Устройство для управления статическим преобразователем

 

1 ) 567421

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 27.03.75 (21) 2117226/07 (23) Приоритет — (32) 05.04.74 (31) 7404602- 0 (33) Швеция (51) М. Кл. H02 J 1/00

Н 02 P 13/16

Государственный комитет

Саввтв Министров СССР ао делам иэоаретений и открытий (43) Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28 (53) УДК 621.315.052.5:

: 621.3,076.6 (088.8) (45) Il,àIà опубликования описания14.07.77

Иностра не ц

Ларс — Эрик Юхлин (Швеция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Альменна Свенска Электриска Актнеболагет" (Швеция) г

М г

/ I

/ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области управления преобразователями передачи постоянного тока.

Известны устройства статических преобразователей, используемых на преобразовательных подстанциях постоянного тока, выполненные по крайней мере из двух преобразовательных мостов,каждый иэ которых шунтирован коммутирующим устройством и снабжен системой регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления статическим преобразователем подстанции постоянного тока, состоящим, по крайней мере, из двух последовательно соединенных преобразовательных мостов, каждый из которых снабжен шунтирующим коммутационным аппаратом и блоком управления, связанным с общестанционным регулятором и датчиками тока в цепях переменного и постоянного тока.

Недостатком известног о устройства является наличие перегрузок по току и по напряжению при осуществлении повторно о включения эашунтированного преобра зовател я.

Целью H30L)1)t .тс1п1я валяется устранение этого недостатка.

Эта цель достигается благодаря тому, что устройство снабжено пусковым регулятором, датчиком напряжения преобразовательных мостов, переключателем в цепях систем управления преобразователем, причем входы пускового регулятора подсоединены к датчикам тока цепей переменного и постоянного тока и к датчику напряжения преобразовательных мостов, а выход — к переключателю.

Шунтир ующий аппарат снабжен исполнительным .l0 раэмыкающим элементом.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема преобразовательной подстанции; на фиг. 2 — схема подсоединения пускового регулятора.

Преобразовательная подстанция имеет два пре15 образователя, каждый из которых состоит из преобразовательных мостов 1 и 2 и из преобразовательных трансформаторов 3 и 4, Цепи постоянного тока преобразователей соединены последовательно. Один из полюсов каждого

2О преобразователя подключен к линии электропередач постоянного тока 5, а другой полюс нреобразователя соединен с землей, Цепи переменного тока преобразователей соединены параллельно и подсоединены к линии переменного тока 6. Каждый пре25 образователь зашунтирован шунтируюгцими ком.

5674?) мутациониыми аппаратами 7 и 8. Преобразовательные мосты 1 и 2 управляются посредством блоков 9 и 10. Указанные блоки подают управляющие импульсы на различные вентили, причем эти импульсы имеют определенную фазу по отношению к выпрямляемому напряжению. Значение фазового угла определяется общеподстанционным регулятором 11.

Ко входу общеподстанционного регулятора 11 подключен сумматор 12, на вход 13 которого подается токовая уставка, соответствующая заданному значению тока, а на вход 14 —, токовая уставка для режима инвертирования. Цепь сигнала допустимых пределов тока замыкается или размыкается при помощи контактного переключателя 15, что соответствует режимам инвертирования или выпрямления, Третий вход сумматора 12 подключен к датчику постоянного тока 16, устанавливаемому в цепи заземления преобразовательных мостов. В этой же цепи установлен сглаживающий реактор 17, который может быть также включен в высоковольтную цепь станции.

Схемы блоков управления 9 и 10 известны.

Для предохранения общеподстанционного регулятора 11 от возможных ошибок, даваемых датчиком постоянного тока 16, в устройство введен блок выбора 18, ко входу которого помимо датчика постоянного тока 16 подключены датчики переменного тока 19 и 20 для каждого преобразователя;

Датчики 16, 19 и 20 подсоединены параллельно, Ко входу блока 18 подключены также диоды для выделения наибольшего сигнала. Выделенный блоком выбора 18 максимальный сигнал подается на сумматор 12.

