Способ защиты от перегрузки управляемого многофазного вентильного преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение эффективности использования вентилей по току. При аварийном отключении ветвей в одной из групп вентилей уменьшают длительность проводящего состояния вентилей этой группы на время, выбранное предварительно в диапазоне, определенном согласно изобретению . Это приводит к равномерному распределению нагрузки между оставшимися вентилями и, следовательно, повышению эффективности их использования. 2 ил.

союз советских

СОЦИМИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

IsIls Н 02 Н 7/12

ГОСУДАРСТВЕН ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С)

О

О (21) 4688184/07 (22) 03.05.89 (46) 07.09.91, Бюл. М 33 (71) Челябинский политехнический институт с им. Ленинского комсомола (72) M. Е. Гольдштейн, Ю, Н. Ольман, А, Е.

Рефес и П., Н. Сенигов (53) 621.316.925.4(088.8) (56) Глух Е. M.,Çåëåíoâ В. E. Защита полупроводниковых преобразователей, Энергоиздат, 1982, с. 42-47.

Авторское свидетельство СССР

М 483737, кл. Н 02 Н 7/10, 1975, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от перегрузки управляемого многофаэного вентильного преобразователя, допускающего кратковременные перегрузки потоку.

Целью изобретения является повышение эффективности использования вентилей по току, Согласно изобретению, при аварийном отключении в одной из групп части параллельных вентильных ветвей и выходном токе преобразователя, превышающем заданное значение, путем изменения моментов подачи импульсов управления к вентилям групп определенных фаз преобразователя уменьшают длительность проводящего состояния вентилей аварийной группы на время, находящееся в диапазоне с предварительно определенными нижней, соответствующей предельной тепловой нагрузке этих вентилей и верхней, соответствующей минимальной тем». Ж„„16Т6000 А1 (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

УПРАВЛЯЕМОГО МНОГОФАЗНОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение эффективности использования вентилей по току.

При аварийном отключении ветвей в одной из групп вентилей уменьшают длительность проводящего состояния вентилей этой группы на время, выбранное предварительно в диапазоне, определенном согласно изобретению, Это приводит к равномерному распределению нагрузки между оставшимися вентилями и, следовательно, повышению эффективности их использования. 2 ил. пературе наиболее нагруженного вентиля в преобразователе границами, При таком способе защиты преобразователя в случае аварийного отключения части параллельных вентильных ветвей в одной из групп преобразователя и его выходном токе, превышающем заданное значение, часть токовой нагрузки оставшихся в работе параллельных вентильных ветвей в аварийной группе берут на себя вентили в группах других фаз.преобразователя. В результате токовая нагрузка вентилей преобразователя становится более равномерной в течение всего времени работы, Это позволяет обеспечить более высокий коэффициент использования вентилей по току, следовательно устанавливать в преобразователе вентили с меньшими номинальными токами либо уменьшить необходимое число параллельных вентильных ветвей в его группах.

1676000

На фиг. 1 приведен пример устройства, реализующего предложенный способ защиты трехфазного мостового управляемого преобразователя с двумя параллельными вентильными ветвями в каждой его группе; на фиг. 2 — пример реагизации элемента задержки.

Устройство (фиг. 1) содержит трехфазный мостовой управггяемый полупроводниковый преобразователь 1. каждая из шести групп которого состоит из двух параллельHblx аентильных ветвей, каждая иэ KQTopblx, в евою очередь, содержит последовательно вкл юченный тиристор 2 и I peäoõðaíèòåëü 3 с размыкающимися при его перегорании блокконтактами, Устройство содержит также систему и импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристорами 2 преобразователя, каждый из шести выходов которой через элементы 5 и 6 задержки подключен к тиристорам 2 одной из rpynn преобразователя 1, датчики 7 числа работающих параллельных вентильных ветвей в каждсй группе преобразователя и элементов ИЛИ 8 по числу фаэ преобразователя 1, Выход преобразователя 1 через датчик

9 выходного тока подключен к нагрузке 10.

В устройство входит также компаратор 11, второй вход которого подключен к выходу источника 12 сигнала, пропорциона.;ьного заданному выходному току преобразователя, а первый вход подключен к выходу дат,èêà 9 тока. Выход компаратора 11 подключен к вторым управляющим входам элементов 5 и 6 задержки.

Каждый из двух входов каждого датчика

7 подключен к размыкаю:цемуся блок-контакту предохранителя 3 группы параллельных вентильныМ ветвей преобразователя !, Выходы датчиков 7 каждой фазы преобразователя 1 подключены к первому и второму входам логического элемента 8, выход которого подключен к первым управляющим входам элементов 6 эадесжки, включенных в цепи управления тиристорами 2 этой фазы, и к первым управляющим входам элементов 5 задержки, включенных а цепи управления тиристорами 2 предшествующей по очередности фазы, Каждый элемент 5, 6 задержки (фиг. 2) состоит из управляемого ключа 13, вход и выход которого являются входом и выходом элемента задержки, компаратора 14, генеpampa 15 линейно нарастающего напряжения и логического элемента И 16, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым управляющими входами элемента задержки, Пусковой вход генератора 15 подключен к входу ключа 13, а выход к — второму входу компаратора 14, "I0

1.

