Способ защиты преобразователя по двенадцатипульсной параллельной схеме с магнитосвязанным уравнительным реактором

(71) Научно-исследовательский элктрпт:хнический институт Производстьенного обьединения "ХЭМЗ"(56) Авторское свидетельство СССРВ 1198639, кл, Н 02 Н 7/12, 1985,Технический проект М ТП-117, т,2 ч,1. Унифицированная серия комплектных тиристорных электроприводов постоянноготока мощностью 2000 - 120 Г,0 к 3 т, Харьков,1979, с. 33-37.54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПО ДВЕНАДЦАГИПУЛЬСНОЙ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СХЕМЕ С МАГНИТОСВЯЗАННЫМ УРАВНИТЕЛЬНЫУ. РЕАКТОРОА (51) Изобретение относи 1 ся к электротехни. ке. Целью изобретения является повышение надежности защить, путем снижения СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГКНТ СССР аварииных токов, приходящихся на тиристоры каждого моста При пропуске очередной коммутации, например, тиристоров 1-3 сигнал защиты вырабатывается датчиком 21 нссостоявшейся коммутации в момент попадания тока тиристора 1 в его запретную зону. Этот сигнал поступает на управляющий вход 24 коммутационного аппарата 23, а также на вход элемента 30 короткой задержки и элемента 31 длинной задержки. С выхсда элемента 30 сигнал с задержкой 15- 25 эл.град поступает на вход формирователя 33 внеочередных импульсов, который, воздействуя на узел 14 фазоимпульсногоуправления тиристорами неаьарийного моста по входу 19, формирует внеочередные импульсы управления всех.тиристоров этого моста, Аналогично с выхода элемента 31 сигнал с задержкой 30-45 эл.град поступает через формирователь 34 внеочередных импульссв и узел 13 фазоимпульсного управления на тиристоры аварийного моста. Затем подачу управляющих импульсов прекращают, 3 з,п, ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и предназначено для защиты мощных преобразователей, выполненных по двенадцатипульсной параллельной схеме работающих в выпрямительном и инверторном режимах и содержащих в уравнительном контуре реакторы для выравнивания токов параллельно работающих групп,Целью изобретения является повышение надежности защиты путем снижения аварийных токов, приходящихся на тиристоры каждого моста,На фиг,1 приведены графики выходных напряжений Од и О выходняк токов мостов преобразователя, и, а также графики уравнительного напряжения Бур, приложенного к магнитосвязанному реактору; на фиг,2 - схема устройства защи. ты по предлагаемому способу от несквозного срыва инвертирования преобразователя, выполненного по двенадцатипульсной параллельной схеме с магнитосвяэанным уравнительным реактором,Устройство, реализующее способ, содержит параллельно работающие мосты с тиристорами 1-6, 7 - 12, узлы 13 и 14 фазового управления с управляющими входами соответственно 15 и 16 и исполнительными входами соответственно 17, 18 и 19, 20, подключеные выходами к управляющим элект. родам тиристоров 1-6 и 7-12, датчики 21 и 22 несостоявшейся коммутации, двенадцать входов которых подключены соответственно к датчикам состояния тиристоров 1 - 6 и 7 - 12, коммутационный аппарат 23 с управляющим входом 24, магнитосвязанный уравнительный реактор 25, элемент ИЛИ 26, входы которого присоединены к выходам датчиков 21 и 22 несостоявшейся коммутации соответственно, а выход соединен с управляющим входом 24 коммутационного аппарата 23 и вторыми входами элементов И 27, 28, элементы 29 и 30 короткой задержки (15-25 эл.град), элементы длинной задержки 31, 32 (30-45 эл,град), входы элементов 30, 31 задержки присоединены к выходу датчика 13 несостоявшейся коммутации, а входы элементов 29 и 32 задержки - к выходу датчика 22 несостоявшейся коммутации, выходы элементов 29, 31 задержки подключены соответственно к первому и второму входам формирователя 3", внеочередных импульсов, а выходы элементов 30, 32 задержки - к первому и второму входам формирователя 33 внеочередных импульсов, выходы формирователей 34, 33 внеочередных импульсов связаны непосредственно с первыми исполнительными5 10 15 20 25 дО 40 45 50 55 входами 17 и 19 узлов 13 и 14 фаэоимпульсного управления и через одновибраторы 35 и 36 - с первыми входами элементов И 27 и 28 соответственно, выходы которых связаны с входами 18 и 20 узлов 13 и 14 фаэоим пульсного управления.