Способ защиты преобразователя по двенадцатипульсной параллельной схеме с магнитосвязанным уравнительным реактором
Изобретение относится к электротехни ке. Целью изобретения яьляегся повышение надежности защиты путем снижения аварийных токов, приходящихся на тиристоры каждого моста При пропуске очередной коммутации, например, тиристоров 1-3 сигнал защиты вырабатывается датчиком 21 несостоявшейся коммутации в момент попадания тока тиристора 1 в его запретную зону. Этог сигнал поступает на управляющий вход 24 коммутационного аппарата 23, а также на вход элемента 30 короткой задержки v элемента 31 длинной задержки. С выхсдэ элемента 30 сигнал с задержкой 15- эп град поступает на вход формирователя 33 внеочередных импульсов, который, воздействуя на узел 14 фазоимпульсногоуправления тиристорами неэьарийного моста по входу 19, формирует внеочередные импульсы управления всех тиристоров этого моста. Аналогично с выхода элемента 31 сигнал с задержкой 30-45 эл град поступает через формирователь 34 внеочередных импульссв и узел 13 фазоимпульсного управления на тиристоры аварийного моста. Затем подачу управляющих импульсов прекращают , 3 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё
СОЮЗ COBE СКИХ
СОЦИЛДИС И СКИХ
РЕСПУБЛИК (st)s Н 02 Н 7/12
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
-Л
25 (21) 4217404/07 (22) 27.03.87 (46) 23.06,91. Бюл. № 23 (71) Научно-исследовательский элктрпт:хнический институт Производств=.ííoãñ обьединения "ХЭМЗ" (72) И.Л.Коляндр, И.И.Левитач, С,В.Рождественский и АЛ.Элькин (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1198639, кл, Н 02 H 7/12, 1985.
Технический проект ¹ ТП-2-117, т.2 ч.
l. Унифицированная серия комплектных тиристорных электроприводов постоянного тока мощностью 2000 — 120Г, 0 к3т, Харьков, 1979, с. 33-3 7. °
54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПО ДВЕНАДЦАГИПУЛЬСНОЙ!
ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СХЕМЕ С МАГНИТОСВЯЗАННЫМ УРАВНИТЕЛЬНЫУ. РЕАКТОР Э!Л (57) Изобретение относи1ся к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности защить. путем снижения!
Ы, „1658276 А.1 аварийных токов, приходящихся на тиристоры каждого моста При пропуске очередной коммутации, например, тиристоров 1-3 сигнал защиты вырабатывается датчиком 21 нссостоявшейся коммутации в момент попадания тока тиристора 1 в его запретную зону. Этот сигнал поступает на управляющий вход 24 коммутационного аппарата 23, а также на вход элемента 30 короткой задержки v, элемента 31 длинной задержки. С выхсда элемента 30 сигнал с задержкой 1525 эл.град поступает на вход формирователя 33 внеочередных импульсов, который, воздействуя на узел 14 фазоимпульсногоуправления тиристорами неаьарийного моста по входу 19, формирует внеочередные импульсы управления всех.тиристоров этого моста. Аналогично с выхода элемента 31 сигнал с задержкой 30-45 эл.град поступает через формирователь 34 внеочередных импульссв и узел 13 фазоимпульсного управления на тиристоры аварийного моста.
Затем подачу управляющих импульсов прекращают, 3 з.п. ф-лы, 2 ил, 1658276
Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и предназначено для защиты мощных преобразователей, выполненных по двенадцатипульсной параллельной схеме работающих в выпрямительном и инверторном режимах и содержащи в уравнительном контуре реакторы для выравнивания токов параллельно работающих групп, Целью изобретения является повышение надежности защиты путем снижения аварийных токов, приходящихся на тиристоры каждого моста, На фиг,1 приведены графики выходных напряжений U g! и U 4 выходн ях тскоь
МосТоВ преобразователя I g) и I g э также графики уравнительного напряжения
13ур, приложенного к магнитосвязанному реактору; на фиг,2 — схема устройства защиты по предлагаемому способу от несквозного срыва инвертирования преобразователя, выполненного по двенадцатипульсной параллельной схеме с магнитосвяэанным уравнительным реактором, Устройство, реализующее способ, содержит параллельно работающие мосты с тиристорэми 1-6, 7 — 12, узлы 13 и 14 фазового управления с управляющими входами соответственно 15 и 16 и исполнительными входами соответственно 17, 18 и 19, 20, подключеные выходами к управляющим электродам тиристоров 1-6 и 7-12, датчики 21 и
22 несостоявшейся коммутации, двенадцать входов которых подключены соответственно к датчикам состояния тиристоров 1 — 6 и 7 — 12, коммутационный аппарат 23 с управляющим входом 24, магнитосвязанный уравнительный реактор 25, элемент ИЛИ
26, входы которого присоединены к выходам датчиков 21 и 22 несостоявшейся коммутации соответственно, а выход соединен с управляющим. входом 24 коммутационного аппарата 23 и вторыми входами элементов И 27, 28, элементы 29 и 30 короткой задержки (15-25 эл.град), элементы длинной задержки 31, 32 (30-45 эл,град), входы элементов 30, 31 задержки присоединены к выходу датчика 13 несостоявшейся коммутации, а входы элементов 29 и 32 задержки— к выходу датчика 22 несостоявшейся коммутации, выходы элементов 29, 31 задержки подключены соответственно к первому и второму входам формирователя 3", внеочередных импульсов, а выходы элементов 30, 32 задержки — к первому и второму входам формирователя 33 внеочередных импульсов, выходы формирователей 34, 33 внеочередных импульсов связаны непосредственно с первыми исполнительными
10 !
