Способ защиты нагрузки от перенапряжений при внутренних повреждениях автономного инвертора тока

 

Изобретение относится к электротехнике Целью изобретения является повьшение надежности эа счет обеспечения заданного уровня ограничения перенапряжений на нагрузке при внутренних авариях инвертора. При возникновении перенапряжений на шинах нагрузки выше заданного уровня пороговый элемент 10 вьщает сигнал на формирование имп шьсов управления вентилей инвертора 1 и вентилей компенсатора реактивной мощности 4 и отключение входного аппарата 6. При этом начинается рассеяние энергии, накопленной в реактивных элементах, внутри преобразователя, а не в нагрузку. Учитывая, что отключение входного аппарата 6 (как правило, электромеханического, а не электронного устройства) дпится более 20 мс, может потребоваться многократное формирование импульсов всех тиристоров. Безопасность предложенного способа ограничения перенапряжений при внутренних авариях инвертора 1 или других аварийных режимов, связанных с необходимостью отключения инвертора 1, гарантируется тем, что силовые элементы схемы , работакщие в наиболее тяжелом режиме - тиристоры, рассчитаны на такие перегрузки. 1 нЛо S (Л 4ib 01 Ч О1 Сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5)) g Н 02 Н 7/122

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4128293/24-07 (22) 07.08.86 (46) 07.02.89. Бюл. У 5 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И. Ленина (72) Г.Г. Адамия, В.И. Кузькин и А.Д. Новиков (53) 621.314. 572 (088.8) (56) Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей, М.: Энергоиздат, 1982, с. 78-79 °

Ковалев Ф.И., Шишеев А.В. Методика расчета. автономного инвертора тока с прямой коммутацией на основной частоте, устойчивого к коротким замыканиям. - Электротехника, 1986, У 6. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИ ПРИ ВНУТРЕННИХ ПОВРЕЖДЕ.НИЯХ АВТОНОМНОГО HHBEPTOPA ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьппение надежности sa счет обеспечения заданного уровня ограничения перенапряжений на нагрузке при внутренних авариях инвертора.

При возникновении перенапряжений на шинах нагрузки выше заданного уровня пороговый элемент 10 выдает сигнал на формирование импульсов управления вентилей инвертора 1 и вентилей компенсатора реактивной мощности 4 и отключение входного аппарата 6. При этом начинается рассеяние энергии, накопленной в реактивных элементах, внутри преобразователя, а не в нагрузку. Учитывая, что отключение входного аппарата 6 (как правило, электромеханического, а не электронного устройства) длится более 20 мс, может потребоваться многократное формирование импульсов всех тиристоров. Безопасность предложенного способа ограничения перенапряжений при внутренних авариях инвертора 1 или других аварийных режимов, связанных с необходимостью отключения инвертора i гарантируется тем, что силовые элементы схемы, работакицие в наиболее тяжелом режиме - тиристоры, рассчитаны на такие перегрузки. 1 ил.

1457055

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях со стабилизированными выходными параметрами, в том числе в агрегатах бесперебойного питания, когда для повышения надежности и качества питания нагрузки требуется ограничение перенапряжений при внутренних авариях автономного инвертора на заданном уровне, ! т

Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспече- 15 ния заданного уровня ограничения перенапряжений на нагрузке при внутренних авариях инвертора.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый 20 способ защиты.

Устройство для реализации способа защиты нагрузки от перенапряжений при внутренних повреждениях инвертора 1 тока с входным сглаживающим 25 реактором 2 блоком 3 параллельных конденсаторов, вентильным компенсатором 4 реактивной мощности и с векторным последовательным реактивным элементом 5 содержит входной коммута- ЗО ционный аппарат 6, включенный между источником 7 питания и реактором 2.

