Способ защиты преобразователя

(594 Н 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Авторское свидетельство СССР У 776471, клН 02 Н 7/10, 1979.Алилуев А, А. Шаров Е. Т. Шинкаренко Г. В. Импульсная защита преоб разовательного моста от нарушений коммутации вентилей - Известия ВУЗ Электромеханика, 1976, 9 2, с. 216- 222,(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности кпреобразова . тельной техйике, и предназначено дл защиты статических преобразователей от аварийных режимов . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повьппение на дежности способа защиты преобразова теля, При нарушении коммутации, нап мер, в ппече 14 (17) преобразовател 2 вторая гармоника появляется в тока фаз А и В и формируется сигнал, пропорциональный изменению амплитуд вторых гармоник токов, проходящих через грансформаторы 4 и 5 тока. Так как упомянутые вторые гармоники находятся в противофазе, а трансформаторы включены по схеме вычитания сигналов,: то сигналы, пропорциональные вторым гармоникам, складываются. Если нарушение коммутации происходит в плече 16 (13), вторая гармоника появляется в токах фаз В и С и формируется сигнал,. в пропорциональный изменению амплитуды второй гармоники тока, проходящего .И через трансформатор 5 тока. Таким об- е разом, при нарушении коммутации на вентилях любого плеча формируется сиг- ЦФ нал на срабатывание защиты, так как С" вторая гармоника в аварийных режимах существенно превосходит ее .величину в нормальном режиме работы, напряжение на выходе узла 9 существенно превосходит напряжение стабилитрона, На резисторе 11 появляетсясигнал на и- срабатывание защиты, который подается 1 на исполнительный орган 7 защиты. 1 ил.4 ьУстройство содержит источник 1питания переменного тока, статический преобразователь 2, нагрузку 3,два трансформатора 4 н 5 тока, блок50. 6 формирования сигнала на срабатывание защиты, пропорционального изменению амплитуды второй гармоникиразности линейных токов, исполнительный орган 7 защиты,Трансформаторы тока соединены таким образом, что сигналы, пропорциональные двум линейным токам, вычитаются. Это достигается при соедине 1 1249Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и предназначено для защиты статических преобразователей от аварийных режимов.5Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьппение надежности способа защиты преобразователя.Согласно предлагаемому способу 1 О формируют сигнал, пропорциональный разности двух любых линейных токов.из полученного сигнала вьделяют вторую гармонику и по изменению амплитуды второй гармоники по сравнению 15 с нормальным режимом работы формируют сигнал на срабатывание защиты. Необходимость и достаточность этих признаков подтверждается следующим. В нормальном режиме работы преобразователя линейные токи содержат нечетные, некратные трем гармоники. Прочие гармоники, которые могут иметь место ввиду несимметрпи системы, 25 например, из-за разбежки импульсов в схеме управления, имеют значитель-. но меньшую величину. При возникновении аварийного режима, характеризующегося исчезновением импульса управления или наличием сплошного импульса управления на вентилях плеча, в двух линейных токах происходит изменение гармонического состава при любых углах управления, в них появляется ряд гармоник, отсутствующих в нормальном режиме работы преобразователя. Для обнаружения аварийного режима достаточно контролировать хотя бы один из двух линейных токов, в которых происходит изменение гармо 40 нического состава.Таким образом, при контроле двух линейных токов один из них обязательно имеет измененный гармонический состав и аварийный режим обнаруживается при нарушении коммутации в вентилях любого плеча. Если при этом взять разность двух линейных токов, то она будет содержать вторую гармонику, причем в том случае, когда измененный гармонический состав имеет один из контролируемых токов, величина второй гармоники в разности линейных токов равна величине второй гармоники данного тока. В том случае, когда измененный гармонический состав имеют оба контролируемых тЬка, величина второй гармоники в б 43 3разности линейных токов равна сумме втррых гармоник каждого из токов, так как вторые гармоники линейных токов находятся в противофазе и при вычитании токов складываютсяОтсюда следует, что формирование сигнала, пропорционального разности двух линейных токов, обеспечивает обнаружение аварийного режима при нарушении коммутации вентилей любого плеча и в то же время позволяет иметь одну 1систему выделения второй гармоники и формирование сигнала на срабатывание защиты, т.