В случае возникновения неполадок в преобразователе, при техническом осмотре подстанции или при других аналогичных условиях преобразователь блокируется и замыкается накоротко при помощи шуитирующих коммутационных аппаратов 7 или 8, как это показано для нижнего преобразователя. На другом конце линии 5 необходимо произвести соответствующее отключение преобразовател» для достижения баланса преобразовательных мостов.

Если после этого преобразователь необходимо .подключить вновь, то это осуществляется при цомощи пускового регулятора 21, который посредством переключателя 22 подключается к блоку управления 10. Пусковой регулятор 21 выполнен так жа, как и общестаициоииый регулятор 11. Блоки управлеиия9 и 10 сконструированы таким обрас зом, что они приводят выходной сигнал соответствующего peryasropa к нулю путем установки управпяияцего угла преобразователя.

На входе пускового регулятора 21 установлен сумматор 23, к которому подключен датчик постоянного тока 16 и датчик переменного тока 20.

Сипел с датчика 16, т.е. значение тока иа станции„является задающей величиной тока, а сигнал с дягчаса 20 соответствует действительному зиачению тока. Это ведет к увеличению тока моста 2 после деблокирования до значения тока подстанции, что означает, что ток подстанции коммутирует ток с шунтирующего, аппарата 8 на преобразователь.

Так как только этот коммутирующий ток протекает по цепи, составленной иэ элементов 2,4 и 8, обладающих низким сопротивлением, то для создания этого тока необходимо только низкое напряжение, что приводит к довольно небольшому увеличе10 нию управляющего угла, имеющего значение лишь немного меньше 90, в блоках управления моста 2 и трансформатора 4. Это означает, что ток будет иметь сильные пульсации, так что току, протекающему через элемент 8 придается характер перемен15 ного тока„и, следовательно, агпират 8 может быть выполнен в виде выключатели переменного тока.

Шунтирующий коммутационный аппарат 8 спустя определенный промежуток времени после деблокирования преобразователя размыкается. После, Ю этого сигнал тока с выхода датчика тока 20 будет равен необходимому значению тока, измеренному датчиком постоянного тока 16.

Для обеспечения управления после раэмыкзния шунтирующего аппарата 8 сумматор 23 снабжен до25 полнительным входом, который подключается к датчику напряжения 24, измеряющему напряжение на преобразовательном мосту 2.

До раэмыкания аппарата 8 это напряжение равно нулю, но когда аппарат 8 размыкает цепь и

ЗО обесточивается, возникает большое пульсирующее напряжение, которое вызывает появление тока в цепи 2, 4, 8, Как только сигналы с датчиков )6 и 20 сравняются, пусковой регулятор 21 настроит преобразователь 2, 4 на режим, при котором напряжение

35 равно кулю, что соответствует значению угла управления примерно 90 .

После этого преобразователь 2,4 может быть переведен на нормальный режим работы путем переключения переключателя 22 таким образом, чтобы блок управления 10 был подключен к общепадстанционному регулятору 11. Если преобра зователь должен быть скоординирован с соответствующей подстанцией на другом конце ликии 5, то это

45 . предварительно осуществляется путем, например, деблокирования одного и того же числа преобразователей на обеих станциях так, чтобы переключатели 22 могли быть переключены одновременно на этих станциях. В этом случае между двумя станциями в момент включения имеется баланс, а именно в момент, когда предварительно блокированные преобразователи на обеих станциях переключаются к общестанционному регулятору 1). Вследствие разницы задающих сигналов тока, возникающих из-эа допустимых пределов тока,подстанции после этого автоматически настроятся на правильное значение тока и напряжеж я.

Переключатель 22 на практике cMQMGI быть выполнен в виде электронного переключателя, который осуществляет плавное переключение луско567421 вого регулятора 21 на обшеподстанционный регулятор 11 и наоборот.

Для того, чтобы обеспечить плавный запуск преобразователя, параллельно пусковому регулятору 21 подключен блок опрокидывания 25 с одним устойчивым состоянием. Блок 25 при поступлении на него деблокирующего сигнала вырабатывает сигнал, задающий в блоке управления 10 максимальный угол управления вентилями моста 2. После деблокирования сигнал, вырабатываемый бло- 10 ком 25, пропадает, так что управление принимает на себя пусковой регулятор 21, и ток преобразователей 2, 4 возрастает на соответствующую величину.