К входу управления аппарата подклю чен.,выход блока 8 формирования сигнала отключения аппарата 6. На выходе инвертора тока включен датчик 9 напряжений на нагрузке (фазных и/или линейных, в зависимости от наличия и схемы соединения выходного трансформатора), выход которого подклю- 10 чен к входу настраиваемого порогового элемента 10, выход которого через ключевой элемент 11 подключен к запускающим входам блока 8 формирования сигнала отключения аппарата 6,45 системы 12 управления вентилями инвертора 1 и системы 13 управления компенсатора 4.

Настраиваемый пороговый элемент 10 предназначен для формирования сигнала о наличии перенапряжения, превышающего заданную уставку. Ключевой элемент 11, управляемый внешним сигналом, предназначен для блокирования прохождения сигнала о наличии перенапряжения в предусмотренных предельных режимах.

Система 12 управления состоит из узла импульсно-фазового управления и формирователя импульсов. Узел импульсно-фазового управления обеспечивает заданное (требуемое), фазовое полажение импульсов вентилей инвертора 1, а формирователь импульсов — требуемую форму и мощность импульсов управления. Принципы построения данных устройств могут быть различными. Аналогичные узлы содержит система 13 управления вентилями компенсатора 4 раактивной мощности.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении перенапряжения на шинах нагрузки выше заданного уровня элемент 10 выдает сигнал на формирование системой 12 импульсов управления всех вентилей инвертора 1, системой 13 всех вентилей компенсатора 4 реактивной мощности и блоком 8 — на отключение входного аппарата 6. При этом начинается рассеяние энергии, накопленной в реактивных элементах, внутри преобразователя, а не в нагрузку. Учитывая, что отключение входного аппарата (как правило, электромеханического, а не электронного устройства) длится более 20 мс, может потребоваться многократное формирование импульсов на открытие всех тиристоров. Кроме разряда блока 3 параллельных емкостей и последовательных реактивных элементов 5 через вентили инвертора 1, через него же происходит рассеяние энергии, накопленной во входном реакторе 2. Дополнительное рассеяние энергии, накопленной в параллельных конденсаторах 3 и последовательных реактивных элементах 5, происходит через вентили компенсатора 4. Однако скорость рассеяния энергии через компенсатор 4 значительно ниже, так как рассеяние энергии происходит через индуктивности компенсатора 4, которые по величине на несколько порядков больше индуктивностей, включенных последовательно с вентилями инвертора 1 для ограничения скорости нарастания тока при коммутации вентилей.

Повьппение надежности при использовании предлагаемого способа обеспечивается тем, что силовые элементы схемы, работающие.в этом случае в наиболее тяжелом режиме — вентили инвертора 1 — рассчитаны на такие перегрузки.

Формула изобре гения

Составитель В. Жмуров

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Редактор А. шандор

Заказ 7559/52 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раупская наб., ц. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4 з 145

Поясним это положение. При сбое в работе системы 12 управления или пробое силового вентиля инвертора 1, может возникнуть так называемое

"опрокидывание" инвертора 1, сопровождающееся ростом входного тока

Ud по формуле id = — t + id, где id1. входной ток, id, — ток, предшествовавший режиму опрокидывания, Ud— напряжение источника на входе инвертора, L — - индуктивность входного реактора 2 инвертора. При правильном согласовании защитных свойств. входного, аппарата 6 и вентилей ин.вертора 1 вентили должны выдерживать этот аварийный ток без разрушения при заданном времени отключения входного аппарата 6. Ограничение по

di/dt вентилей инвертора 1 определяется режимом возможных напряжений (перенапряжений) на шинах инверто7055 4 ра 1, который при предлагаемом способе может быть нормирован на более низком уровне.

Способ защиты .нагрузки от перенапряжений при внутренних повреждениях автбномного инвертора тока, 1п заключающийся в том, что контролируют выходное напряжение инвертора и при превышении выходным напряжением заданного значения формируют сигнал на отключение инвертора от ис15 точника питания, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, одновременно с формированием сигнала на отключение формируют импульсы управления, ко2п торые подают на все вентили инвертора в течение всего времени переходного процесса отключения инвертора от источника питания.