Способ управления тиристорным преобразователем и устройство для его осуществления

Авторы патента:

РОСЛЯКОВ СТАНИСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ

КАНАШЕВ НИКОЛАЙ МИХАЙЛОВИЧ

ЕМЕЛЬЯНОВ ЮРИЙ ПЕТРОВИЧ

75550

Оп ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВДЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву

Со©3 Советсва

Со@малмс (мцасима

Р®спублми

---,, - -рч 1

«««,;,, ф) ,«

Кл

2 (22) 3aleieee 19.11.76 (2l ) 2421120/24-07, с щ>исоединеиием заявки №вЂ” (23) Приоритет (}2 Щ 1/08

02 Н 3/06

Гасударствеааьб ааиатет

СССР аа делам азабретенк9 я аткамтка

Опубликовано 25.07.79. Бюллетень № 27.316.727

88.8) Дата онублнкования описания 25.07.79

1 (72) Автори изобретения

С. М. Росляков, Н. М. Канашев и 10. П. Емельянов (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

И УСТРОЙСТВО ДДЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано s системах управления и защиты выпрямителей и инверторов.

Известны способы управления тиристорным преобразователем, состоящие в-том, что формируют управляющие импульсы с помощью основной и резервной системы импульсно-фазового управледия (СИФУ), формируют сигнал на включение преобразователя в работу, отклю- . чение н повторное включение (АПВ) с помощью логических блоков формирования уровней разрешающих или запрещающих работу СИФУ и блоков АПВ (1j и (2).

Переключение на резервную систему по сиг- налу устройства контроля неисправности основной системы позволяет исключить влияние только неисправностей в системе управления, а некоторые неисправности в силовой часМ IIpeo6разователя, например, проходящие короткое замыкание, самопроизвольное включение тиристоров и др. могут проявиться в том, что преобразователь окажется отключенным защитой без действия АПВ.

Такой случай возможен, когда короткое замыкание продолжается больше, чем время задержки АПВ.

Известен способ управления преобразователем и устройство для его осуществления, который является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и состоящий в том, что формируют управляющие импульсы для тиристоров с помощью основной или резервной системы импульснофазового управленйя (СИФУ), формируют сиг: йал на включение преобразователя в работу, отключение и автоматнческое повторное включение (АПВ) с помощью логических блоков формирования уровней разрешающих работу СИФУ и блоков АПВ (31.

Это устройство содержит основной н резервный блоки имйульсно-фазового управления (СИФУ), основной и резервный логические блоки формирования уровней,, разрешающих илн запрещающих работу СИФУ, основной и резервнътй блоки автоматического повторного включения (АПВ). Однако известное техническое решение не обеспечивает достаточно надеж675550

3 ного и бесперебойного питания потребителей электроэнергии через преобразователь.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя.

Достигается это тем, чта в способе управления тиристорным преобразователем, состоящем в том, что формируют управляющие импульсы

Ф для"тиристоров с помощью основной или резервной системы импульсно-фазового управления (СИФУ), формируют сигнал на включение преоб-, t0 разавателя в работу, отключение и автоматическое повторное включение (АПВ) с помощью логических блоков формирования уровней разрешающих или зайрещающих работу СИФУ и блоков АПВ, фиксируют момент времени )5 неуспешного АПВ и формируют сигнал на включение резервной СИФУ, осуществляют контроль успешности переключения на резервную СИФУ и формируют сигнал "отказ" в случае неуспешного переключения а также неуспешного АПВ go при работе преобразователя от резервной СИФУ, включают преобразователь после устранения отказа.-Устройство для осуществления способа управления тиристорйым преобразователем, содержа- 25 щее основной и резервный блоки импульснофазового управления (СИФУ), основной и резервный логические блоки формирования уровней, разрешающих или запрещающих работу

СИФУ, каждь1й из которых содержит по два 30 логических элемента ИЛИ, выходи которых подключены к входу триггера, а выход триггера поДключен соответственно к СИФУ основного и резервного блоков, основной и резерв- . ный блоки автоматического повторного включе- M ния АПВ, цепи ситналов на включение, на отключейие и защиты, причем вход основного блока АПВ соединен с входом одного нз элементов ИЛИ основного блока формирования уровней, а выход основнагс блока АПВ вЂ”.c 40 входом другого элемейта ИЛИ того же блока, выход резервного блока АПВ подключен к входу первого логического элемента ИЛИ резервного блока формирования уровней, дополнительно снабжено первым и вторым .элементе- 4з ми задержки, триггером Т вЂ” типа, логическим двухвхадавым элементом ИЛИ, тремя двухвходавыми логическими элементами И на "входах каждого логического блока формирования уровней разрешающего нли запрещающе- р га работу СИФУ и блокам контроля переключения, а основные и резервные @таки автоматического повторного включения АПВ снабжены цепями сигнала а неуспешном АПВ, при вЂ” мм входы первого и втораго элементов за- 55 держки соединены с цепью сигнала а "неуспешном АПВ основного узла АПВ, выход первого элемента выдержки соединен с входом триттера, выходы которого соединены с йервьййи

