию защиты. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Н 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4478486/24-07 (22) 16,08,88 (46) 15.06.90. Бюл, № 22 (72)В,cD.Красноперов, И.Д.Колодеев, А.Н.Ковтун, И.А,Корнеев и В,A.Øóìèëêèí (53) 621,316,925,4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1292101, кл, Н 02 Н 7/12, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1310946, кл, Н 02 Н 7/12, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОСТОВОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет срабатывания защиты при возникновении пробоя какого-либо вентиля и при превышении допустимого значения тока в цепи нагрузки в случае работы преобразователя на активно-индуктивную нагрузку и повышение надежности за счет исключения возможности ложного срабатывания защиты при работе преобразователя на активно-ин,, ЯЦ„„1571719 А1 дуктиBHóþ нагрузку. Первый элемент 12 задержки предназначен для снятия ложных срабатываний защиты при работе на активно-индуктивную нагрузку, так как в этом случае возникает коммутация двух вентилей одной группы преобразователя — заканчивающего работу и вступающего в работу(например, вентилей плеч 2 и 3), что приводит к одновременной их проводимости. Если ток нагрузки превысит допустимое значение, то соответственно возрастает и интервал коммутации вентилей, превышающий время задержки элемента 12,В результате на оба входа третьего элемента И 14 поступит сигнал логической единицы, что приведет к появлению сигнала логической единицы на выходе этого элемента и срабатыванию защиты. При пробое, например, тиристора плеча 2 преобразователя обратным током при работе тиристора плеча 5 этой группы вентилей сигнал логической единицы поступит на оба входа четвертого элемента И 15, что приведет к появлению сигнала логической единицы на выходе этого элемента и срабатыванию защиты. 1 ил.

1571 19

Изобретение относится к эле :. ротехнике, а именно к области защиты преобразователей.электрической энергии, и может быть использовано pI1$l зашиты управляемых статических пребразователай.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет срабатывания защиты при возникновении ApoGQB

KakDr0-либо вентиля и при превышении допустимого тока в цепи нагрузки в случае работы преобразователя на активно-индуктивную нагрузку и повышение надежности за счет исключения возможности ложного срабатывания защиты,p_#_ работе преобразователя на активно-индуктивную нагрузку.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, Устройство содержит датчики 1 включенного состояния вентилей преобразователя, при этом вход датчика 1 каждого плеча

2-7 преобразователя, например плеча

2, предназначен для подключения к соответствующему плечу преобразователя, а выход датчика 1 каждогс плеча преобразователя подключен к запускающему входу соответствующего элемента 8 памяти, выход которого подключен к первому входу соответствующего первого элемента N 9, второй вход которого пред:- азначс для соединения с каналом управления лент::ля противоположного плеча, например плеча

4, той >ке фазы преобразователя, а выход соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ 10, первый вход каждо-о второго элемента И 11 подключен к выходу датчика 1 включенного состояния вентиля, например плеча 2, второй вход — к выходу датчика 1 включенного состояния вентиля противоположного плеча, например плеча

4, той же фазы преобразователя, а выход— к соответствующему входу элемента ИЛИ 10, выход которого предназначен для подключения к исполнительному элементу защиты. Количество каждых из следующих элементов датчиков 1 включенного состояния вентилей, элементе. 8 памяти., и первых элементов И 9 соответствует числу плечей преобразователя, а количество вторых элементов,И 11 соответствует числу фаз преобразователя. Кроме того, устройство содержит по числу элементов 8 памяти первые элементы 12 задержки, а по числу плач преобразователя соответственно вторые, элементы 13 задержки, третьи элементы И

14, четвертые элементы И 15, при этом выход первого элемента 12 задержки подключен к сбрасывающему входу соответствующего элемента 8 памяти и второму входу соответствующего третьего элемента И 14, а вход — к выходу датчика 1 включенного

Г;

)5

55 состояния вентиля плеча, например плеча 3, той же группы преобразователя, подключенного к отстающей на 120 эл.град, фазе, первый вход третьего элемента И 14 подключен к выходу соответствующего датчика

1 включенного состояния вентиля, а выход — к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ 10, первый вход четвертого элемента И 15 соединен через второй элемент задержки 13 с выходом соответствующего датчика 1 включенного состояния вентиля, второй вход — к соответствующему датчику 1 включенного состояния вентиля плеча, например плеча 5, той же группы преобразователя, подключенного к опережающей íà 120 эл.град, фазе, а выход — к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ 10, Устройство работает следующим образом..

