Способ защиты тиристорного преобразователя от внутренних коротких замыканий

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразовательной технике , используется для заплиты тиристорных преобразователей от внутренних коротких замыканий и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1190444. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения зашиты при трехфазном внутреннем коротком замыкании. При возникновении трехфазного внутреннего короткого замыкания на выходах элемента И-НЕ 30 и элементов И 27, 28, 29 появляется «О. На выходе инвертора 34 появляется «1. На управляющие входы ключей 47, 48, 49, 41, 43, 45 поступает «О, и ключи размыкаются. На управляющие входы ключей 42, 44, 46 поступает «1, и ключи замыкаются. На выходах интеграторов 50, 51, 52 появляются сигналы, пропорциональные токам трехфазного внутреннего короткого замыкания. При недопустимом возрастании тока срабатывает соответствующий нуль-индикатор 59, 60, 61, 62, 63 или 64 и на выходе элемента ИЛИ 65 появляется аварийный сигнал «1. 1 ил. «7 I СО СП СП СО NJ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 Н 7 12

ЯРр;ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1190444 (21) 4002532/24-07 (22) 30.12.85 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) С. В. Рождественский и Ю. А. Розанов (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1190444, кл. Н 02 Н 7/12, 1984. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ВНУТРЕННИХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, используется для защиты тиристорных преобразователей от внутренних коротких замыканий и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1190444.

„„SU» 1317553 А 2

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты при трехфазном внутреннем коротком замыкании. При возникновении трехфазного внутреннего короткого замыкания на выходах элемента И-НЕ 30 и элементов И 27, 28, 29 появляется «О». На выходе инвертора 34 появляется «1». На управляющие входы ключей 47, 48, 49, 41, 43, 45 поступает «О», и ключи размыкаются.

На управляющие входы ключей 42, 44. 46 поступает «1», и ключи замыкаются. На выходах интеграторов 50, 51, 52 появляются сигналы, пропорциональные токам трехфазного внутреннего короткого замыкания. При недопустимом возрастании тока срабатывает соответствующий нуль-индикатор 59, 60, 61, 62, 63 или 64 и на выходе элемента ИЛИ 65 появляется аварийный сигнал «1». 1 ил.

1317553

Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано для зан иты тиристорных преобразователей от внутренних коротких замыканий, причинами которых могут быть пробой либо несвоевременное включение тиристоров, нарушение изоляции, механические повреждения, и является усовершенствованием изобретения по атв. св. № 1190444.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты при трехфазном внутреннем коротком замыкании.

На чертеже показана схема тиристорного преобразователя с устройством защиты от внутренних коротких замыканий для реализации предлагаемого способа защиты.

Устройство содержит датчики 1 — 6 проводящего состояния тиристоров по числу плеч трехфазного мостового преобразователя, собранного на тиристорах 7 — -18 и нагруженного на двигатель 19 через индуктивность 20, двухвходовые элементы И-НЕ 21-26, двухвходовые элементы И 27 †-29, трехвходовый элемент И-HE 30, инверторы 3!—

40, ключи 41 — 49, интеграторы 50- — 52, зажимы 53 — 55 для подачи напряжений, пропорциональных питающим линейшям напряжением Ьдв, U>,, (4А, зажимы 56- — 58 для подачи напряжений, пропорциональных двойным питающим фазным напряжениям

2U>, 2U>, 20„нуль индикаторы 59 — 61 положительной полярности, нуль индикаторы 62 — 64 отрицател ьной юл яр ности, элемент ИЛИ 65, выделитель 66 модуля, датчик 67 тока и инвертор 68 напряжения.

Двухвходовые элементы И-HE 21 — 26 по числу плеч трехфазного мостового преобразователя первыми входами подключены соответственно к выводам датчиков 1, 5, 2, 5, 3 и 4, проводящего состояния тиристоров, а вторыми входами — к выходам датчиков

2, 6, 3, 4. 1, 6.

Выходы элементов И-НЕ 21 и 22, 23 и 24, 25 и 26 попарно объединены так, что вместе соединены выходы двух элементов И-НЕ, входы которых подключены через датчики проводящего состояния тиристоров к плечам одной фазы трехфазного мостового преобразователя 7 — 18. Объединенные выходы элементов И-HE 21 и 22, 23 и 24, 25 и 26 через инверторы 31 — 33 подключены соответственно к первым выводам элементов И

27 — 29 и к трем входам элемента И-НЕ 30.

Выход элемента И-HE 30 подключен к вторым входам элементов И 27 — 29 и к входу инвертора 34, выход которого подключен к входам ключей 42, 44 и 46. Выходы элементов И 27 — 29 подключены соответственно к входам инверторов 39, 37 и 35 и к управляющим входам ключей 45. 43 и 41. Выходы инверторов 35 и 36, 37 и 38, 39 и 40

АВ Р1 ) АВ

55

50 попарно об.ьединены и подключены к управляк>щим входам ключей 47 — 49, шунтирующих интеграторы 50 — 52. Зажимы 53 — 55 через ключи 41, 43 и 45 соответственно подключены к входам интеграторов 50 — 52.