15 В режиме рабочей перегрузки преобразователя 1 и всех работающих параллель20

55 первый вход которого подкл:;Очен к выходу логического элемента 16, Блок-схема (фиг. 1) работает следующим Образом.

В нормальном (без перегрузки) режиме работы преобразователя ". сигнал на выходе источника 12 превышает выходной сигнал датчика 9 тока, на выходе компара,ора 11 сигнал не формируется, ключи 13 в элементах 5 и 6 задержки открыты. В результате элементы 5 и 6 задержки не работают, импульсы управления без задержки поступают от СИФУ 4 к тиристорам 2 преобразователя ных вентильных ветвей при превращении выходным сигналом датчика 9 тока выходHoI0 сигнала источника 12 на выходе "oMllaратора 11 формируется сигнал, который создает необходимое условие для работы элементов 5 и 6 задержки. Блок-контакты предохранителей 3 при этом замкнуты, поэтому на выходах датчиков 7 сигналы не формиОуются, Не фоpMиpgются Они и на выходах элементов 8. следовательно, не создается второе необходимое условие для начала работы соответствующих элементов

5 и 6 задержки. Поэтому и в этом режиме преобразователь 1 работает как известный трехфазный мостовой преобразователь с симметричным управлением, Если в режиме рабочей перегрузки преобразователя 1 в какой-либо группе в результате. перегорания предохранителя, например, по причине внутреннего короткоI o замыкания происходит аварийное Отключение параллельной вентильной ветви, то блок-контакт предохранителя 3 ветви размыкается, на выходе датчика 7 группы формируется сигнал, который вызывает появление сигнала на выходе элемента 8 фазы, а aвгрия.

Зтот сигнал и сигнал с вн::. да компаратора 11 обеспечивают вступ ение в работу элементов 6 задержки, включенных в цепи управления тиристорами 2 упомянутой фазы, и элементов задержки 5, включенных в цепи управления тиристорами 2 фазы, предшествующей по очередности упомянутой.

При этом осуществляется задержк- í" заданную величину поступления импульсов управления к тиристорам 2 фазы, в которой произошла авария, и задержка на половину упомянутой заданной величины поступления импульсоа управления к тиристорам 2 фазы, предшествующей по.очередности упомянутой. Величина задержки определяется априорно в результате, например, тепловых испытаний ApBQ6paaoaaTell$I и

1676000 устанавливается заданием соответствующих скоростей нарастания линейно изменяющегося напряжения, формируемого генератором 15, соответствующих элементов задержки 5 и 6. В результате длитель- 5 ность проводящего состояния тиристоров 2 аварийной фазы становится меньше, чем у тиристоров 2 двух других фаз, тем самым обеспечивается разгрузка по среднему току тиристора 2 в аварийной группе за счет до- 10 полнительной нагрузки тиристоров 2 других фаз. Таким образом, осуществляется защита тиристора 2 аварийной группы, а следовательно, и всего преобразователя в целом от недопустимого перегрева тиристоров.. 15

Поэтому отпадает необходимость использования в преобразователе тиристоров с большими номинальными токами либо дополнительных параллельных вентильных 20 ветвей, обеспечивающих допустимую токовую загрузку тиристоров при аварийных отключениях параллельных вентильных ветвей, и тем самым обеспечивается более эффективное использование тиристоров по 25 току.

Формула изобретения

Способ защиты от перегрузки управляемого многофазного вентильного преобразователя, выполненного в виде групп вентилей, состоящих из параллельных ветвей, при котором контролируют количество исправных ветвей в каждой иэ групп вентилей, контролируют выходной ток преобразователя и отключают преобразователь при превышении током наиболее нагруженного вентиля допустимого значения, отличающийся тем,что,сцелью повышения эффективности использования вентилей по току, при превышении выходным током преобразователя заданного значения в случае аварийного отключения в одной из групп части параллельных ветвей, уменьшают длительность проводящего состояния вентилей аварийной группы на время, находящееся в предварительно выбранном диапазоне, нижняя граница которого соответствует предельной тепловой нагрузке этих вентилей, а верхняя граница соответствует минимальной температуре наиболее нагруженного вентиля в преобразователе.

1676000

Составитель В.Широков

Техред M.Moðãeíòçë Корректор М.Шароши

Редактор О.Хрипта

Проиааодстаанно-итцаталлский комбинат "Патант", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3009 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5