Способ защиты тиристорного преобразователя от внутренних коротких замыканий

(51) 4 Н 02 Н 7 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 С Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ВНУТРЕННИХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, используется для защиты тиристорных преобразователей от внутренних коротких замыканий и является усовершенствованием изобретения по авт. св.1190444.55 ЯО 1317553 А 2 Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты при трехфазном внутреннем коротком замыкании. При возникновении трехфазного внутреннего короткого замыкания на выходах элемента И-НЕ 30 и элементов И 27, 28, 29 появляется О. На выходе инвертора 34 появляется 1. На управляющие входы ключей 47, 48, 49, 41, 43, 45 поступает О, и ключи размыкаются. На управляющие входы ключей 42, 44, 46 поступает 1, и ключи замыкаются. На выходах интеграторов 50, 51, 52 появляются сигналы, пропорциональные токам трехфазного внутреннего короткого замыкания. При недопустимом возрастании тока срабатывает соответствующий нуль-индикатор 59, 60, 61, 62, 63 или 64 и на выходе элемента ИЛИ 65 появляется аварийный сигнал 1, 1 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано для заниты тиристорных преобразователей от внутренних коротких замыканий, причинами которых могут быть пробой либо несвоевременное включение тиристоров, нарушение изоляции, механические повреждения, и является усовершенствованием изобретения по атв. св.1190444.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты при трехфазном внутреннем коротком замыкании. На чертеже показана схема тиристорного преобразователя с устройством защиты от внутренних коротких замыканий для реализации предлагаемого способа защиты.Устройство содержит датчики 1 - 6 проводящего состояния тиристоров по числу плеч трехфазного мостового преобразователя, собранного на тиристорах 7 - -18 и нагруженного на двигатель 19 через индуктивность 20, двухвходовые элементы И-НЕ 21 - 26, двухвходовые элементы И 27 - -29, трехвходовый элемент И-НЕ 30, инверторы 3 - 40, ключи 41 - 49, интеграторы 50- - 52, зажимы 53 - 55 для подачи напряжений, пропорциональных питающим линейным напряжением Ьяв, (/вс, Г/ся, зажимы 56- - 58 для подачи напряжений, пропорциональных двойным питающим фазным напряжениям 2/я, 2(/в, 2(/с, нуль индикаторы 59 - 61 положительной полярности, нуль индикаторы 62 - 64 отрицательной полярности, элемент ИЛИ 65, выделитель 66 модуля, датчик 67 тока и инвертор 68 напряжения. 5 О 5 20 40 45 50 35Двухвходовые элементы И-НЕ 21 - 26 по числу плеч трехфазного мостового преобразователя первыми входами подключены соответственно к выводам датчиков 1, 5, 2, 5, 3 и 4, проводящего состояния тиристоров, а вторыми входами - к выходам датчиков 2, 6, 3, 4, 1, 6.Выходы элементов И-НЕ 21 и 22, 23 и 24, 25 и 26 попарно объединены так, что вместе соединены выходы двух элементов И-НЕ, входы которых подключены через датчики проводящего состояния тиристоров к плечам одной фазы трехфазного мостового преобразователя 7 - 18. Объединенные выходы элементов И-НЕ 21 и 22, 23 и 24, 25 и 26 через инверторы 31 - 33 подключены соответственно к первым выводам элементов И 27 - 29 и к трем входам элемента И-НЕ 30. Выход элемента И-НЕ 30 подключен к вторым входам элементов И 27 - 29 и к входу инвертора 34, выход которого подключен к входам ключей 42, 44 и 46. Выходы элементов И 27 - 29 подключены соответственно к входам инверторов 39, 37 и 35 и к управляющим входам ключей 45. 43 и 41. Выходы инверторов 35 и 36, 37 и 38, 39 и 40 попарно обьединены и подключены к управляющим входам ключей 47 - 49, шунтирующих интеграторы 50 - 52, Зажимы 53 - 55 через ключи 41, 43 и 45 соответственно подключены к входам интеграторов 50 - 52. Зажимы 56 - 58 через ключи 42, 44 и 46 соответственно подключены также к входам интеграторов 50 - 52. Выходы нуль-индикаторов положительной (59 - 61) и отрицательной (62 - 64) полярностей подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 65. Первые входы нуль-индикаторов положительной полярности объединены и подключены к выходу выделителя бб модуля, вход которого подключен к датчику 67 тока. Вторые входы нуль-индикаторов 59 - 61 положительной полярности соединены с вторыми входами нуль-индикаторов 62 - 64 отрицательной полярности и подключены к выходам соответствующих интеграторов 50 - 52. Первые входы нуль-индикаторов отрицательной полярности объединены и через инвертор 68 напряжения подключениы к выходу выделите:я 66 модуля.Устройство работает следующим образом.Контуры внутреннего замыкания возникают при одновременном открывании тиристоров мостов Вперед и Назад либо пробое тиристоров. Так, при одновременном открывании реверсивных тиристорных плеч 78 и 11 - 12 или 9 в 10 и 13 - 14 возникает контур двухфазного короткого замыкания между фазами Л и В, ток которого определяется (без учета активного сопротивления) выражениемяв р) Г/ул с 1,1где /.,р - приведенная индуктивность фазы; ЬА, в линейн напряжение контура.При равенстве нулю напряжения на тиристоре на выходе соответствующего датчика проводящего состояния появляется логический сигнал 1. При открывании тиристоров в плечах 7 - 8 и 11 12 на выходе элемента И-НЕ 21 появляется сигнал О, на выходах элементов И-НЕ 23 и 25 остается сигнал 1, поэтому на выходе элемента И 27 появляется 1, а на выходе инвертора 39 О, На выходе инвертора 34 остается сигнал О. При этом на управляющий вход ключа 45 приходит сигнал 1, а на управляющий вход ключа 49 - сигнал 0, после чего ключ 45 замыкается, а ключ 49 размыкается. На выходе интегратора 52 появляется сигнал, пропорциональный току двухфазного короткого замыканияГ 1 ри одновременном открывании реверсинных тиристорных плеч 7 - 8, 11 - 12 и 15 - 16, или 9 в -10, 13 в 14 и 17 - 18 возникает трехфазное короткое замыкание. Фаэнце токи трехфазного короткого замыкания.ф Формула азобретения Составитель О. МещеряковаРедактор Л. Огар Техред И. Верес Корректор А. ИльинЗаказ 230150 Тираж 68 ПодписноеВ 11 ИИГИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45П 1)оизводственно-полиграфицеское предприятие, г. Ужгород, л. Проектная, 4 3определяются без учета активного сопротивления) выражениями где Ц с 4, сс - фазные напряжения.Для получения правильного соотношения между токами двухфазного и трехфазного внутреннего короткого замыкания интеграторы 50 - 52 должны интегрировать напряжения, пропорциональные двойным питающим напряжения фаз 2 Ц 2 с 7 в, 2 Ь,.При возчикновении трехфазного внутреннего короткого замыкания на выходах элемента И-НЕ 30 и элементов И 27 - 29 появляется О. На выходе инвертора 34 появляется 1. На управляющие входы ключей 47, 48, 49, 41, 43 и 45 поступает О, и ключи размыкаются. На управляющие входы ключей 42, 44 и 46 поступает 1, и ключи замыкаются. На выходах интеграторов 50 - 52 появляются сигналы, пропорциональные токам трехфазного внутреннего короткого замыкания,При переходе двухфазного короткого замыкания в трехфазное и наоборот напряжения, до которых были заряжены конденсаторы интеграторов 50 - 52, полностью соответствуют изменениям токов внутреннего короткого замыкания в тиристорном преобразователе.В зависимости от полярности токов онисравниваются с текущим значением тока нагрузки либо на нуль-индикаторах 59 - -61 положительной полярности, либо на нуль- индикаторах 62 - 64 отрицательной полярности. При недопустимом возрастании тока срабатывают нуль-индикатор и на выходе 1 О элемента ИЛИ 65 появляется аварийныйсигнал 1. Способ защиты тиристорного преобразователя от внутренних коротких замыканий по авт. св. Мв 190444, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты при трехфазном внутреннем коротзаык, онрлирую питаюдненапряжения фаз и в момент времени, соответствующий проводящему состоянию тиристоров трех соответствующих плеч, интегрируют напряжения, пропорциональные двойным питающим напряжениям фаз, к ко торым подключены тиристоры трех указанных плеч одной группы, и сравнивают результат интегрирования с уставкой, при достижении которой формируют сигнал защиты.