Зажимы 56 — 58 через ключи 42, 44 и 46 соответственно подключены также к входам интеграторов 50 — 52. Выходы нуль-индикаторов положительной (59 — 61) и отрицательной (62 — 64) полярностей подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 65.

Первые входы нуль-индикаторов положительной полярности объединены и подключены к выходу выделителя бб модуля, вход которого подключен к датчику 67 тока. Втоpb!e входы нуль-индикаторов 59 — 61 положительной полярности соединены с вторыми входами нуль-индикаторов 62 — 64 отрицательной полярности и подключены к выходам соответствующих интеграторов 50 — 52. Первые входы нуль-индикаторов отрицательной полярности объединены и через инвертор 68 напряжения подключениы к выходу выделите. я 66 модуля.

Устройство работает следующим образом.

Контуры внутреннего замыкания возникают при одновременном открывании тиристоров мостов «Вперед» и «Назад» либо пробое тиристоров. Так, при одновременном открывании реверсивных тиристорных плеч

7 — -8 и 11 — 12 или 9 — 10 и 13 — 14 возникает контур двухфазного короткого замыкания между фазами Л и В, ток которого определяется (без учета активного сопротивления) выражением где 1.,р — приведенная индуктивность фазы;

U» — линейное напряжение контура.

При равенстве нулю напряжения на тиристоре на выходе соответствующего датчика проводящего состояния появляется логический сигнал «1». При открывании тиристоров в плечах 7 — 8 v. 11 12 на выходе элемента И-НЕ 21 появляется сигнал «О», на выходах элементов И-HE 23 и 25 остается сигнал «1», поэтому на выходе элемента

И 27 появляется «1», а на выходе инвертора 39 «О». На выходе инвертора 34 остается сигнал «О». При этом на управляющий вход ключа 45 приходит сигнал «1», а на управляюший вход ключа 49 — сигнал»0», после чего ключ 45 замыкается, а ключ 49 размыкается. На выходе интегратора 52 появляется сигнал, пропорциональный току двухфазного короткого замыкания i:» .

Г1ри одновременном открывании реверcHHHbIx тиристорных плеч 7 — 8, 11 — 12 и 15—

16, или 9 †-10, 13 в 14 и 17 — 18 возникает трехфазное короткое замыкание. Фазные токи трехфазного короткого замыкания

1317553

ta — . )Ua dt;

Ьр

Формула азобретения

Составитель О. Мещерякова

Редактор A. Огар Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2301/50 Тираж 6!8 Г1одписное

В11ИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений ii открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, х.л. Проектная, 4

3 определяются (без учета активного сопротивления) выражениями где U, U, (/, — фазные напряжения.

Для получения правильного соотношения между токами двухфазного и трехфазного внутреннего короткого замыкания интеграторы 50 — 52 должны интегрировать напряжения, пропорциональные двойным питающим напряжения фаз 2U, 2U», 2U„.

При возчикновении трехфазного внутреннего короткого замыкания на выходах элемента И-HE 30 и элементов И 27 — 29 появляется «О». На выходе инвертора 34 появляется «1». На управляющие входы ключей

47, 48, 49, 41, 43 и 45 поступает «О», и ключи размыкаются. На управляющие входы ключей 42, 44 и 46 поступает «1», и ключи замыкаются. На выходах интеграторов 50 — 52 появляются сигналы, пропорциональные токам трехфазного внутреннего короткого замыкания.

При переходе двухфазного короткого замыкания в трехфазное и наоборот напряжения, до которых были заряжены конденсаторы интеграторов 50 — 52, полностью соответствуют изменениям токов внутреннего короткого замыкания в тиристорном преобразователе.

В зависимости от полярности токов они сравниваются с текущим значением тока нагрузки либо на нуль-индикаторах 59 — -61 положительной полярности, либо на нульиндикаторах 62 — 64 отрицательной полярности. При недопустимом возрастании тока срабатывают нуль-индикатор и на выходе элемента ИЛИ 65 появляется аварийный сигнал «1».

Способ защиты тиристорного преобразователя от внутренних коротких замыканий по авт. св. Ме 1190444, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты при трехфазном внутреннем коротком замыкании, контролируют питающие напряжения фаз и в момент времени, соответствующий проводящему состоянию тиристоров трех соответствующих плеч, интегрируют напряжения, пропорциональные двойным питающим напряжениям фаз, к ко25 торым подключены тиристоры трех указанных плеч одной группы, и сравнивают результат интегрирования с уставкой, при достижении которой формируют сигнал защиты.