Устройство для защиты мостового преобразователя

Союз Советск ихСоциалистическикРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)М, Кл.Н 02 Н исоединением заявк Гфеуалретзекай кекитет СССР пе делен кзабретеккй к етерытий23)приоритет Опубликовано 23.01.83, Боллетен Дата опубликования описания 25 53) УДК 621.316 .925.11(088.8) А 72) Авторы изобретен н еви с.:.ссс(71) Заявитель оянного то 1 с о- исследовательскии институт(51) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ по па ни ро че Изобретение относится к электротехнике и может использоваться длязащиты от нарушений коммутаций вентилей управляемых высоковольтных мостовых преобразователей электропередач,вставок и стендов постоянного тока,Известно устройство защиты от на"рушений коммутаций вентилей преобразователей, основанное на дифференциальном принципе 1 .Недостатком этого устройства яв".ляется отказ в срабатывании из-за отсутствия небаланса между выпрямленным и фазными токами при запаздываниях до 60 эл.град. включения вентилей выпрямителя,5Наиболее близким к изобретениюявляется устройство защиты от нарушений комбинаций фазных токов путем за"минания этих комбинаций элементами20мяти, сбрасываемыми после срабатывая очередных элементов памяти. Уст"йство содержит шесть попарно подклюнных к датчикам токов разнополярных Ф РсПопурритм 2токовых органов, элементы совпадения сигналов этих органов и подключенные к ним элементы памяти, а также элементы времени, фиксирующие превышени длительности срабатывания элементов памяти по сравнению с заданной устав кой 2 .Недостатком известного устройства как и устройств защиты дифференциаль ного типа, является отказ в срабатыва нии при нарушении коммутации, вызван ном задержкой включения очередного вентиля выпрямителя вплоть до момента включения следующего вентиля, при водящей, с одной стороны, к опасной несимметрии фазных токов, но, с дру" гой стороны, к сохранению всех их комбинаций, что и является причиной отказа в срабатывании. Недостатком . устройства является также несрабатывание его при несистематических нару шениях коммутаций, когда нарушения возникают не ежепериодно, а следуют с некоторыми произвольными интерва"3 9915лами, это приводит к сбросу элемен"тов памяти и возврату элементов вре"мени, в результате чего защита отказывает в срабатывании,Целью изобретения является расшире-ние функциональных возможностей уст"ройства за счет увеличения количествафиксируемых устройством видов нарушений коммутаций, а также учета ха"рактера их существования1 оПоставленная цель достигается тем,что устройство для защиты мостовогопреобразователя снабжено дополнитель"ными элементами ИЛИ, инверторами и ин",тегрирующими узлами по цислу фаз, приБчем выходы токовых органов попарно че"рез дополнительный элемент ИЛИ соот"ветствующей фазы подклюцены к первому входу элемента совпадения этойфазы, второй вход которого через ин" щвертор последующей фазы подключен квыходу элемента ИЛИ последующей фазы,выход элемента совпадения соответствующей фазы подключен к суммирующемувходу интегрирующего узла этой фазы, 2 звычитающий вход которого подключен квыходу элемента совпадения последующей фазы, а выходы интегрирующих узлов подключены к входам элемента ИЛИ,На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство; на фиг. 2-3 - диаграммыработы в нормальном режиме, при задержке включения вентиля +В выпрямителя на 60 эл.град пропуске вклюце"ния вентиля +В в выпрямительном и ин" 35вертном режимах,Устройство содержит попарно подключенные к датчикам фазных токов преобразователя разнополярные токовые органы 1, реагирующие на мгновенные 4 Означения этих токов, объединяющие пофазно выходы токовых органов элементы ИЛИ 2"Й, инверторы 5-7,. подключенные к выходам указанных элементов ИЛИ,элементы 8-10 совпадения, подключенные 45к выходам элементов ИЛИ 2"ч и инверторов 5-7 разных фаз, интегрирующиеузлы 11-13, суммирующие входы которыхподключены к выходам соответствующихэлементов 8-10 совпадения, а вычитающие входы соединены с выходами указанных элементов циклически, а выходыобъединены через выходной элементИЛИ 1 чУстройство работает следующим образом,В нормальном режиме работы мостафиг. 2 а сигналы на выходах элеменИ атов 8"10 совпадения при условии наличия соот ветст вующих то ко в и сработан ного состояния их токовых органов и элементов ИЛИ появляются в моменты снижения других фазных токов ниже значений уставок срабатывания их то" ковых органов и исчезают при новом возрастании этих токов и срабатывании их токовых органов. Сигналы на выходах элементов совпадения при разных вариантах выполнения устройства мо" гут описываться следующими двумя группами алгоритмов:О =А "В2О=ВС(1) или О =В С (2)С А3где А,В,С,А,В,С - сигналы на выходах сост ветст венно элементов ИЛИ 2- ч и инверторов 5-7 (на фиг. 1 приведен пример выполнения устройства с использованием первой из указанных групп алгоритмов ), Длительности сигналов на выходах элементов совпадения при этом примерно равны б 0 эл.