30 5
55 входам ; 7 и 19 узлов 13 и 14 фаэоимпульсного управления и через одновибраторы 35 и 36 — с г1ервыми входами элементов И 27 и
28 соответственно, выходы которых связаны с входами 18 и 20 узлов 1" и 14 фээоимпульсного управления.
Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии тиристоры обоих параллельно работающих мостов преобразователя работают в инверторном режиме с непрерывным током и углом упрэвгения а, бли ким к предельному, При пропуске очередной коммутации, например Tl ристораH
1--3, тîK продолжэю1 проводить Tиристоры
1 и 2, э циклическое переключени . —.ир,;сторов 7 -12 происходит бе.з нарушений, Си— нал зав! гь! вырэбэть1вэется дэт.ико.л 2! несостоявш йся коммутации в момент по падания ока тиристора 1 в его запретную зону.
Одновременно возникзет сигнал "1" на выходе элемента И пИ 26, который поступает нэ второй вход элементов И 27, 28, создавая запрет нэ подачу управления импульсов, а также на управляющий вход 24 коммутационного аппарата 23. (, выхода датчика 21 неcостоявILl, Kîммут:\ (I u
c угнал поступает нэ вход элемен t:ë 30 кг. роткой задержки и элемента 31 дл ннои з держки. С Выхода элемента 30 сигнал задержкой 15 -25 эл.град поступэс i.à вход формирователя 33 внеочеред ь . и1;;у ьсов, который, воздействуя н;-, узел 14 фазо— импульсного управления -. иристор",ìè неэварийного моста Л по вкод„19, формирует внеочередные импульсы упрэвлепич всех тиристоров моста Л
Одновременно запу кается одчовибратор 35, нэ выходе которого появл. ется кратковременный сигнал "0", по-.тупа ощий нэ первый вход элемента И 27. Гнало и гный сигнаг. "0" появляется на выходе указанн го элемен э и на входе 20 узла 3 фэзоимпулсного управления. Дается кратковременное разрешение на выработку управляющих импульсов моста А
Аналогично с выхода элемента 31 сигнал с задержкой 30 — 45 эл.грэд поступаст на вход формирователя 34 внеочередных импу IbcoB, который, воздействуя нэ узел 13 эзоимпульсного управления тиристсрэми аерийного моста Апо входу 17 формирую внеочередныс импульсы управления всех тиристоров моста Л . Одновременно запускается одновибрэ; ар 36, на выходе которого появляется кратковременный сигнал "О, поступающий на первый вход злемен-э И
28.
1658276
15
Аналогичный сигнал "О" появляется на выходе указанного элемента и на входе 18 узла 13 фазоимпульсного управления. Дается кратковременное разрешение на выработку управляющих импульсов моста Л.
Иэ графиков выходных напряжений (фиг,1) видно, что при величине задержек, не превышающих указанных значений, в неаварийном мосте "Л" наиболее благоприятны условия для перехода тока в тиристоры
11 и 12, в аварийном мосте — в тиристоры
5и6, Длительность действия положительных площадок напряжений, действующих в аварийных контурах при указанных задержл ках. близка к значению Т = (Освл> О, 3w
Мсдп> О) и соответствует минимально возможным броскам аварийного тока в каждом из мостов.
Увеличение короткой задержки до знал чений Л|к = приводит к тому, что в
6w неаварийном мосте "h ток переходит в тиристоры 11 и 12, положительная площадка напряжения расширяется до значения, рав2л ного Т=, так как в контуре начинает
3w действовать напряжение U
Увеличение длинной задержки до знал чений, близких к Л13 = — приводит к
3w тому, что коммутация тиристоров 1 - 5 становится неуспешной, ток переходит в тиристоры 1 и 6, положительная площадка напряжения расширяется также до эначе2л ния, равного Т= ., так как в контуре
3w начинает действовать напряжение Оде>, Рекомендуемые задержки составляют дб6 — 1v 15 — 25 зл град
Лтк зрг3 — у 30 — 45 зл.г град
Лс гДе yk — угол коммутации тирис--Зов 8 — 12 в неаварийном мосте "Л", величина которого в реальных установках не превышает 4—
10 эл.град, так как в рассматриваемой зоне значения коммутирующего напряжения близки к амплитудным и коммутация происходит с большой скоростью; у51 — угол коммутации тиристоров 1 - 5 в аварийном мосте Л, величина которого может достигать в реальных установках
15 — 25 эл.град, так как коммутация замедляется из-за малых значений коммутирующего напряжения.
Из графиков уравнительных напряжений, приложенных к магнитосвязанному ре20
55 актору во время аварии видно, что защитное воздействие пп управляющему электроду по предлагаемому способу предпочтительнее других и с точки зрения наилучшей реализации выравнивающих свойств реактора.
Действительно. уравнительное напряжение в данном случае получается энакопеременным, что помогает избежать преждевременного насыщения реактора на отрезке длительностью (Л tz - Л тк), когда аварийный ток проходит только по тиристорам 11, 12 моста Л, действует отрицательное напряжение, затем, когда аварийный ток охватывает оба моста. действует положительное уравнительное напряжение, т.е. чередуется размагничивание и намагничивание реактора.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет достаточно долго сохранять ненасыщенным магнитосвяэанный реактор, т.е. по воэможности точно разделить аварийный ток между мостами, что в свою о«ередь эффективно снижает удельную перегрузку тиристоров и предохранителей во время аварии.
Окончательный спад аварийного тока происходит по мере введения отрицательных полуволн напряжений в контуры аварии. а окончательный разрыв контуров производится автоматом 23,условия срабатывания которого также облегчаются, Аварийные токи мостов при защите по предлагаемому способу пок заны на фиг.1 сплошной линией, Для сравнения на фиг.1 штрихом показаны токи и напряжения при подаче команды на одновременное отпирание тиристоров только аварийного моста, штрих-пунктиром — при отсутствии защиты по управляющему электроду.
На фиг.1 приняты следующие обозначения; to — момент попадания тока тиристора
1 в его запретную зону; t> момент подачи сигнала на одновременное отпирание тиристоров моста Л; тр — момент подачи аналогичногс сигнала на тиристоры моста Я; тз— момент насыщения магнитосвязанного реактора; t4 — момент разрыва аварийного контура автоматическим выключателем.
Возможны и другие варианты защитных воздействий, например первым подают сигнал на одновременное отпирание тиристоров аварийного моста с задержкой 3045 зл.град. а затем подают аналогичный сигнал для неаварийного моста с задержкой
60 — 75 эл,град.
Формула изобретения
1. Способ защиты преобразователя по двенадцатипульсной параллельной схеме с
1658276 магнигосвязанным уравнительным реактором от несквозного срыва инвертирования, заключающийся в том, что для каждого моста выявляют факт несостоявшейся коммутации и вырабатывают сигнал на отключение все- 5 го преобразователя от нагрузки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности защиты путем снижения аварийных токов, приходящихся на тиристоры каждого моста, с заданной задержкой подают сигналы 10 на одновременное отпирание всех тиристоров как аварийного, так и неаварийного мостов, после чего подачу управляющих импульсов прекращают.
2. Способ по и 1, отличающийся 15 тем, что сигналы на одновременное отпира8С Я4 С4 СУ ние иристоров аварийного и неаварийного мостов подают с различными задержками.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что первым подают сигнал на одновреve««oe отпирание тиристоров неаварийного моста с задержкой 15-25 эл.град, а затем подают аналогичный сигнал для аварийного моста с задержкой 30-45 зл.град.
4. Способ по пп.1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что подачу управляющих импульсов прекращают также от момента выявления факта несостоявшейся коммутации до момента подачи сигналов нэ одновременное отпирание тирисгоров каждого моста.
