Устройство для контроля состояния тиристоров статического преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АНИЕ ИЗОБРЕТ А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 340020, кл. Н 02 Н 7/10, 1970.2. Авторское свидетельство СССР9 904089, кл. Н 02 Н 7/12,Н 02 Н 1/18, 1980.(,54)(57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯСОСТОЯНИЯ ТИРИСТОРОВ СТАТИЧЕСКОГОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, работающего с задающим генератором и распределителемимпульсов, содержащее датчики состояния тиристоров, формирователь импульсов, входом предназначенный для под-.ключения к выходу задающего генератора, трехвходовые элементы И по чисф.лу контролируемых тиристоров преобразователя, блок элементов индикациии исполнительный орган контроля,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия защиты при невыключении тиристора и ин.дикации его состояния, первый входкаждого трехвходового элемента Исоединен с выходом формирователя импульсов, второй вход трехвходового элемента И соединен с выходом дат" чика состояния контролируемого тирис" тора, а третий вход этого элемента йредназначен для подключения к выходу распределителя импульсов, являющемуся последующим относительно вы" Кода, используемого для управления койтролируеьым тиристором, жход трехвходового элемента И соединен с соответствующим входом блска элементов индикации и исполнительным органом контроля.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения быстродействия защиты при самопроизвольном включении тиристора и индикации его состояния, оио д снабжено двухвходовыми элементами И и ИЛИ по числу контролируемых тирис- у торов преобразователя, причем перняй вход двухвходового элемента И подключен к выходу датчика состояния ффффф контролируемого тиристора, а второй вход через элемент. ИЛИ предназначен для подключения к двум выходам распределителя импульсов, которые по порядку работы являются последующими за выходом, используемым для конт. роля невыключения тиристора, выход двухвходового элемента И соединен с соответствующим входом блока элементов индикации и с исполнительным органом контроля,.применение в системах диагностикии защиты тиристорных преобразователей, в частности для диагностики изащиты трехфазного тиристорного авто" 5номного инвертора, снабженнбго задающим генератором, исполнительныморганом защиты, датчиками состояниятиристоров, формирователем импульсов и блоком индикации. 10Известно устройство для контролясостояния тиристора, содержащее схему совпадения, один из входов которой соединен с датчиком анодного тоф ка тиристора, а другой - с выходом 5элемента задержки, вход которогоподключен к источнику управляющихимпульсов тиристора, второй входэлемецта задержки, выполненного натриггере, соединен с датчиком анодного тока 1 3.оНедостатком данного устройстваявляется то, что оно предназначенотолько для контроля самопроизвольного включения тиристора и не позволяет контролировать невыключение тиристора,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройствозащиты тиристорного преобразователя,работающего с задающим генератором,содержащее датчики тока тиристоров,связанные с входами элементов ИЛИи И, выходы которых соединены с бло.ком индикации, в 1. менный селектор,связанный с исполнительным органомконтроля, два формирователя импульсов, один из которых входом соединен с задающим генератором,.а второй" - с выходом элемента ИЛИ, элемент, неравнозначности, входы которого соединены с выходами формирователей, а выход соединен с входом временного селектора, элементы НЕ, входами соединенные с выходами датчиков тока, а выходами е. элементами И,третьи входы которых соединены свыходом временного селектора.Это устройство позволяет обнаруживать отказы типаневключение ф 50исамопроизвольное включение ф тиристора Г 23.Недо статс к такого у строй ства втом, что оно не позволяет обнаружитьнеисправности типа невыключение 55тиристораф, кроме того, его невозможно использовать для контроля тиристоров преобразователя с малокосинусной нагрузкой, так как при малокосинусной нагрузке момент формирова 60ния сигнала на выходе датчика токане будет совпадать с моментом формирования импульса формирователя, входкоторого соединен с задающим генератором (например: при косинусе угла нагрузки равном 0,3 разница в момен тах формирования импульсов составит 14 эл. град.).Цель изобретения - повышение быстродействиязащиты статического преобразователя при неныключении и самопроизвольном включении тиркстора и индикации его состояния.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля сос" тояния тиристоров статического пре" образователя, Работающего с задающим генератором и распределителем импульсов, содержащем датчики состояния тиристоров, формирователь импульсов, входом предназначенный для подключения к выходу задающего генератора, трехвходоные элементы И по числу контролируемых тиристоров преобразователя, блок элементов индикации и исполнительный орган контроля, первый вход каждого трехвходового элемента И соединен в выходом формирователя импульсов, второй вход трехвходс ного элемента И соединен с выходом датчика состояния контролируемого тиристора, а третий вход этого элемента предназначен для подключения к выходу распределител я импульсов, являющемуся последующим относительно выхода, используемого для управления кантро" лируеьым тиристором, выход трехнходового элемента И соединен с соответствующим входом блока элементов индикации и исполнительным органом контроля.Кроме того, устройство снабжено двухвходоными элементами И и ИЛИ по числу контролируемых тиристоров преобразователя, причем перный вход двухвходового элемента И подключен к выходу датчика состояния контроли" руемого тиристора, а второй вход - через элемент ИЛИ предназначен для подключения к двум выходам распределителя импульсон, которые по порядку работы являются последующими за выходом, используемым для контроля невыключения тиристора, выход двухвходового элемента И соединен с соответствующим входом блока элементов индикации и с исполнительным органом контроляНа Фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг.2 временные диаграмМы ( й - импульсы с выхода задающего генератора; Б - жимпульсы с выхода распределителя импульсон; к - импульсы с выхода датчика контролируемого тиристора; л - импульсы с выхода Формирователя импульсов;м - импульсы с выхода трехвходового элемента, И; н - импульсы с выхода двухвход-ного элемента И) .Временные диаграммы даны применительно к трехфазному автономному тиристорному инвертору напряжений со120 эл. град. проводимостью тиристоров,Устройство (фиг. Ц для контролясостояния тиристоров статическогопреобразователя 1, снабженного задающим генератором 2 и распределителем 3импульсов, содержит датчики 4 - 9состояния тиристоров, формирователь 10 импульсов, соединенный с выходом задающего генератора, блок 11 10элементов 12 и 13 индикации и длякаждого контролируемого тиристоратрехвходовый элемент И 14, двухвходо.вый элемент И 15 и двухвходовый элемент ИЛИ 16. Вход распределителя импульсов 3 соединен с выходом задаюшего генератора 2, первый вход элемента И 14 соединен с выходом Формирователя 10 импульсов, второй вход элемента И 14 и первый вход элемента И 15 20соединены с выходом датчика состояния контролируемого тиристора (например, датчика 4 состояния), третийвход элемента И 14 подключен к выходу (е) распределителя 3 импульсов,являющемуся последующим относительновыхода (д); используемого для управ- .ления контролируемым тиристором, второй вход элемента И 15 через элемент ИЛИ 16 подключен к двум выходам З.(ж и 5) распределителя 3 импульсов,первый из которых по порядку работыявляется последующим за выходом (Р),используемым для контроля невыключенйя тиристора, выход. элемента И 14соединен с элементом 12 блока иидикации (неисправность типа невыключение тиристора) и с исполнительныморганом защиты, а выход элемента Исоединен с элементом 13 блока индикадии (неисправность типа самопроизвольное включение тиристора 1 и сисполнительным органом зашиты.Устройство работает следующим образом.При контроле невыключения тиристо 45ра на входах элемента И 14 осуществляется совпадение импульсов формиро.вателя 10 (фиг,2,л )., датчика состояния, например датчика 4, контролируемого тиристора (фиг.2, к) и импульса(Фиг., 2 ) с выхода распределителя импульсов, являющегося последующим от"носительно выхода (Фиг,2,д , йспользуемого для управления контролируеьым тиристором. При нормальном функционировании преобразователя импульсы,поступающие на входы элемента И 14(фиг. 2,к, е, л) взаимно исключают другдруга в любой момент времени, поэтому на выходе этого элемента сохраня- бОется состояние логического нуля.