Устройство для контроля состояния тиристоров статического преобразователя

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ТИРИСТОРОВ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, работаюпего с задающим генератором и распределителем импульсов, содержащее датчики состояния тиристоров, формирователь импульсов , входом предназначенный для подключения к выходу задающего генератора , трехвходовые элементы И по контролируемых тиристоров преобразователя , блок элементов индикации и исполнительный орган контроля, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, защиты , при Невыключении тиристора и индикации его состояния, первый вход каждого трехвходового элемента И соединен с выходом формирователя импульсов , второй вход трехвходового-, элемента И соединен с выходом датчика состояния контролируемого т ристора , а третий вход этого элемента йре)1назначен для подключения к выхо y распределителя импульсов, являющемуся последующим относительно вы}& )да, испсшьзуемого для управления контрблируемым тиристором, выход трехвходового элемента И соединен с соответствую1цим входом блока элементов индикации и исполнительным органам контроля. 2. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты при самопроизвольном включении тиристора и индикации его состояния, оно с снабжено двухвходовыми элементами И и ИЛИ по числу контролируе1 «х тирис (Л торов преобразователя, причем первый вход двухвходового элемента И подключен к выходу датчика состояния контролируемого тиристора, а второй вход через элемент. ИЛИ предназначен для подключения к двум выходам распределителя импульсов, которые по порядку работы являются последующиKi ми за выходом, используемым для контроля невыключения тиристора, выход fC двухвходового элемента И соединен о с соответствующим входом блока элеэ ментов индикации и с исполнительным органом контроля. JO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«В «1>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3490692/24-07 (22) 17.09.82 (46) 07.02, 84. Бюл. Р 5 (72 ) Н. M. Канашев и С. M.Poñëÿêîs (71) Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (5 3) 621. 314 ° 5 72 (088. 8) (56 ) 1. Авторс кое свидетельство СССР

Р 340020, кл. H 02 Н 7/10, 1970.

2. As торс кое с нидетел ь ство С CCP

9 904089, кл. Н 02 Н 7/12, Н 02 Н 1/18, 1980. (54)(57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СОСТОЯНИЯ ТИРИСТОРОВ СТАТИЧЕСКОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, работающего с задающим генератором и распределителем импульсов, содержащее датчики состояния тиристоров, формирователь импульсов, входом предназначенный для под-. ключения к выходу задающего .генератора, трехвходоные элементы И по чис лу контролируемых тиристоров преобразователя, блок элементов индикации и исполнительный орган контроля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью понышения быстродействия защиты при неныключении тиристора и индикации его состояния, первый вход каждого трехнходового элемента И соединен с выходом формирователя импульсов, второй вход трехвходового элемента И соединен с выходом датчика состояния контролируемого тирис тора, а третий вход этого элемента йредназначен для подключения к выходу распределителя импульсон, являю.щемуся последующим относительно выУода, используемого для управления койтролируеьым тиристором, выход 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 щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия защиты при самопроизвольном включении тиристора и индикации его состояния, оио снабжено двухвходовыми элементами И и ИЛИ по числу контролируемых тиристоров преобразователя, причем первый вход двухвходового элемента И подключен к выходу датчика состояния контролируемого тиристора, а второй вход через элемент. ИЛИ предназначен для подключения к двум выходам распределителя импульсов, которые по порядку работы являются последующими за ныходом, используемым для контроля неныключения тиристора, выход двухвходового элемента И соединен с соответствующим входом блока элементов индикации и с исполнительным органом контроля, 1072203

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти . применение в системах диагностики и защиты тиристорных преобразователей, в частности для диагностики и защиты трехфазного тиристорного авто" 5 номного инвертора, снабженнбго задающим ген ератором, исполнительным органом защиты, датчиками состояния тиристоров, формирователем импульсов и блоком индикации. 10

Известно устройство для контроля состояния тиристора, содержащее схему совпадения, один из входов которой соединен с датчиком анодного то

° ка тиристора, а другой - с выходом !5 элемента задержки, вход которого подключен к источнику управляющих импульсов тиристора, второй вход элемецта задержки, выполненного на триггере, соединен с датчиком анод- 20 ного тока (1 3. о

Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено только для контроля самопроизвольно" го включения тиристора и не позво- 25 ляет контролировать невыключение тиристора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство защиты тиристорного преобразователя, работающего с задающим генератором, содержащее датчики тока тиристоров, связанные с входами элементов ИЛИ и И, выходи которых соединены с бло». ком индикации, в1- менный селектор, связанный с исполнительным органом контроля, два формирователя импульсов,,один из которых входом соединен с задающим генератором,.а второй" — с выходом элемента ИЛИ, эле- 40 мент, неравнозначности, входы которого соединены с выходами формирователей, а выход соединен с входом временного сел ектора, элементы НЕ, входами со един ен ные с выходами дат чи- 45 ков тока, а выходами е элементами И, третьи входы которых соединены с выходом временного селектора.