Кроме того, например, блок управления содержит ограничивающую схему. Указанная схема может р быть включена в рабочее состояние вместе с переключателем 22 и во время запуска осуществляет органичение управляющего угла преобразователя, лишь немного меньшего 90, до более низких значений. Это дслается пля уменьшения возможнос- 20 ти появления экстремальных токов короткого замыкания в ниэкоомной цепи, составленной из элементов 2,4, 8. Обычно должно быть достаточным значение угла управления примерно 70 для увеличения тока преобразователя в целях создания тока 25 в цепи, составленной из элементов 2, 4, 8.

Соединение и запуск пускового регулятора 21 и блока 25 и деблокирование преобразователя может быть осуществлено при помощи общего деблокирующего сигнала. Это может быть осуществлена 30 вручную, например, после технического осмотра или же как одна из стадий запрограммированной автоматической последовательности операций, например, как повторное включение после перерыва или неполадок. 85

Тот же деблокирующий сигнал управляет исполнительным размыкающим элементом, связанным с шунтирующим аппаратом 8. Элемент 26 работает с определенной временной задержкой. Путем 40 измерения сигналов с элементов 21 и 25 по отношению к остальным цепям определяют промежуток времени, необходимый преобразователю для плав- . ного запуска. Соответствующая временная задержк устанавливается и в исполнительном размыкио- 45 шем элементе 26 для того, чтобы шунтирующий коммутационный аппарат 8 разорвал цепь в тот момент, когда ток преобразователя достиг того же уровня, что и прямой ток полста>щии. Тот факт, что преобразователь действительно пс блокирован и 50 нормально работает, может быль установлен по переменной составлявшей тока преобразователя, которая проявляется в вице сильных пульсаций, появляющихся в том случае, если углы управления приблизительно равны >t С. Эта иеременная со- 55 ставляюшая может бь» h:le> ко зарегистрирована на выходе трансформатора тока 27, включенного по. следовательно с шунтируюшим аппаратом 8 или посредством трансформатора постоянного тока 28.

Для предотвращения возникновения дуги в шунтир ующем аппарате осуществляется контроль напряжения на преобразователе. Это напряжение измеряется датчиком напряжения 24 и, так как пусковой регулятор 21 и блок управления 10 стремятся уменьшить постоянную составляющую этого напряжения до нуля, то если шунтируюший аппарат 8 обесточен, напряжение будет иметь довольно большую переменную составляющую. Эта переменная составляющая может быть зарегистрирована, например, трансформатором напряжения 29.

Тот факт, что шунтируюший аппарат 8 обесточен,может быть установлен, например, при помощи измерительного трансформатора тока 27, включенного последовательно с ним (фиг. 2) .

Измерительный трансформатор 27 может быть также использован для управления пусковым регулятором 21 вместо датчиков 16 и 20, как это показано на фиг. 2, так как ток, протекающий через аппарат, является разностью токов преобразователя 2, 4 и тока подстанции. В этом случае на вход сумматора 23 будут поступать сигналы от элементов 27 и 24, один из которых должен равняться нулю, а друтой должен отклоняться от нулевого значения. Эти сигналы должны поступать с разными знаками, а сигнал с выхода сумматора 23, отклоняющийся от нуля, будет служить для пускового регулятора 21 сигналом ошибки, осуществляющим управление.

Формула изобретения

Устройство для управления статическим пре-. образователем подстанций постоянного тока, состоящим по крайней мере из двух последовательно соединенных преобразовательных мостов, каждый из которых снабжен шунтируюшим аппаратом и блоком управления, связанным с общеподстанционным регулятором и датчиками тока в цепях переменного и постоянного тока, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что с целью исключения перегрузок по току и по напряжению ири осуществлении повторного включения эашунтированиого преобразователя, оно снабжено пусковым регулятором, датчиком напряжения преобразовательных мостов, переключателем в цепях блоков управления преобразователем, причем входы пускового регулятора подсоединены к датчикам тока цепей переменного и постоянного тока и к датчику напряжения прсобра. зовательных мостов, а выхол -- к игрек»к>ча>е ив, IlpH 3ToM шунтируюший аппарат слаб»>.с>> исполнительным размыкаюшим элемс>пом.