град, - , где у- угол коммутации вентилей. Сигналы с выходов эле" ментов совпадения подаются на суммирующие и вычитающие входы интегрирующих узлов 11-13, реализующих алгоритм:4Ч:К О с-К О1 2Ьгде - промежуточный накапливающийся сигнал интегрирующего уз"ла 1-той фазы;О 1 = 1, О+=1 - при сработанномсостоянии соответственно1-той или +1-й элементовсовпадения;Й-С " длительность интервалов существования сигнала О 1 насуммирующем входе 1-го интег.рирующего узла;1 -4 - длительность интервалов существования сигнала О 1+навычитающем входе .1-го интегрирующего узла;К,К 2 " коэффициент пропорциональностиСоотношение между значениями коэффициентов К и К 2 выбирается из условий отстройки от небалансов сигналов на входах интегрирующих узлов, вызван ных погрешностями датчиков и токовых органов устройства,при нормальной работе преобразователя, при этом К 7 К 1.При Ч;Ч,на выходе интегрирующего узла появляется сигнал логицескойФормула изобретения 50 5 9915 "1". Поскольку в нормальном режиме длительности существования сигналов на обоих входах каждого из, узлов 11"13 одинаковы, то на их выходах сигналы отсутствуют, 5При нарушении коммутации, вызванном, например, задержкой включения на 60 эл.град. вентиля +В выпрямителя(,фиг.- 2 б ), длительность существования сигнала на суммирующем входе уз ла 11 за период соответствует примерно 180 эл.град,-2 у а на вычитающем 120 эл.град, "Зр что приводит к еже" периодному накоплению избыточного сигнала длительностью 60 эл.град.+уи ксрабатыванию этого интегрирующего уз" ла после достижения его накапливающимся сигналом У заданной уставки, При указанном нарушении работает также интегрирующий узел, но длительность 2 О избыточного ежепериоднаго сигнала на его суммирующем входе составляет около 60 эл,град.-2 р поэтому время сра,батывания этого узла несколько больше.чем узла 11. При задержках включения очередного вентиля выпрямителя, меньших или больших 60 эл.град., устрой" ство срабатывает на выход соответственно медленнее или быстрее, чем в рассмотренном случае. . ЗоПри пропуске включения вентиля +В выпрямителя (фиг. 3 а) из-за от" сутствия тока этого вентиля после мо" мента нарушения коммутации на вычитающем входе узла 11 сигнал вообще не 35 появляется, вследствие чего ежепери" однцй избыточный сигнал на суммирую" щем входе узла 11 продолжается при" мерно в течение времени 120 эл,град. +р, что приводит к более быстрому 46 накоплению сигнала этим узлом и к бо" лее раннему его срабатыванию на выход по сравнению с ранее рассмотренным . нарушением, Узлы 12 и 13 при этом не работают, так как длительность еже периодного существования сигналов на их вычитающих входах равна или пре" . восходит собтветствующую длительность сигналов на суммирующих входах. В режиме пропуска включения вентиля.+В инвертора фиг. 3 б) сигналы одинаковой длительности около120 эл,град. существуют на выходах элементов 8 и 9 совпадения, а на выходе элемента 10 совладения сигнал отсутствует. Вследствие этого при данном нарушении срабатывает интегрйрую 49 бщий узел 12, а узлы 11 и 13 не рабо"тают.Нарушение коммутаций вентиля пре"образовательного моста, вызванноедвухфазным режимом, всегда приводитк ускоренной работе одного из интегрирующих узлов, сигнал на суммирующемвходе которого существует непрерывно,а на вцчитающем " отсутствует, чтосоответствует требованию ускореннойликвидации этого наиболее опасногоповреждения,Нарушения коммутаций вентилей,имеющие периодический характер, но. возникающие с частотой, меньшей ос"новной частоты питающей сети, а такженарушения, имеющие непериодическийхарактер и возникающие хаотично в те"чение некоторого заданного интервалавремени, ликвидируются устройством сбольшим временем чем ежепериодныенарушения. Техни ко-э кономи че ская эффективность изобретения состоит в повышении надежности защиты мостовых преобра" зователей, что обеспечивает предотвра" щение повреждений дорогостоящего вентильного и иного оборудования пре" образовательных уставок высокого не" пряжения. Устройство для защиты мостового преобразователя, содержащее попарно подключенные к датчикам Фазных токов разнополярные токовые органы, элемен" ты совпадения по числу фаз и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения фукнциональных возможностей, оно снабжено дополнительными элементами ИЛИ, инверторами и интегрирующими узлами по числу фаз, причем выходы токовых ор" ганов попарно через дополнительный элемент ИЛИ соответствующей фазы подключены к первому .входу элемента совпадения этой фазы, второй вход которого через инвертор последующей фазы подключен к .выходу элемента ИЛИ последующей Фазы, выход элемента совпадения соответствующей фазы подключен к суммирующему входу интегрирующего узла этой фазц,вычитающий вход кото" рого подключен к выходу элемента сов" падения последующей Фазы, а выходы ин 7 991519тегрирующих увлов подключены к входамэлемента ИЛИ, УИстоиники информации,принятые во внимание при экспертизе У 81, Авторское свидетельство СССР Й 98875кл. Н 02 Н 7/10, 19712. Авторское свидетельство СССР 61 Й 707, кл. Н 02 Н 7/10, 1976.