При вкл очении плеча преобразователя, например плечa 2, на запускающем входе соответствующего элемента 8 памяти формируется сигнал лог."1"., э ст же сигнал поступает HB первь;й вход .. л ветствующего второго элемента И 1 !, на первый вход соответствующего ретьего элемента И 14 и через второй элемент 13 задержки на первый вход четвертого элемента И 15.С выхода элемента памяти 8 на первый вход соответствующего первого элемента И 9 поступает сигнал лог. "1", На вторые входы первого 9, второго 11, третьего 14 и четвертого 15 элементов И поступает лог."0", что соответствует лог. "0" на их выходах. а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 10.

При выключении плеча 2 преобразователя с соответствующего элемента 8 памяти снимается сигнал на запускающем входе, а также с первых входов элементов И 9, 11, 14 и

15, При включении плеча той же группы, но другой фазы, отстающей на 120 эл.град., на сбрасываащий вход элемента 8 памяти через первый элемент 12 задержки поступает сигнал, формирующий на его выходе лог, "0", С выхода первого элемента 12 задержки лог. "1" поступает на второй вход третьего элемента И 14, но так как отсутствует лог."1" на первом его входе, то на выходе по прежнему будет оставаться лог, "0". С выхода элемента 8 памяти сигнал лог. "0" поступает на первый вход соответствующего первого элемента И 9, на второй вход которого поступает через интервал времени, соответствующий б0 зл. град. единичнь и импульс с канала управления вентиля плеча 4 преобразователя той же фазы, но другой группы.

Но при такой комбинации входных сигналов на выходе первого элемента И 9 будет оставаться лог, "0". После включения вентиля плеча 4 преобразователя на второй вход соотнетствующего второго элемента И 11 поступает сигнал лог. "1", а на первом его входе уже находится лог. "0", следовательно, на выходе — тоже лог, "0", При работе плеча 3 на оба входа четвертого элемента И

15 поступает сигнал лог. "0". Таким образом, в нормальном состоянии преобртазователя не возникает момента времени, н течение которого одновременно на обоих входах элементов И 9, 11, 14 и 15 присутствует сигнал лог. "1". Соответственно на выходе элемента ИЛИ 10 тоже постоянно присутствует сигнал лог. "0", Первый элемент 12 задержки предназ.начен для снятия ложных срабатываний защиты при работе на активно-индуктивную нагрузку, так как в этом случае возникает коммутация двух вентилей одной группы преобразователя — заканчивающего работу и вступающего в работу (например, вентилей 2 и 3), что приводи T к одновременной их проводимости. Временной интерьал коммутации вентилей зависит от тока нагрузк!4.

Чем больше ток нагрузки, тем больше интервал коммутации, При отсутствии первого элемента 12 задержки такое положение привело бы к подаче лог, "1" на устанавливающий и сбрасывающий входы элемента 8 памяти одновременно. Наличие такой комбинации на входе элемента 8 памяти приводит к непредсказуемости сигнала на его выходе, Чтобы исключить вышеописанную ситуацию между сбрасыва ащим входом элемента 8 памяти и датчиком включенногс состояния вентиля следующего по порядку чередования фаз этой же группы вентилей, устанавливается первый элемент 12 задержки. Время ега задержки рассчитывается таким образом, чтобы ано было равно временному интервалу коммутации вентилей, соответствующему максимальна-допустимому. току нагрузки, Если ток нагрузки превысит допустимое значение, та соответственно возрастает и интервал коммутации вентилей, превышающий время задержки элемента 12. В результате на аба входа третьего элемента И 14 поступит сигнал лог, "1", следоьательно лаг. "1" возникнет и на выходе третьего элемента И 14, которая поступит на соответствующий дополнительный вход элемента ИЛИ 10, чта приведат к срабатыванию защиты. Так происходит отключение преобразователя при превышении максимально-допустимого значения тока.

О

Чувствительность устройства к возникновению пробоя силового перехода вентиля осуществляется с помощью дополнительно введенных третьего 14 и четвертого 15 эле!

О

40 ментов И. 8 случае пробоя тиристора., например, плеча 2 в момент его работы неисправность будет обнаружена в момент после коммутации с вентилем плеча 3, так как проводимость тиристара плеча 2 не прекратится и на оба входа. третьего элемента

И 14 поступит сигнал лаг. "1", которая с выхода третьего элемента И 14 через элемент ИЛИ 10 поступит на исполнительный элемент защиты. При пробое, например, тиристора плеча 2 преобразователя обратным током при работе тиристора плеча 5 этой группы вентилей сигнал лог, "1" поступит на аба входа четвертого элемента И 15, который с его выхода через элемент ИЛИ 10 поступит на исполнительный элемент устройства защиты. Таким образам, данный принцип защиты аснавынается на ненсзл ажнасти работы (краме интервала нремени коммутации}двух нентилей одной группы одновременна. Второй элемент 13 задержки предназначен для тех же целей,чта и первый элемент 12 задержки и рассчитывается на аналогичное время задержки.

Сигнал защиты формируется также и при любом другом нарушении коммутации вентилей преобразователя. Например, при пропуске включения вентиля плеча 3 на сбрасывающий вход элемента 8 памяти не поступит сигнал лаг. "! ", В результате в момент формирования импульса управления вентиля плеча 4 на оба входа первого элемента И 9 поступают единичные сигналы, чта приведет к срабатыванию устройства.

Благодаря элементу 8 памяти устройство защиты будет работать независимо ат того, в каких режимах (прерывистых или непреры-. вистых таков) работает преобразователь.

При сквозном срыве инвертара, при включении вентилей плеч 2 и 4, мгнаненна формируется сигнал на выходе ссстнетству ащегс второго элемента И 11. Этот сигнал лаг. "!" инициирует срабатывание испалнительнсга элемента "-ащиты.

Формула изобретения

Устройство для зашиты мсстснага нентильнага преобразователя, снабженного каналами управления, содержащее по числу плеч преобразователя соответственна, датчики включенного состояния вентилей, элементы памяти и первые элементы И, а па числу фаэ преобразователя вторые элементы И и элемент ИЛИ, при этом вход датчика вклокоченного состояния вентиля каждого плеча преобразователя предназначен для подключения к соответствующему плечу преобразователя, а выход датчика включенного состояния вентиля каждою плеча преобразователя подюиочен к запускающему

1571719

Составитель О.Мещерякова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор И.Мускэ

Редактор А.Долинич

Заказ 1519 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 входу соответствующего элемента памяти, выход которого подключен к входу соответствующего первого элемента И, второй вход которого предназначен для соединения с каналом управления вентиля противоположного плеча той же фазы преобразователя, а выход — соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, первый вход каждоrb второго элемента И подключен к выходу датчика включенного состояния вентиля . плеча соответствующей группы преобразователя, второй вход — к вь1ходу датчика включенного состояния вентиля противоположного плеча той же фазы преобразователя, а выход — к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого предназначен для подключения к исполнительному элементу защиты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет срабатывания защиты при возникновении пробоя какого-либо вентиля и при превыщении допустимого тока в цепи нагрузки в случае работы преобразователя на активно-индуктивную нагрузку, и повышения надежности за счет исключения возможности ложного срабаты. вания защиты при работе преобразователя на активно-индуктивную нагрузку, введены по числу элементов памяти первые элементы задержки, а по числу плеч преобразователя соответственно вторые элементы задержки, третьи элементы И, четвертые

5 элементы И, элемент ИЛИ снабжен дополнительными входами по числу третьих и четвертых элементов И, причем выход каждого первого элемента задержки подключен к сбрасывающему входу соответствующего

10 элемента памяти и к первому входу соответствующего третьего элемента И, а вход — к выходу датчика включенного состояния вентиля плеча той же группы преобразователя, подключенного к отстающей на 120 эл.град.

15 фазе, второй вход третьего элемента И подключен к выходу соответствующего датчика включенного состояния вентиля, а выход-к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ, первый вход каждого чет20 вертого элемента И соединен через второй элемент задержки с выходом соответствуюшего датчика включенного состояния вентиля, второй вход Г10дключен к выходg датчика включенного состо:.;ия вентиля

25 плеча той же группы преобразователя, подключенного к опережающей на 120 эл.грэд. фазе, а выход — к соответствующему дополнительному входу элемента ИЛИ,