Устройство для защиты мостового преобразователя от перенапряжений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ , содержащее датчики напряжения по числу вентилей преобразователя , выходы датчиков напряжения вентилей каждой фазы через первые входы соответствуюц их первых элементов И подключены к входам соответствующего двухвходового элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу соотпетствующего триггера, вторые входы первых элементов И предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя .управляющих импульсов, выход каждого триггера подключен к соответствующему входу общего трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам вторых элементов И, вторые входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, а выходы - к первым входам соответствующих вторых элементов ИЛИ, выходы которьсх предназначены для подключения к сеткам соответствуюищх вентилей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения установленной мощности вентилей преобразователя,введены третьи двухвходовые элементы ИЛИ i и третьи элементы И по числу вентилей преобразователя, а вторые элементы ИЛИ выполнены трехвходовыми , причем входы третьих двухвходовых элементов ИЛИ предназначены для подключения к соответствуюцщм вьЕходам формирователя управtaa& ляюя1их импульсов, выход каждого из них соединен с вторым входом соответствующего третьего элемента И, первьм вход каждого иэ которых соединен с выходом соответствующего триггера, вторые и третьи входы вторых элементов ИЛИ соединены с выходами двух соответствующих третьих элементов И.

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

062 А

09) (11) зШ Н 02 H 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3577621/24-07 (22) 05.04.83 (46) 15.06.84. Бюл. ¹- 22 (72) В.С. Липатов и В.Е. Зеленов (71) Отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (53) 621.3 16.925.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 608224, кл. Н 02 Н 7/10, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹748646,,кл. H 02 Н 7/10, Н 02 М 1/18, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащее датчики напряжения по числу вентилей преобразователя, выходы датчиков напряжения вентилей каждой фазы через первые входы соответствующих первых элементов И подкчючены к входам соответствующего двухвходового элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу соответствующего триггера, вторые входы первых элементов И предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, выход каждого триггера подключен к соответствующему входу общего трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам вторых элементов И, вторые входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, а выходы — к первым входам соответствующих вторых элементов ИЛИ, выходы которых предназначены для подключения к сеткам соответствующих вентилей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения установленной мощности вентилей преобразователя,введены третьи двухвходовые элементы ИЛИ и третьи элементы И по числу вентилей преобразователя, а вторые элементы ИЛИ выполнены трехвходовыми, причем входы третьих двухвходовых элементов ИЛИ предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, выход каждого из них соединен с вторым входом соответствующего третьего элемента И, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего триггера, вторые и третьи входы вторых элементов ИЛИ соединены с выходами двух соответствующих третьих элементов И.

1098062 строя. t

Изобретение относится к технике защиты преобразователей электрической энергии на управляемых вентилях, работающих на нагрузку с большой индуктивностью. 5

Известно устройство защиты от перенапряжений мостового преобразователя, снабженное формирователем управляющих импульсов, содержащее для каждого вентиля датчик напряже- !0 ния, соединенных с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к формирователю управляющих импульсов, а выход — к одному из входов элемента ИЛИ f1).

Однако после предотвращения аварии возникает несимметричный режим работы трансформатора, обусловленный несимметрией тока в фазах.

Наиболее близким к предлагаемому 20 по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для защиты от перенапряжений мостового преобразователя, содержащее датчики напряжения по числу вентилей 25 преобразователя, выходы датчиков напряжения вентилей каждой фазы через первые входы соответствующих первых элементов И подключены к входам соответствующего двухвходового элемента ИЛИ, выходом попключенного к входу соответствующего триггера, вторые вхопы первых элементов И предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, выход каждого триггера подключен к соответствующему входу общего трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам вторых элементов И, О вторые входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, а выходы — к первым входам соответствующих вторых элементов ИЛИ, выходы которых предназначены для подключения к сеткам соответствующих вентилей (2).

Однако после срабатывания устройства защиты вся энергия, запасенная в нагрузке преобразователя, протекает через смежные вентили одного из плеч преобразователя,что может вызвать их перегрев и выход из

Цель изобретения — повышение надежности и снижение установленной мощности вентилей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты мостового преобразователя от перенапряжений, содержащее датчики напряжения по числу вентилей преобра-, зователя, выходы датчиков напряжения вентилей каждой фазы через первые входы соответствующих первых элементов И поцключены к входам соответствующего двухвходового элемента ИЛИ, выходом подключенного к вхоцу соответствующего триггера, вторые входы первых элементов И предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, выход каждого триггера подключен к соответствующему входу общего трехвходового элемента ИЛИ„ выход которого подключен к первым входам вторых элементов И, вторые вхоцы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, а выходы — к первым входам соответствующих вторых элементов ИЛИ, выходы которых предназначены для подключения к сеткам соответствующих вентилей„ введены третьи двухвходовые элементы ИЛИ и третьи элементы И по числу вентилей преобразователя, а вторые элементы ИЛИ выполнены трехвходовыми, причем входы третьих двухвходовых элементов ИЛИ предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, выход каждого из них соединен с вторым входом соответствующего третьего элемента И, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего триггера., а вторые и третьи входы вторых элементов ИЛИ соединены с выходами двух соответствующих третьих элементов И.

На черте>ке представлена схема устройства для защиты мостового преобразователя от перенапряжений.

Устройство для защиты преобразователя содержит формирователь управляющих импульсов (ФУИ) 1, датчики напря>кений 2-7 соответственно вентилей 8-13, триггеры 14- t6,ïåðвые элементы И 17-22,вторые элементы И 23-28, третьи элементы И 29-34, первые элементы ИЛИ 3537, вторые элементы ИЛИ 38-43, третьи элементы ИЛИ 44-49 и общий элемент ИЛИ 50.

1098062

f5

2S

40

50 Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе преобразователя на управляющий электрод (сетку) каждого вентиля 8-13 поступает от формирователя управляющих импульсов 1 свой управляющий сигнал через вторые элементы И 23-28 и третьи элементы ИЛИ 44-49. На вторых входах вторых элементов И присутствует разрешающий сигнал от общего элемента ИЛИ 50.

В случае обрыва или случайного отключения любого вентиля, например 8, в период прохождения тока напряжение на нем возрастает, что приводит к срабатыванию соответствующего датчика напряжения 2 и появлению сигнала на выходе элемента И 17, соединенного через эле- мент ИЛИ 35 с входом триггера 14, который срабатЬ|вает и выдает сигналы на общий элемент ИЛИ 50 и элементы И 3 1, И 33. Через элемент ИЛИ

50 снимается разрешающий сигнал с элементов 23-28 на прохождение управляющих сигналов от ФУИ 1 к соответствующим вентилям. Одновременно через элемент ИЛИ 48 на второй вход элемента И 33 поступает управляющий сигнал от ФУИ,предназначенный для вентиля 8 (вышедшего из строя), на второй вход элемента ИЛИ 48 поступает управляющий сигнал от ФУИ вентиля, коммутация которого должна быть очередной, т.е. сдвинутый на 60 эл.град., в данном случае вентиля 13. Через элементы ИЛИ 42 и ИЛИ 43 управляющие сигналы проходят на вентили

12 и 13, что привддит к их одновременному открытию и шунтированию нагрузки с большой индуктивностью.

Продолжительность управляющих сигналов на вентилях 12 и t3 при аварийной ситуации будет определяться суммарной длительностью сигналов, формируемых ФУИ для вентилей 8 и

13, сдвинутых друг относительно друга на 60 эл.град., т.е.

180 эл.град. С появлением на выходе

ФУИ управляющего сигнала вентиля, включенного в одно плечо с вышедшим из строя, для нашего случая при выходе 8 это сигнал вентиля 9, этот сигнал через элемент ИЛИ 46 и элемент И 31, на втором входе которого присутствует сигнал от триггера 14, через элементы ИЛИ 40 и

41, поступает на вентили 10 и 11, что приводит к их включению. Одновременно отключаются вентили 12 и !

3 из-за прекращения по длительности поступления на них сигналов от ФУИ. Длительность включения вентилей 10 и 11 также будет

180 эл.град. . Таким образом, управляющие сигналы вентилей 8 и 9 — вентилей,смежных в плече с повреждением, обеспечивают поочерецное переключение управляющих сигналов на смежные вентили неповрежденных плеч, что обеспечивает равномерное распределение энергии, рассеиваемой на вентилях при аварии на неповрежденные вентили. Расширение управляющих сигналов до 180 эл.град. осуществляется за счет дополнительной подачи сигналов от каналов вентилей, коммутация которых должна быть очередной.

Лналогично обеспечивается работа устройства защиты при выходе любого другого вентиля мостового преобразователя.

Ток нагрузки при срабатывании устройства защиты замыкается поочередно через смежные вентили неповрежденных плеч и затухает с постоянной времени, определяемой параметрами контура,тем самым исключаются перенапряжения, которые могли бы возникнуть при обрыве тока нагрузки.

Таким образом, введение дополнительных элементов И и ИЛИ и новых связей создает новый алгоритм управления неповрежденными вентилями преобразователя при возникновении аварии, что обеспечивает поочередное включение вентилей неповрежденных плеч мостового преобразователя,что, в свою очередь, позволяет снизить тепловое воздействие аварийного тока на вентили в процессе срабатывания защиты за счет поочередного распределения его между неповрежденными вентилями, повышая надежность работы преобразователя в целом.

Ф.;"гдыд П1П "Пятект" г. Укг орор,, ул, Проектнан,4

11>y,г Д Р

1098062 коз 4218/43

Типаж б14 Подписное й