Если происходит невыключение тиристо"ра, к которому подключен датчик 4состояния, например, в момент времени 1, то в момент времени й проис,ходит совпадение импульсов на входах элемента И 14 и на его выходе формируется импульс (фиг, 2,м) - сигнал о невыключении контролируемого тиристора, Этот импульс воздеиствует на элемент 12 блока индикации и на исполнительный орган зациты.При контроле самопроизвольного включения тиристора на входах элемента И 15 осуществляется совпадение импульсов датчика состояния (например, датчика 4), контролируемого тиристора (фиг. 2, к) и одного из двух импульсов с выходов распределителя (фиг. 2,:к или Б), являющихся последующими за выходом(фиг. 2,д), используемым для контроля невыключения тиристора. При нормальном функционировании преобразователя импульсы, поступающие на входы элемента И 15, взаимно исключают друг друга в любой момент времени, поэтому на выходе этого элемента сохраняется состояние логического нуля. Если происходит самопроизвольное включение тиристора, к которому подключен датчик 4 состояния, например, в момент времени 1 З, то совпадение импульсов распределителя (фиг. 2,м) и датчик 4 состояния, (фиг. 2,к ) обеспечивает формирование на выходе элемента И 15 сигнала о самопроизвольном включении тиристор а. Этот сигнал воздейст вует н а элемент 13 блока индикации и на исполнительный орган зашиты. При этом контроль тиристора на самопроизвольное включение осуществляется в течение времени существования указанных импульсов распределителя (Фиг. 2,Ф, Ь ), а в течение времени 4 - 1 контроль не производится, поскольку в это время тиристор включиться не может, так как он зашунтирсван проводящим в течение этого времени обратным диодом (горизонталь. ная штриховка на фиг. 2,к). Величина этого интервала времени зависит от характера нагрузки. Так, при созе:0,3 этот интервал соответствует 74 эл, град.Устройство обеспечивает быстродействие защиты Формированием сигнала,на исполнительный орган защиты до начала возникновения сквозногосрыва. Так йапример, при невыключении тиристора, к которому подключен датчик 4 состояния, аварийный процесс может возникнуть в момент времени Фз, когда В проводящем состоянии окажутся одновременно два тиристора в плечах одной фазы (момент 13 - момент включения тиристора другого плеча той же фазы), и обычные средства защиты .сформируют сигнал не ранее его момента, а предлагаемоеустройство может сформировать сигнал03 3озггФ 2, т.евневыключеиия контролируемого тиристора, а значит с упреждением не менее чем на 60 эл,. град. относительно возникновения сквозного срыва (в зависимости от величины соеЧ упреждение 5 может быть и более 60 эл. град.Предлагаемое устройство позволяет отключить преобразователь до возникновения аварийного процесса (сквозной срыв), свести до минимума время 10 поиска невыключившегося или самопроизвольно включившегося тиристора за счет индикации места и вида неисправности, а также облегчить режим работы исполнительного оргайа защиты, так как отключение статичес кого преобразователя будет происхо.дить при номинальном входном токе.Предлагаемое устройство дпя контроля состояния тиристоров статического преобразователя формирует команду на снятие импульсов управления тиристорами по сигналу о невыключении какого-либо из тиристоров, т,е.преобразователь отключается до начала сквозного срыва и сигнализируетэлементом индикации о номере невыключившегося тиристора. При самопроизвольном включении тиристора такжеформируется сигнал на исполнительный орган защиты, а элемент индикации сигнализирует номер самопроизвольно. включившегося тиристора. Таким образом, предотвращается выход из строя следующего вступающего в работу тиристора .(типа.ТБ который имел бы место при сквозном срыве, и обеспечивается облегченный режим работы йсполнительного органа защиты, так как отключенне статического преобразователя будет происходить при.номинальном входном токе, Кроме того, время, необходимое на поиск неисправности, сведено до минимума за счет индикации места и вида неисправности.1072203 оваКор ИЭрдейи нт , г,ужгород, ул,Проектная, 4 лиал ППП П Составитель О.Ме Редактор С. Пекарь Техред В,Далекоркаэ 141/49 Тираж 667 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушская