Устройство для защиты инвертора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 982143(51)М. Кл. Н 02 Н 7/122Н 02 М 1/18 3 Ьпударетвенньй комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнйОпубликовано 15,.12.82. Бюллетень46 Дата опубликования описания 15 .12.82(53) УДК 621. 316. 925.4.621 314. .5721088,8) Л, С. Айзенштейн, В, В. Руденский, С, Д. СоКолов-,-и Т. П, ДобровольскисПроектно-конструкторское бюро Главного уп авления,электрификации и энергетического хозяйства МПС" "(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ ИНВЕРТОРА 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в част) ности, для зашиты выпрямительно-инверторных преобразовательных агрега тов тяговых подстанций постоянного тока. 5Ивзестны устройство. для защиты инверторов, содержащие датчик напряжения, подключенный через элемент сравнения к исполнительному органу 1 3.К недостатком этих устройств от О носятся узкие функциональные возможности из-за реагирования только на один из факторов, приводящих к опрокидыванию инвертора - понижению напряжения в сети переменного тока, 5Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для защиты инвертора, содержащее датчик напряжения сети переменного тока, подключенный к входу генератора пилообразного напряжения и через пороговые элементы непосредст-, венно и через интегрирующий элемент 2к входам схемы совпадения, выполненной на последовательно соединенныхполупроводниковых ключах, один из которых через поооговый элемент подключен к выходу датчика импульсов управления, причем выходы генераторапилообразного напряжения и схемы совпадения подключены к управляющему переходу тиристора формирователя сигнала защиты, соединенному с исполнительным органом2 ),Недостатком устройства являетсяневысокая надежность его работы изза того, что оно не реагирует на появление на выходе системы управлениядополнительныхложных)импульсов,которые приводят к опрокидыванию инвертора,Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем,что устройство для защиты инвертораснабжено фазосравнивающей схемой кон 3 98214 троля, полупроводниковый ключ схемы совпадения, подключенный к датчику импульсов управления, выполнен транзисторным, а формирователь сигнала защиты снабжен дополнительным тирис 5 тором, подключенным параллельно основному тиристору, причем входы фазосравнивающей схемы. подключены к выходам датчиков импульсов управления и напряжения сети, а ее выход - к управляющему переходу дополнительного тиристора.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство для защиты инвертора содержит датчик 1 напряжения сети переменного тока, подключенный входу генератора 2 пилообразного напряжения и через пороговые элементы 3 и 4 непосредственно и через интегрирующий элемент 5 - к входам схемы 6 совпадения, выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах-тиоисторах 7 и 8 и транзисторе 9,"вход которого через пороговый элемент 10 подключен к датчику 11 импульсов управления, вы полненному в виде блока импульсных трансформаторов 12, нагруженных на резисторы 13. Выходы генератора 2 и схемы 6 совпадения подключены церез пороговый элемент 14 к управляющему переходу тиристора 15 Формирователя 16 сигнала защиты, включающему также .Формирующий конденсатор 17 и выходной трансформатор 18, подсоединенно 3 му к исполнительному органу 19. Параллельно тиристору 15 включен дополнительный тиристор 20, управляющий переход которого подключен к выходу Фазосравнивающей схемы 21, выполненной в виде блока тиристоров 22, силовая цепь которых подсоединена к резисторам 13 датчика 11, а цепь управления через диоды 23 соединена с блоком трансформаторов 24 датчика 145 напряжения, нагруженного на выпрямитель 25.Устройство работает следующим образом.При нормальной работе инвертора в определенной последовательности через 60 поступают управляющие импульсы от схемы управления на тиристорыинвертора, Через контрольные импульсные трансформаторы 12 эти импульсы поступают в датчик 11 импульсов. При этом падение напряжения на резисторах 13 пропорционально току 3. 4управления силовыми тиристорами. Если схема управления вырабатывает импульсы необходимой амплитуды, напряжение на резисторе 13 выше уровня стабилизации стабилитрона 10 и через каждые 600 транзистор 9 открывается. Одновременно открываются тиристоры 7 и 8 схемы совпадения, если уровень напряжения в питающей сети не ниже допустимого. Контроль напряжения осуществляется сравнением напряжения, поступающего с датчика 1 напряжения (блок трансформаторов 24 и выпрями- тельный мост 25) с уровнями стабилизации стабилитронов 3 и 4. После открытия схемы 6 совпадения через нее происходит разряд генератора 2 пилообразного напряжения. 