Способ ликвидации аварии инвертора магнитогидродинамического (мгд) генератора мгд-энергоблока с инверторами

 

СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИИ ИНВЕРТОРА МАП1ИТОГИДРОДИНАМИЧЁСКОГО (ИГД) ГЕНЕРАТОРА МГД ЭНЕРГОБЛОКА С ИНВЕРТОРАМИ, заключающийся в том, что фиксируют нарушение коммутации тока вентилями инвертора и производят разрыв цепи постоянного тока аварийного инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности МГД энергоблока при возникновении аварийного режима нарушения коммутаций тока вентилями инвертора , после фиксации нарушения коммутации тока вентилями инвертора переводят находящиеся в работе другие инверторы МГД энергоблока в выпрямительный режим, фиксируют отсутствие тока в цепи постоянного тока аварийного инвертора, снимают импульсы (Л управления его вентилями, после разрыва цепи постоянного тока аварийнос го инвертора фиксируют этот разрыв и восстанавливают доаварийный режим инверторов, переведенных в ш трямительный режим.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 H 7/127 ЫИ3@3 . i., ч, xgg j4Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 3385048/24-07 (22) 21.01 82 (46) 15, 05. 90, Бюл. ?1- 18 (71) Научно-исследовательский институт постоянного тока (72) А.Е. Гуревич, К, Б. Гусаковский, Д.Е. Кадомский, 1 ?,А. Казачков, Б.П. Краснова и А.Н. Лавров (53) 621. 316.925. 4 (088.8) (56) Казачков 1В.А., Козлович Г.В., Коротков Б.А., Харитонов А.И. и ?1?ипулин И.И. Преобразование энергии, вырабатываемой МГД генератором фарадеевского типа. Сб. "Известия

НИИПТ" Ф 14, 1968.

Иагнитогидродинамическое преобразование энергии. Открытый цикл. Совместное советско-американское издание. Наука, И., 1979, с. 256-259, 268. (54) (57) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИИ

ИНВЕРТОРА МАГ11ИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОИзобретение относится к электротехнике, в частности к области преобразования постоянного тока магнитогидродинамического (ИГД) генератора в переменный с помощью статических преобразователей, а более точно — к области ликвидации аварий указанных преобразователей.

Известен способ ликвидации аварии, являющейся следствием нарушения в работе инвертора ИГД генератора фарадеевского типа, путем разрыва цепи

:постоянного тока аварийного инверто- ра выключателем постоянного тока. В

„„SU„„1060080 А 1

ГО (?1ГД) ГЕНЕРАТОРА ИГД ЭНЕРГОБЛОКА

С ИНВЕРТОРА??И, заключающийся в том, что фиксируют нарушение коммутации тока вентилями инвертора и производят разрыв цепи постоянного тока аварийного инвертора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности ИГД энергоблока при возникновении аварийного режима нарушения коммутаций тока вентилями инвертора, после фиксации нарушения коммутации тока вентилями инвертора переводят находящиеся в работе другие инверторы ИГД энергоблока в выпрямительный режим, фиксируют отсутствие тока в цепи постоянного тока ава рийного инвертора, снимают импульсы @ управления его вентилями, после разрыва цепи постоянного тока аварийного инвертора фиксируют этот разрыв и С восстанавливают доаварийный режим инверторов, переведенных в выпрями- 2 тельный режим, этом случае инвертор подключен к паре .противолежащих электродов МГД генератора, его номинальное напряжение составляет единицы кВ, что позволяет использовать стандартные выключатели постоянного тока типа АБ ипи

ВАБ. Для современных диагональных секционированных ИГД генераторов требуются инверторы на рабочее напряжение 10 кВ и выше. Выключателей .постоянного тока для работы в таких условиях промышленность не выпускает, их разработка требует значительных усипий. Поэтому указанный способ лик1060080 видации аварии для инверторов, работающих от промьппленных ИГД генераторов, неприменим.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу яв 5 ляется способ ликвидации аварии инвертора ИГД генератора путем шунтирования инвертора с помощью короткозамыкающего устройства, При фиксации аварии им шунтируют инвертор, в результате чего аварийный ток переходит на короткозамыкатель, чем предотвращаются токовые. перегрузки оборудования инвертора. Поскольку длительное включенное остояние короткозамыкателя при работающем ИГД генераторе не допускается из-за перегрузки ИГД канала, далее отключают МГД генератор, з атем без тока размыкают отделитель в цепи постоянного тока аварийного инвертора, после чего производят включение ИГД генератора, Известное устройство содержит блок выявления и фиксации аварии, датчик тока и отделитель в цепи постоянного тока инвертора.

Существенным недостатком такого устройства является то, что описанный способ ликвидации аварии инвертора и устройство, его реализующее связаны с большими потерями времени и энергии из-за необходимости остано.ва и повторного пуска ИГД генератора при аварии любого из многочисленных инверторов, т. е. с существенным снижением надежности МГД энергоблока.

Цель Изобретения — повышение надежности ИГД энергоблока при возникновении аварийного режима нарушения коммутаций тока вентиляции инвертора, Это достигается тем, что согласно предложенному способу ликвидации аварии магнито гидродинамике ско ro МГД ге нер атор а ИГД энергоблок а с инверторами, заключающемуся в том, что фиксируют нарушения коммутации тока вентилями инвертора и производят разрыв цепи постоянного тока аварийного инвертора, после фиксации нарушения коммутации тока вентилями инвертора переводят находящиеся в работе другие инверторы ИГД энергоблока в выпрямительный режим, фиксируют отсутствие тока в цепи постоi янного тока аварийного инвертора, снимают импульсы управления его вентилями, после разрыва цепи постоянного тока аварийного инвертора фиксируют этот разрыв и восстанавливают доаварийный режим ииверторов, переведенных в ныпрямительный режим.

