Устройство для защиты преобразователя

(57) Изобретение относится к электр И 29вательский, проеки технологический лектромашиностроевода нЭлектротяжтехнике и может быть использовано длязащиты тиристорных преобразователей. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействие устройства для защиты преобразователя. Иээа наличия демпФирующих цепей в моменты коммутации могут возникать ложные сигналы некоммутации плеч преобразователя, состоящих иэ главных тиристоров 4, 5 и обратных диодов 6,7, Введение одновибраторов 15, 16 позволяет блокировать работу устройствана время действия этих помех. 2 ил. 088. 8)енов Вреобраз82, с.ельствоЧ 7/12 Е, Защита ователеи, 119-121.СССР 1980. УДАРСТВЕИИЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ ЬМ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследтно-конструкторскииинститут тяжелогония Харьковского эмаш 1 им. В;И.Ленин(56) Глух Е,и., ЗеполупроводниковыхИ.: Энергоиздат, 1Авторское свидеУ 907677, кл. Н 02 ЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗО1 13288Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля защиты тиристорных преобразователей.Цель изобретения - повышение на 5дежности и быстродействия устройствадля защиты преобразователя.На Фиг.1 изображена схема устройСтва; на фиг.2 - временные диаграммы, 1 Опоясняющие ее работу.Схема содержит положительный 1 иотрицательный 2 полюсы преобразователя 1 фильтрующий конденсатор 3;главные тиристоры 4 и 5; обратныедиоды 6 и 7; выходная клемма 8 ФазыА преобразователя; датчики 9 и 10состояния соответственно тиристоров4 и 5; блок 11 управления тиристорамипреобразователя, элементы И 12 и 13,элемент ИЛИ 14, одновибраторы 15 и16. На фиг.1 обозначено:- токнагрузки Фазы А преобразователя,Сост 1, Сост 2, - выходные сигналы,датчиков состояния тиристорных плеч 4и 5 соответственно (единичное значе. ние сигналов соответствует открытомусостоянию контролируемых тиристоров);ЗС 1, ЗС 2 - сигналы закрытого состояния тиристоров 4 и 5 соответственно,Формируемые в блоке 11 (единичноезначение сигналов .соответствует закрытому состоянию соответствующего тиристора) "Нек 1", , "Некб" - сигна -лы некоммутации соответствующих тиристорных плеч ( Нек 1 = 1 соответствуети 1 35некоммутации тиристора 4, Нек 2 = 1соответствует некоммутации тиристора6 и т.д.); "Неком" - сигнал не состоявшейся коммутации.На фиг.2 представлены временныедиаграммы напряжений и токов в преобразователе и сигналов в его устройстве защиты. На диаграмме фиг.2 используются следующие обозначения;45Ц - Фазное напряжение на выходе преДобразователя на фазе А нагрузки; Ивпостоянное напряжение на входе преобразователя между полюсами 1 и 2 пофиг,1; Цс - напряжение на конденса 50торе КС 0-цепи, установленной параллельно тиристорному плечу Фазы А катодной группы тиристоров преобразователя; 8 - текущий электрический угол,рад, Я - угол включения главныхт 55тиристоров преобразователя, В -угол сигнала требуемого закрытого состояния коммутируемого плеча, 58 -угол опережения управления а 6 = 977 2-8 БЛН 1 - проинвертированный сигнал блокировки сигнала несостоявшейся коммутации по тиристорному плечу фазы А анодной группы, Стрелками указаны моменты соответственно нормальной коммутации тиристорного плеча 4 и его некоммутации.Устройство работает следующим образом.Фиксация режима некоммутации плеча тиристоров 4 осуществляется в момент совпадения сигнала "Сост 1" с выхода датчика 9 и сигнала ЗС 1, Формируемого в виде сигнала управления тиристорами смежного плеча (при законе управления тиристорами преобразователя 8 =у ) либо специальным образом (при законе управления тиристорами преобразователя В ( 1 т), где 8, - угол включения плеча тиристоров преобразователя.В тиристорном мостовом преобразователе, управляемом по закону 8, с р, за счет перезарядных процессов конденсаторов защитных КСП-цепей тиристорных плеч преобразователя устройство при отсутствии одновибраторов 15 и 16 выдает кратковременный ложный импульс, фиксирующий режим несостоявшейся коммутации при нормальном функционировании контролируемого преобразователя, Указанный ложный импульс (показан пунктиром на временной диаграмме сигнала "Неком" на фиг,2) выдается в момент достижения Фазными токами нулевого значения после состоявшейся коммутации в любом из плеч 1преобразователя, что, с одной стороны, приводит к сбоям в системе защиты преобразователя и тем самым снижает ее надежность с другой стороны, требует (с целью обеспечения работоспособности системы) загрубления по быстродействию рассматриваемого устройства. Механизм формирования ложного импульса некоммутации поясняется временными диаграммами на фиг,2.В нормальном режиме работы одновибраторы 15 и 16 формируют короткие (гарантированно перекрывающие по длительности выходные импульсы датчиков состояния тиристорных плеч, вызванные перезарядными процессами в КСР-цепях) нулевые импульсы, обеспечивающие блокирование соответствующих элементов И в момент кратковременного включения обратного диода соответствующего плеча током перезаряда конденсаторов защитных КСВ-цепей.50 з 13288Так, в момент коммутации тиристора 4 (О= Ц на время положительного знака фазного тока 1 включается обАратный диод 7, что соответствует единичному импульсу сигнала "Сост 2", формируемому в момент В=К. Снижение токадо нуля, совпадающее с задним фронтом импульса сигнала "Сост 2", вызывает кратковременное включение обратного диода 6 и формирование короткого единичного импульса сигнала "Сост 1", Однако этот импульс не вызовет ложного срабатывания устройства для защиты, так как одновременно с его формированием по заднему фронту единичного импульса сигнала "Сост 2" одновибратором 16 будет сформирован нулевой импульс сигйала БЛН 1, по длительности превышающий короткий единичный импульс сигнала ."Сост 1", который обеспечит. блокирование схемы 12 совпадения на его время прохождения, и, таким образом, исключит возможность прохождения короткого импульса сигнала "Сост 1" на выход схемы 12 совпадения (сигнал "Нек 1") и далее на выход схемы ИЛИ 14 (сигнал "Некомп). Блокирование ложных импульсов некоммутации других тиристорных плеч контролируемого преобразователя, возникающих по причине кратковременного включения обратного диода током перезаряда конденсатора КСЭ-цепи при достижении фазного тока нулевого уровня,.производится аналогично.При несостоявшейся коммутации плеча тиристора 4 (В= 3 и) сигналы "Сост 1" и БЛН 1 сохраняют единичное значение и таким образом по приходу единич- У 940 ного импульса сигнала ЗС 1 на выходе элемента И 12 и далее на выходе элемента ИЛИ 14 формируются единичные сигналы соответственно "Нек 1" и "Неком", фиксирующие режим несостоявшейся коммутации в преобразователе.Предлагаемое устройство для защиты. мостового преобразователя обеспечивает повышение надежности выявления режима некоммутации за счет исключения 774ложных срабатываний устройства, не требует загрубления по быстродействию с целью исключения прохождения на выход коротких ложных импульсов неком- мутации, вызванных процессами перезаряда конденсаторов защитных КСЭ-цепей, что обеспечивает повышение быстродействия устройства и, как следствие, снижение требований к электрическим параметрам и снижение массогабаритных показателей исполнительных устройств предупредительной защиты преобразователя,Формула изобретенияУстройство для защиты преобразователя, выполненного в виде включенных в каждой из фаз попарно последовательно между шинами питания плеч, каждое из которых состоит иэ включенных встречно-параллельно тиристора и диода, и блок управления, содержащее датчики состояния тиристоров, предназначенные для подключения параллельно соответствующим плечам преобразователя, элементы И по числу плеч преобразователя и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков состояния тиристоров, а вторые входы предназначены для соединения с выходами блока управления прЕ- образователем, формирующим сигналы закрытого состояния соответствующих плеч преобразователя, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повыше ния надежности и быстродействия, введены одновибраторы по числу плеч преобразователя, а каждый из элементов И снабжен третьим входом, при этом третий вход элемента И, первым входом соединенного с выходом датчика состояния тиристора первого плеча данной фазы преобразователя, подключен к инверсному выходу одновибратора, вход которого соединен с выходом датчика состояния тиристора второго плеча той, же фазы преобразователя..Патрушева еда Хода РектоР А,0 бру каз 3494/5 Подписомитета СССР Тираж 61рственногообретенийЖ, Рау БНИИПИ Госу по делам113035, Москв открытиикая наб., д. 4 ктная, 4 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгор