Устройство для защиты от перенапряжений тиристоров высоковольтного тиристорного вентиля

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ТИРИСТОРОВ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТИРИСТОРНОГО ВЕНТИЛЯ, содержащее на каждый из тиристоров делитель напряжения, состоящий из первого и второго конденсаторов,включенных последовательно, и предназначенный для подключения между анодом н катодом соответствующего тиристора трансформатортока, диод, первый, второй, третий резисторы и пороговый ключ, отличающееся тем, что, Q целью повышения надежностиJв него введены на каждай из тиристоров третий конденсатор и стабилитрон, при этом первый и второй резисторы подключены соответственно параллельно первому и второму конденсаторам, . объединенные выводы которых через третий конденсатор, пороговый ключ И первичную обмотку трансформатора тока соединены с выводом дня подключения управляющего электрода тиристора соответствующего вентиля , а вторичная обмотка трансформатора тока через диод подключена к третьему конденсатору, шунтированному третьим резистором и стабилитроном . 2.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что порого (Л Bbrii ключ выполнен в виде диодного тиристора. 3.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что пороговый . ключ выполнен в виде триодного тиристора , диода и стабилитрона,причем диод и стабилитрон включены 05 последовательно между анодом и уп равляющим электродом триодного ти :л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1166215

4(51) Н 02 Н 7 12!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / -: : ™„1" "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 БЩ Ц?: с ч? г: с

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с тиристора.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пороговый ключ выполнен в виде триодного тиристора, диода и стабилитрона,причем диод и стабилитрон включены последовательно межпу анодом и управляющим электродом триодного ти(21) 3683103/24-07 (22) 02.01.84 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) В.Ф. Баракаев, А.А. Маслов, О.П. Нечаев и А.И. Федотов (?1) Всесоюзный электротехнический . институт им. В,И. Ленина (53) 621.316.325.4 (088.8) (56) 1. Патент США ¹ 3662250, кл. 321-11, 1974.

2. Патент США ¹ 3412312, кл. 321-11, 1968. (54)(57) 1 . УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ТИРИСТОРОВ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТИРИСТОРНОГО ВЕНТИЛЯ, содержащее на каждый из тиристоров делитель напряжения, состоящий из первого и второго конденсаторов,включенных последовательно, и предназначенный для подключения между анодом н катодом соответствующего тиристора трансформатор тока, диод, первый, второй, третий резисторы и пороговый ключ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в него введены на каждый из тиристоров третий конденсатор и стабилитрон, при этом первый и второй резисторы подключены соответственно параллельно первому и второму конденсаторам, объединенные выводы которых через третий конденсатор, пороговый ключ и первичную обмОтку .трансформатора тока соединены с выводом для подключения управляющего электрода тиристора соответствующего вентиля, а вторичная обмотка трансформатора тока через диод подключена к третьему конденсатору, шунтированному третьим резистором и стабилитроном, 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пороговый ключ выполнен в виде диодного

11662

1О

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в высоковольтных тиристорных вентилях.

Известно устройство, формирующее защитный импульс управления, когда прямое напряжение на тиристорах достигает опасной величины Г17.

Недостатком этого устройства является то, что как при внешних перенапряжениях (редкий эпизодический характер), так и при внутренних (устойчивый характер),особенно при отказах в системе управления, включение тиристоров происходит с предельной амплитуды. Причем защитному. включению предшествует-выброс напряжения, резко увеличивающий потери в шунтирующих цепях, если та- 0 кое включение имеет место каждый период. Кроме того, сокращается ресурс тиристоров в этих ячейках, Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты от перенапряжений тиристоров высоковольтного тиристорного вентиля, содержащее на каждый из тиристоров делитель напряжения, состоящий из первого и второго конденсаторов, включенных последовательно, и предназначенный для подключения между анодом и катодом соответствующего тиристора трансформатор тока, диод, первый, второй, третий резисторы и пороговый ключ 2 .

В устройстве (2) конденсатор разряжается через пороговый ключ на управляющий электрод тиристора, ког- . да прямое напряжение на нем превы- 40 сит допустимую величину. Пороговый ключ может переключиться и при более низком напряЖении на тиристоре,если в какой-либо ячейке исчез регулярный импульс управления. Появившийся при 45 включении остальных исправных ячеек анодный ток наведет во вторичных обмотках трансформаторов, включенных в анодную цепь этих ячеек, ЭДС. Каждая из вторичных обмоток подключена 50 к пороговому ключу соседней (против направления тока) ячейки. Вслед за этим накопительный конденсатор разрядится на цепь управления тиристора и последний включится от за- 55 щитного импульса. Указанная ячейка включится с некоторым запаздыванием относительно остальных и потому

15 г ее включению будет предшествовать выброс напряжения на тиристоре, амплитуда которого зависит от режима работы вентиля и быстродействия порогового ключа. В общем случае обеспечить выброс, составляющий не более

10-20Х от исходного напряжения,вполне реально в известном устройстве.

Однако при пробое одного или нескольких тиристоров в известном устройстве может произойти ложное включение всего вентиля, что приводит к снижению надежности устройства.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для защиты от перенапряжений тиристоров высоковольтного тиристорного вентиля, содержащее на каждый из тиристоров делитель напряжения, состоящий из первого и второго конденсаторов, включенных последовательно, и предназначенный для подключения между анодом и катодом соответствующего тиристора трансформатор тока, диод, первый, второй, третий резисторы и пороговый ключ, введены на каждый из тиристоров- третий конденсатор и стабилитрон, при этом первый и второй резисторы подключены соответственно параллельно первому и второму конденсаторам, объединенные выводы которых через третий конденсатор, пороговый ключ и первичную обмотку трансформатора. тока соединены с выводом для подключения управляющего электрода тиристора соответствующего вентиля, а вторичная обмотка трансформатора тока через диод подключена к третьему конденсатору, шунтированному третьим резистором и стабилитроном,.

Причем пороговый ключ выполнен в виде диодного тиристора.

Кроме того, пороговый ключ выполнен в виде триодного тиристора; диода и стабилитрона, причем диод и стабилитрон включены последовательно между анодом и управляющим электродом триодного тиристора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства с диодным тиристором в качестве порогового ключа1 на фиг.2 — схема устройства с пороговым ключом на базе триодного тиристора. з 1

Устройство, подключенное к тиристору 1, шунтированному RC-цепью 2, содержит делитель 3 напряжения, состоящий из конденсаторов 4 и 5 и .резисторов 6 и 7, Средняя точка делителя. через .конденсатор 8, пороговый ключ 9 и первичную обмотку трансформатора 10 тока подключена к управляющему электроду тиристора 1. Вторичная обмотка трансформатора 10 тока через диод 11 подключена к конденсатору 8, шунтированному стабилитроном 12 и резистором 13. Пороговый ключ 9 (фиг.2) может быть выполйен из триодного тиристора 14, диода 15 и стабилитрона 16.

Устройство работает следующим образом.

При перенапряжении положительной полярности, превышающем по амплитуде допустимую величину, напряжение на конденсаторе 5 низковольтного плеча делителя 3 превышает уровень переключения порогового ключа 9 и тиристор 1 включается от защитного импульса. Аналогичная ситуация наблюдается при исчезновении с.этой ячейки регулярного импульса управления. На ней нарастает прямое напряжение до тех пор,пока включится ключ 9. От первого же защитного импульса, через трансформатор 10 тока

166215 4 и диод !! заряжается конденсатор 8 до напряжения лавинообразования параллельно включенного стабилитрона

12. Причем полярность включения последнего, как и диода в узле отбора тока, выбраны таким образом, что напряжение на конденсаторе 8 складывается с напряжением на конденса-. торе 5 низковольтного плеча дели1п теля. Положительное смещение снижает порог включения силового тиристора, поэтому, в случае устойчивого отказа регулярного импульса, второе и последующие защитные включения, следующие с частотой сети, происходят с меньшим выбросом напряжения.

Подбором стабилитрона 12 и резистора 13 можно добиться желаемой величины выброса и постоянной времени щ разряда конденсатора в узле смещения.

Таким образом, устройство допускает лишь однократное защитное включение с предельного по амплитуде

25 напряжения второе и последукицие периодические включения будут происходить с более низкого уровня, причем в случае пробоя одного или нескольких тиристоров ложного включения вентиля не происходит. Благодаря этому повышается надежность тиристоров, включающихся от защитного импульса управления.

Ъ

Составитель В. Широков

Редактор И, Дербак Техред СЛовжий Корректор Л. ïå«î

Заказ 4318/49 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4