Достижение указанной цели облегчается благодаря тому, что в современных промышленных МГД генераторах с каналом диагонального секционированного типа схема нагружения имеет параллельно-последовательный характер. При этом по длине канала выделено несколько токосъемных зон, между электродами которых включены (непосредственно ипи через суммато.— ры тока электродов) инверторы, причем во изоежание холостого хода участков канала между любыми двумя токосъемными зонами включено не менее двух инверторов.

На фиг,1 приведена стилизованная диаграмма токов и напряжений аварийного и других иннерторов н процессе возникновения и ликвидации повреждения по указанному способу; на фиг.

2 — пример выполнения устройства, реализующего предлагаемый способ.

1Ia фиг„1 с1,, Ud — ток и напряжение аварийного инвертора, Ud — ток и напряжение инвертора, экниналентирующего другие инверторы, включенные между теми же токосъемными зонами, что и аварийный. Токи и напряжения построены н долях соответствующих номинальных значений.

В момент t вследствие чарушения

1 коммутаций тока вентилями аварийного инвертора его напряжение падает до нуля, ток в цепи постоянного тока инвертора начинает возрастать.

Факт нарушения фиксируют и быстро (за 20 мс) переводят другие иннерторы н выпрямительный режим (кривая

Ud< меняет знак). При этом аварийный ток распределяется между всеми инверторами. Под действием ЭДС инверторов, переведенных в выпрямительный режим, ток аварийного инвертора уменьшается и в момент t достигает нуля. Этот факт фиксируют и отключают управляющие импульсы аварийного инвертора и отделитель, разрывающий без тока цепь постоянного тока аварийного инвертора, Факт срабатывания отделителя фиксируют, после чего в момент t начинают обратный пе3 ревод поврежденных иннерторов в доаварийный режим и тем самым восста5 106О08О навливают нормальную работу энергоблокаа.

Устройство (см.фиг.2), реализующее описанный способ ликвидации аварии инвертора, содержит блок 1 выявления и фиксации нарушений коммутаций защищаемого инвертора 2 (блок 1 может быть выполнен на основе любого иэ известных способов и реализующих их устройств дифференциальной защиты), датчик тока 3 и отделитель 4 в цепи постоянного тока инвертора2,блок 5 фиксации нулевого тока (обычное полупроводниковое реле тока}, подключенный к датчику 3, блок

6 перевода других инверторов 7 в выпрямительный режим и обратно (блок 6 может быть, например, реализован в виде двух последовательных элементов типа ИЛИ-11Е с обратной связью), элемент совпадения 8, входы которого подключены к выходам блоков 1 и 5, а выход — к запирающему входу источника 9 управляющих импульсов инвертора 2 и входу блока 10 отключения отделителя 4 (в качестве блока

10 может быть использован одновибратор ). Выход блока 6 связан с входами источников импульсов 11, управляющими фазовым сдвигом импульсов инверторов 7, а блокирующий вход блока 6 с выходом блока 12, фиксирующего отключенное состояние отделителя 4 (блок 12 фиксации отключенного положения отделителя может быть выполнен либо на основе триггера с двумя устойчивыми состояниями, управляемого блок-контактами положения отделителя 4, либо в виде повторителя отключенного положения отделителя, где входным сигналом будет сигнал блокконтакта отключенного положения отделителя).

Устройство работает следующим образом.

При возникновении аварии — нарушения коммутаций вентилей инвертора

2 — срабатывает блок 1 выявления и фиксации аварии и подает сигналы-на подготовку работы элемента совпадения 8 и пуск блока 6 перевода не5

50 поврежденных инверторов 7 в выпрямительный режим путем воздействия от блока 6 на их источники импульсов 11. Перевод инверторов 7 в выпрямительный режим создает условия для прекращения тока в цепи инвертора 2 и выдачи датчиком 3 соответствующего сигнала, фиксируемого блоком 5, В результате срабатываетэлемент совпадения 8, воздействующий на блок

10 отключения отделителя 4. После отключения отделителя, фиксируемого блоком 12, последний подает блокирующий сигнал на вход блока 6, снимающего сигнал фазового перемещения импульсов инверторов 7, в результате чего возобновляется нормальная работа неповрежденных инверторов.

Техническими преимуществами предложенного изобретения по сравнению с известным являются . а) быстрое прекращение аварийного тока через вентили поврежденного инвертора, что по сравнению с коммутационными аппаратами в 2-3 раза снижает токовые воздействия на вентили, б) надежная локализация аварии— отключение с отсоединением от МГД канала только поврежденного инвертора без необходимости отключения в ука-. занных случаях всего МГД генератора, отключение и повторный пуск которого связан с значительными трудностями и затратами времени. С помощью предлагаемого способа и устройства весь цикл ликвидации аварии и восстановления работы ИГД генератора занимает не более 0,5 с.

Экономический эффект от использования изобретения по сравнению с действующим.аналогом и базовым обьектом состоит в отказе от разработки сложного и дорогостоящего коммутационного аппарата постоянного тока большой разрывной мощности, в предотвращении выхода из строя вентильного оборудования, а также в весьма существенном уменьшении недоотпуска электроэнергии энергоблоком (вместо 3-5 ч простоя блок вновь включается в работу яереэ

0,5 с).

Техред N.Õoäàíè÷

Редактор Н, Ленина

Корректор Т, Иалец

Заказ 1534 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101