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии тиристоры обоих параллельно работающих мостов преобразователя работают в инверторном режиме с непрерывным током и углом управгения а, бли. ким к предельному, При пропуске очередной коммутации, например тиристоров 1-.3, ток продолжаю проводить тиристоры 1 и 2, а циклическое переключение -ир,;сторов 7 -12 происходит бе з нарушений. Си - нал зав 1 ь вырабатывается датчиком 21 несостоявшейся коммутации в момент по падания гока тиристора 1 в его запретную зону,Одновременно возникзет сигнал "1" на выходе элемента И 11 И 26, который поступает на второй вход элементов И 27, 28, создавая запрет на подачу управления импульсов, а также на управляющий вход 24 коммутационного аппарата 23 (, выхода датчика 21 несостоявш;я коммути сигнал поступает на вход элемснтл 30 кг. роткой задержки и элемента 31 длиннои з держки. С выхода элсмента ЗО сигнал задержкой 15.25 эл.град поступасп на вход формирователя 33 внеочеред юх им;,у ьсов, который, воздействуя нл узел 14 фазо - импульсного управления .иристорами неаварийного моста Л по вкод 19, формирует внеочередные импульсы управлепич всех тиристоров моста ЛОдновременно запу кается одчовибратор 35, на выходе которого появл ется кратковременный сигнал "О", по;тупа ощий на первый вход элемента И 27, Аналогия ый сигнаг. "О" появляется на выходе указанного элемена и на входе 20 узла3 фазоимпул - сного управления, Дается кратковременное разрешение на выработку управляющих импульсов моста ААналогично с выхода элемента 31 сигнал с задержкой 30 - 45 эл,град поступаст на вход формирователя 34 внеочередных импу ьсов, который, воздействуя на узел 13 Аазоимпульсного управления тиристсрами ае рийного моста Апо входу 17 Формирую внеочередныс импульсы управления всех тиристоров моста Л . Одновременно запускается одновибра; ар 36, на выходе которого появляется кратковременный сигнал "0, поступающий на первый вход злемен-а И 28.10 15 Аналогичный сигнал "0" появляется навыходе указанного элемента и на входе 18узла 13 фазоимпульсного управления. Дается кратковременное разрешение на выработку управляющих импульсов моста Л.Иэ графиков выходных напряжений(фиг,1) видно, что при величине задержек,не превышающих указанных значений, в неаварийном мосте "Л" наиболее благоприятны условия для перехода тока в тиристоры11 и 12, в аварийном мосте- в тиристоры5 и 6,Длительность действия положительныхплощадок напряжений, действующих в аварийных контурах при указанных задержлках. близка к значению Т = (Освл О.ЗщОсдл 0) и соответствует минимально возможным броскам аварийного тока в каждомиз мостов.Увеличение короткой задержки до зналчений Ьтк = приводит к тому, что вбюнеаварийном мосте "Л" ток переходит в тиристоры 11 и 12, положительная площадканапряжения расширяется до значения, рав 2 лного Т=, так как в контуре начинаетЗччдействовать напряжение Ос 5,Увеличение длинной задержки до зналчений, близких к Л 10 = - приводит кЗитому, что коммутация тиристоров 1 -р 5 становится неуспешной, ток переходит в тиристоры 1 и 6, положительная площадканапряжения расширяется также до эначе 2 лния, равного Т=, так как в контуреЗюначинает действовать напряжение Одв,Рекомендуемые задержки составляют- 15 - 25 за,градЛткл/3 - у 30 - 45 за.гградЛаГДЕ у - УГОЛ КОММутацИИ тИрИС,ЗОВ 8 -з 12в неаварийном мосте "Л", величина которого в реальных установках не превышает 4 -10 эл.