8 промежутках между импульсами транзистор 9 закрыт и конденсатор генератора 2 заряжается от моста,25, Напряжение на конденсаторе генератора 2 имеетформу пилыЕсли очередной импульс не поступает на транзистор 9, напряжение на конденсаторе генератора 2 становится вы.- ше уровня стабилизации стабилитрона14 и тиристор 15 формирователя 16 открывается, Через него разряжается конденсатор 17. При этом на трансформаторе 18 формируется импульс, поступающий на вход исполнительного органа 19, Схема работает таким же образом, если к моменту поступления импульса на транзистор 9 не открывается хотя бы один из тиристоров 7 или 8, Интегрирующий элемент 5 обеспечивает задержку срабатывания устройства при понижении напряжения. Эта задержка тем меньше, чем сильнее понижение напряжения. Такая зависимость обеспечивает селективность работы защиты и практически исключает ее срабатывание при кратковременном уменьшении напряжения, которое не приводит к опрокидыванию инвертора, Глубокие понижения напряжения, при которых опрокидывание должно произойти при первой же коммутации тока с Фазы на Фазу, контролируются стабилитроном 3 и тиристором 7. 8 этом случае тиристор 7 не открывается уже при первом импульсе на транзисторе 9 и устройство срабатывает без выдержки времени.Если схема управления вследствие повреждения или воздействия на нее помехи вырабатывает дополнительный ложный ) импульс, приводящий к опрокидыванию инвертора, этот импульс че5 98214 рез один из тиристоров 22 поступает на управляющий переход дополнительного тиристороа 20 и на трансформаторе 18 Формируется импульс, приводящий в действие исполнительный орган. Чтобы отличить импульс, который вызывает опрокидывание, от импульса, который не вызывает опрокидывания инвертора, по управляющему переходу каждого из тиристоров 22 пропускают щ полуволну тока от трансформаторов 24 датчика 1 напряжения, фазировка трансформаторов 24 выполнена таким .образом, что контроль "ложных" импульсов осуществляется только в не проводящем диапазоне соответствующего вентильного блока инвертора. Появление "ложного" импульса в проводящем диапазоне не может привести к опрокидыванию и поэтому отключать инверо тор в этом случае не следует. Тиристоры 22 вместе с диодами 23 образуют фазосравнивющую схему, которая пропускает только импульсы, приводящие к опрокидыванию инвертора. 25Таким образом, введение фазосравнивающей схемы позволяет исключить опрокйдывание инвертора при сбоях системы управления, приводящих к появлению "ложных" импульсов, что повышает надежность устройства.Формула изобретенияУстройство для защиты инвертора,содержащее датцик напряжения сети 3 6переменного тока, подключенный к входу генератора пилообразного напряжения и через пороговые элементы непосредственно и через интегрирующийэлемент - к входам схемы совпадения,выполненной на последовательно соединенных полупроводниковых ключах,один из которых через пороговый элемент подключен к выходу датчика импульсов управления, причем выходы генератора пилообразного напряжения исхемы совпадения подключены к управляющему переходу тиристора Формирователя сигнала защиты, соединенномус исполнительным органом, о т Л иц а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности путем улучшенияпомехоустойчивости, оно снабжено фазосравнивающей схемой контроля, полу"проводниковый ключ схемы совпадения,подключенный к датчику импульсов уп"равления, выполнен транзисторным, аформирователь сигнала защиты снабжендополнительным тиристором, подключенным параллельно основному тиристору,причем входы фазосравнивающей схемыподключены к выходам датчиков нмпульсов управления и напряжения сети, аУее выход - к управляющему переходудополнительного тиристора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМф 452908, кл. Н 02 Р 13/16, 1972.2, Авторское свидетельство СССРМф 644003, кл. Н 02 Н 7/10, 1977.982143 Составитель В. Имуровдактор Л. Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор Г, Рещетник ное наб Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 9729/7 ВНИИП по 11303Тираж 669 Государственного коми лам изобретений и отк Москва, И, Раушск Пта СССРтий