Это устройство позволяет обнаруживать отказы типа невключение 50 и самопроизвольное включение тиристора Г2 g.

I

Недо статс к такого у строй ства в том, что оно не позволяет обнаружить неисправности типа невыключение 55 тиристора, кроме того, его невозможно использовать для контроля тиристоров преобразователя с малокосинусной нагрузкой, так как при малокосинусной нагрузке момент формирова 60 ния сигнала на выходе датчика тока не будет совпадать с моментом формирования импульса формирователя, вход которого 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 быстродействия защиты статического преобразователя при неныключении и самопроизвольном включении тиркстора и индикации его состояния.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля состояния 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 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 контроля невыключения тиристора, выход двухвходового элемента И соединен с соответствующим входом блока элементов индикации и с исполнительным органом контроля.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 временные диаграмМы (й - импульсы с выхода задающего генератора; b — жимпульсы с выхода распределителя импульсон; K — 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 диаграмма даны применительно к трехфазному автономному ти1072203 ристорному инвертору напряжений со

120 эл. град. проводимостью тиристоров.

У строй с тво (фиг. 1) для контрол я состояния тиристоров статического преобразователя 1, снабженного задаю- 5 щим генератором 2 и распределителем 3 импульсов, содержит датчики 4 - 9 состояния тиристоров, формирователь 10 импульсов, соединенный с выходом задающего генератора, блок 11 10 элементов 12 и 13 индикации и для каждого контролируемого тиристора трехвходовый элемент И 14, двухвходовый элемент И 15 и двухвходовый элемент HJIH 16. Вход распределителя им- 15 пульсов 3 соединен с выходом задаюшего генератора 2, первый вход элемента И 14 соединен с выходом формирователя 10 импульсов, второй вход элемен та И 14 и первый вход элемента И 15 20 соединены с выходом датчика состояния контролируемого тиристора (напри мер, датчика 4 состояния), третий вход элемента И 14 подключен к выходу (е) распределителя 3 импульсов, 25 являющемуся последующим относительно выхода (д); используемого для управ- . ления контролируемым тиристором, вто рой вход элемента И 15 через элемент ИЛИ 16 подключен к двум выходам З0 .(ж и 5) распределителя 3 импульсов, первый из которых по порядку работы является последующим за выходом (e), используемым для контроля невыключенйя тиристора, выход. элемента И 14 соединен с элементом 12 блока иидика ции (неисправность типа невыключение тиристора ) и с исполнительным органом защиты, а выход элемента И соединен .с элементом 13 блока индика дии (неисправность типа самопроиз- 40 вольное включение тиристора и с исполнительным органом зашиты.

Устройство работает следующим образом.

При контроле невыключения тиристо45 ра 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 функ- 55 ционировании преобразователя импульсы, f поступающие на входы элемента И 14 (фиг. 2,K, е, л) взаимно исключают друг друга в любой момент времени, поэтому на выходе этого элемента сохраня- Я} ется состояние логического нуля.

Если происходит невыключение тиристора, к которому подключен датчик 4 состояния, например, в момент времени „, то в момент времени t> 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 за|циты.

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 b ), являющихся последующими за выходом (фиг. 2, ), 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 t, то совпадение импульсов распределителя (фиг. 2<>) 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

t4 — tg контроль не произ водится, поскольку в это время тиристор включиться не может, так как он зашунтирсван проводящим в течение этого времени обратным диодом (горизонтальная штриховка на фиг. 2,к) . Величина этого интервала времени зависит от характера нагрузки. Так, при cosЧ=

0,3 этот интервал соответствует

74 эл. град.

Устройство обеспечивает быстродействие защиты формированием сигнала,на исполнительный орган защиты до начала возникновения сквозного срыва. Так, йапример, при невыключении тиристора, к которому подключен датчик 4 состояния, аварийный процесс может возникнуть в момент времени 1З, когда В проводящем состоянии окажутся одновременно два тиристора в плечах одной фазы (момент 3 -.момент включения тиристора другого плеча той же фазы), и обычные средства защиты .сформируют сигнал не ранее его момента, а предлагаемое устройство может сформировать сигнал

S

10722 в момент Фу, т. о В момент невыклю чеиия контролируемого тиристора, а значит с упреждением не менее чем на 60 эл.. град. относительно возникновения сквозного созыва (s зависимости от величины eosV упреждение 5 может быть и более 60 эл. град.

Предлагаемое устройство позволяет отключить преобразователь до возникновения аварийного процесса (сквозной срыв), свести до минимума время 30 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 статичес- 20 кого преобразователя формирует команду на снятие импульсов управления тиристорами ITо сигналу о невыключении какого-либо из тиристоров, т.е. преобразователь отключается до начала сквозного сагыза и сигнализирует элементом индикации о номере невыклю чившегося тиристора. При самопроизвольном включении тиристора также формируется 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.

Т6-250}, 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 чение ора йони ис ре

1072203

Составитель О.Мещерякова

Редактор С. Пекарь Техред B,далекорей Корректор И.Эрдейи

Заказ 141/49 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4