град, так как в рассматриваемой зонезначения коммутирующего напряженияблизки к амплитудным и коммутация происходит с большой скоростью;у 51 - угол коммутации тиристоров 1 - 5 ваварийном мосте Л, величина которогоможет достигать в реальных установках15 - 25 эл.град, так как коммутация замедляется из-за малых значений коммутирующего напряжения,Из графиков уравнительных напряжений, приложенных к магнитосвязанному ре 20 25 30 35 40 45 50 55 актору во время аварии видно, что защитное воздействие пп управляющему электроду по предлагаемому способу предпочтитель нее других и с точки зрения наилучшей реализации выравнивающих свойств реактора. Действительно. уравнительное напряжение в данном случае получается энакопеременным, что помогает избежать преждевременного насыщения реактора на отрезке длительностью (Л та - Л тк), когда аварийный ток проходит только по тиристорам 11, 12 моста Л, действует отрицательное напряжение, затем, когда аварийный ток охватывает оба моста действует положительное уравнительное напряжение, т,е. чередуется размагничивание и намагничивание реактора.Таким образом, предлагаемый способ позволяет достаточно долго сохранять ненасыщенным магнитосвяэанный реактор, т,е. по воэможности точно разделить аварийный ток между мостами, что в свою очередь эффективно снижает удельную перегрузку тиристоров и предохранителей во время аварии,Окончательный спад аварийного тока происходит по мере введения отрицательных полуволн напряжений в контуры аварии, а окончательный разрыв контуров производится автоматом 23,условия срабатывания которого также облегчаются,Аварийные токи мостов при защите по предлагаемому способу пок заны на фиг.1 сплошной линией, Для сравнения на фиг,1 штрихом показаны токи и напряжения при подаче команды на одновременное отпирание тиристоров только аварийного моста, штрих-пунктиром - при отсутствии защиты по управляющему электроду.На фиг,1 приняты следующие обозначения: то - момент попадания тока тиристора 1 в его запретную зону;момент подачи сигнала на одновременное отпирание тиристоров моста Л; т 2 - момент подачи аналогичногс сигнала на тиристоры моста Я; тз - момент насыщения магнитосвязанного реактора; т 4 - момент разрыва аварийного контура автоматическим выключателем.Возможны и другие варианты защитных воздействий, например первым подают сигнал на одновременное отпирание тиристоров аварийного моста с задержкой 30- 45 зл,град, а затем подают аналогичный сигнал для неаварийного моста с задержкой 60 - 75 эл,град. Формула изобретения 1. Способ защиты преобразователя подвенадцатипульсной параллельной схеме с1658276 АР А Ж упр магнигосвязанным уравнительным реактором от несквозного срыва инвертирования, заключающийся в том, что для каждого моста выявляют факт несостоявшейся коммутации и вырабатывают сигнал на отключение все го преобразователя от нагрузки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности защиты путем снижения аварийных токов, приходящихся на тиристоры каждого моста, с заданной задержкой подают сигналы 10 на одновременное отпирание всех тиристоров как аварийного, так и неаварийного мостов, после чего подачу управляющих импульсов прекращают.2. Способ по и 1, от л и ч а ю щ и й с я 15 тем, что сигналы на одновременное отпира 8 С Я 4 С 4 СУ ние тиристоров аварийного и неаварийногомостов подают с различными задержками. 3. Способ по п,2, о т л и ч г ю щ и й с я тем, что первым подают сигнал на одновременное отпирание тиристоров неаварийного моста с задержкой 15-25 эл.град, а затем подают аналогичный сигнал для аварийного моста с задержкой 30-45 зл.град. 4. Способ по пп.1 - 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что подачу управляющих импульсов прекращают также от момента выявления факта несостоявшейся коммутации до момента подачи сигналов нэ одновременное отпирание тирис горов каждоо моста.