е. минимальное количество элементов схемы защиты.Вьделение второй гармоники и формирование сигнала на срабатывание . защиты по изменению амплитуды второй гармоники в аварийном режиме по сравнению с нормальным режимом работы преобразователя обусловлено тем, что изменение этой гармоники при возникновении аварийного режима наиболее ярко выражено (по данным разложения кривых токов в нормальном и аварийном режимах в ряд фурье, а также по данным экспериментального измерения гармонического состава токов) и, следовательно, может быть обнаружено более простой системой контроля.Поскольку изменение гармонического состава в двух линейных токахпреобразователя, в том числе и из-.менение амплитуды второй гармОники,по сравнению с нормальным режимомработы происходит при любых углахуправления, то предлагаемый способимеет более широкие функциональныевоэможности, чем известные способы,На чертеже приведена схема устройства, с помощью которого реализуется предлагаемый способ защиты преобразователяТираж 612 Подписное ВНИИПИ Заказ 4336/56 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1249нии вторичных обмоток трансформаторовтока встречно-параллельно.Блок 6 формирования сигнала насрабатывание защиты содержит резистор 8, узел 9 для выделения второйгармоники, стабилитрон О, резистор 11,Преобразователь 2 выполнен помостовой схеме на вентилях 12-17.В нормальном режиме работы преобразователя 2 линейные токи практически не содержат второй гармоники. Наличие небольшой величины второй гармоники компенсируется в нормальномрежиме стабилитроном 10 и напряжение 1на резисторе 11 равно нулю. При нарушении коммутации (например, исчезновении импульса управления на вентилях плеча) в двух линейных токах появляется вторая гармоника. Так как всхеме защиты формируется сигнал, пропорциональный разности двух линейныхтоков, из которого выделяется втораягармоника и формируется сигнал насрабатывание защиты, пропорциональный 25изменению амплитуды второй гармоникив аварийном режиме, то при нарушениикоммутации в вентилях любого плеча будет подан сигнал на срабатывание защиты. 30Например, если нарушение коммутации происходит в плече 12 (15) преоб-.разователя 2, вторая гармоника появляется в токах фаз А и С и формируетсясигнал, пропорциональный изменению35амплитуды второй гармоники тока, проходящего через трансформатор 4 тока,Если нарушение коммутации происходитв плече 14 (17), вторая гармоника появляется в токах фаз А и О и формиру.ется сигнал на срабатывание защиты,пропорциональный изменению амплитуд.вторых гармоник токов, проходящих через трансформаторы 4 и 5. Так как вторые гармоники в токах, проходящих че рез трансформаторы 4 и 5, находятся впротивофазе, а трансформаторы включены по схеме вычитания сигналов, тосигналы, пропорциональные вторым гар-1 моникам, складываются. Если нарушение 50коммутации происходит в плече 16 (3" 643 4вторая гармоника появляется в токахфаз 8 и С и формируется сигнал, пропорциональный изменению амплитуды второй гармоники тока, проходящего черезтрансформатор 5 тока.Таким образом, при нарушении коммутации на вентилях любого плеча формируется сигнал на срабатывание защиты, так как вторая гармоника в аварийных режимах существенно превосходит ее величину в нормальном режимеработы и напряжение на выходе узла 9существенно превосходит напряжениестабилитрона 10 и, следовательно., нарезисторе 11 появляется сигнал насрабатывание защиты, который подаетсяна исполнительный орган 7 защиты.В приведенном примере трансформаторы тока установлены в фазах А и Ь,в принципе могут быть взяты любыедве фазы. Кроме того, два трансформатора тока могут быть заменены однимпри условии, что первичный ток этоготрансформатора будет равен разноститоков двух фаз.Предлагаемый способ обеспечиваетнадежную защиту преобразователя посредством простой схемы, имеющей минимальное количество элементов,Положительный эффект заключаетсяв повышении надежности способа зашиты за счет упрощения устройства, спомощью которого способ реализуется,и в расширении функциональных возможностей. Формула изобретения Способ защиты преобразователя, по которому контролируют любые два линейных тока преобразователя, .о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, формируют сигнал, пропорциональный разности указанных двух линейных токов преобразователя, из полученного сигнала выделяют вторую гармонику и в случае превышения ее амплитудой заданного значения формируют сиг. нал на срабатывание защиты.