4 входами логических элементов И соответственно основного и резервного блоков формирования уровней, разрешающих или запрещающих работу СИФУ, второй вход первого элемента

И основного блока формирования уровней пад. клвчен к цепи сигнала на включение преобразователя, вторые входы вторых элементов И соответствующих блоков подключены к цепи сигнала на выключение преобразователя, вторые входы третьих элементов И соответстующих блоков вЂ” к цепи сигнала защиты преобразователя, выход второго элемента задержки под-. ключен к одному входу логического элемента, ИЛИ, второй вход которого подключен к цепи сигнала на включение преобразователя, а выход соединен с вторым входом первого логического элемента И резервного блока формирования уровней разрешающего или запрещающего работу СИФУ, выходы первых элементов И соединены соответственно каждый с одним из входом йервых элементов ИЛИ блоков формирования уровней, а выходы вторых и третьих элементов И с входами вторых элементов ИЛИ указанных блоков, При этом блок контроля переключения содержит однавибратор, первый и второй логические двухвходовые элементы И, логический элемент НЕ и логический двухвходавой элемент ИЛИ, причем вход одновнбратора соединен с цепью сигнала а неуспешном АПВ основного блока АПВ, выход одновибратора соединен с входам логического элемента НЕ и с одним входом перво-: го логического элемента И, на второй вход каТорого, соединенного с одним входом второго логического элемента И, поДключена цепь сигнала защиты с выхода одного йз логических элементов И резервного блока формирования . уровней разрешыащега или запрещающего работу СИФУ, выход первого лагйческага элемента Й соединен с входом резервного блока АПВ, второй вход второго логического элемента И соединен с выходом логического элемента НЕ, выход второго логического элемента

И соединен с входом логического элемента

ИЛИ, на второй вход которого подключена цепь сигнала а неуспешном АПВ резервного блока .

АПВ, а выход логического элемента ИЛИ сое)04йен с цеййо индикации сигнала, "Отказ".

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 вЂ” временные диаграммы.

Устройство содержит блок 1 формировании уравнен разрешающего или зепрещатащега рабату основной СИФУ 2, состоящий иэ трех двухвхадавых логических элементов И 3, 4, 5, связанных одними входами с цепями сигнала на включение ипи отключение преобразователя и триггера 6 с разделительными входами и двумя двухвходавыми логическими элементами

675550

Зо

ИЛИ 7, 8 во входных цепях соединенными с выходамй указанных элементов И и блок АПВ 9, вход которого соединен с выходом элемента И 4 соединенного одним входом с цепью сигнала защиты. Выход блока АПВ вЂ” цепь команды на

АПВ соединен. с входом элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с входом триттера 6 на включение преобразователя .

Устройство также содержит аналогичный блок

10 формирования уровней разрешающего или запрещающего работу и блок АПВ 11 для резервной СИФУ 12, При этом блок 10 состоит из аналогичных элементов 3, 8 элементов 1318. Кроме того устройство содержит два эле. мента задержки 19 и 20, соединенных входами с цепью сигнала о неуспешном АПВ основ.ного блока АПВ 9, триггер Т-типа 21, соеди.l ненный входом с выходом первого элемента задержки !9, а выходами вЂ” с входами элемей, тов И 3, 4, 5 и 13, 14, 15 формирователеЦ 1 и 10 разрешающего уровня и логическтй элемент ИЛИ 22. При этом выход второго элемента задержки 20 соединен с входом элемента ИЛИ 22, выход которого подключен на вход элемента И 13. Дополнительно устройство содержит блок 23 контроля переключения, состоящий из одновибратора 24 и логических элементов HE 25, И 26, 27 и ИЛИ 28. При этом вход одновибратора соединен с цепью сигнала о неуспецп ом АПВ основного блока АПВ 9, а выход одновибратора соединен с входом элемента НЕ 24 и с входом элемента И 26, на. второй вход которого подключена цепь сигнала защиты с выхода элемента И 15 узла 10.

Выход элемента НЕ 25 соединен с входом элемента И 27, на второй вход которого подклт0че. на также цепь сигнала защиты с выхода элемента И 15, а выход элемента И 27 соеш4неи с входом элемента ИЛИ 28, на второй вход которого подключена цепь сигнала е неуспешном NIB резервного блока АПВ 11. Выход элемента ИЛИ 28 подключен к блоку индикации сигнала "Отказ", а выход элемента И

26 соединен с входом резервного блока АПВ

11.

Процесс переключения управления преобразователем иа резервную СИФУ можно рассмотреть с помощью временной диаграммы, нредставленной на фиг. 2 (пунктиром показано формирование сигнала "Отказ" в случае неуспешного переключения на резервную СИ И9.

Необходимость в переключении на резервную

СИФУ может возникнуть вследствие неисправности в основной СИФУ или возникновения аварийного процесса в силовой части преобразователя. В том. . и другом случае происходит защитное отключение. и последующее АПВ преобразователя. Е+.и неисправность или аварий6 ный процесс ие проходит и после АПВ при работе на основной СИФУ снова следует сигнал защиты, то блок АПВ формирует сигнал о неуспешном АПВ, По сигналу неуспешного

АПВ, формируемому основным блоком АПВ, запускаются элементы задержки 19 и 20 и импульс с выхода элемента задержки 19 переключает триггер ".1, выходной "нулевой" логический уровень на инверсном выходе которого запрещает прохождение сигналов через ! элементы 3, 5 и 4 фоРмиРованиЯ РазРешающего или запрещающего уровней для основной

СИФУ. 2, а выходной "единичный" логический уровень с прямого выхода того же триггера

21 разрешает прохождение сигналов через эле менты 13, 14 и 15 к резервному блоку 10 формирования разрешающего или запрещающего уровней для резервной СИФУ 12. Импульс с выхода элемента задержки 20, проходя через элемент ИЛИ 22, обеспечивает после совпадения на входе элемента И 13 формирование на его выходе импульса. вЂ” команды на включение резервной СИФУ. Этот импульс, проходя через элемент ИЛИ 16, переключает триггер

IS, выходной уровень которого и является разрешаюцшм для работы резервной СИФУ 12. Импульсом сигнала неуспешного АПВ основного блока АПВ 9 запускается также одиовибратор

24 и, если в течение существования на входе элемента И импульса одновибратора 24, инвертированного элементом HE 25„вновь прохо дит сигнал защиты через элемент 15, то этот сигнал проходит через элемент ИЛИ 28 к устройству индикации сигнала о неуспешном переключении на резервную СИФУ, Кроме того импульс одновибратора 24 через элемент И 26 осуществляет запрет попьггки АПВ после неуспешного переключения.

Применение предлагаемого устройства для систем управления преобразователями обеспечивает существенный положительный эффект, заключающийся в том, что расширяются функциональные возможности логической части системы управления вЂ” переключение на резервную систему происходит как в случае неисправности в системе управления, так и в случае возникновения аварийного процесса в силовой части преобразователя. 1 аким образом повышается вероятность бесперебойного питания потребителей электроэнергией через преобразователь т.е. повышается надежность преобразователя.

Формула изобретения

1. Способ управления тиристорным преобразователем, состоящий в том, что формируют управляющие импульсы для тиристоров c аомощью основной или резервной систем им7 пульсио-фазового управления (СИФУ», формиру-1 ют сигналы на включение преобразователя в работу, отключение и,автоматическое повторное включение (АПВ) с-„помощью логических блоков формирования уровней, разрешающих или запрещающих работу СИФУ и блоков АПВ, о т л и q а ю шийся тем .что с целью тю.1 вышения надежности преобразователя, Фиксируют- момент времени неуспешного АПВ и фор- мируют сигналы на включение реэервйой СИФУ, о осуществляют контроль успешности переключения на резервную СИФУ н форйируют сигнал

"отказ" в случае неуспешного переключения, а также неуспешного АПВ при работе преобразователя m резервной СИФУ, включают преобразователь после устранения о1 каза

2. Устройство дпя осуществления способа.уп.,равления тпристорным преобразователем по п.l, содержащее основной и резервный блоки импульсно-фазового управлейия (СИФУ), основной go и резервный логические блоки формирования уровней, разрешающих илн запрещающих работу СИФУ, к аждйй из которых содерхсйт по два логических элемейта ИЛИ, вь1ходы "которых подййочены к входу триггера, а выход 25, триггера подключен соответственно к СИФУ основного или резервного блоков, основной и резервный блоки автоматического повторного

-...;..с включения (АПБ) „цепи сипилов на включение, на ox : io eéée H защиты, npir4eM вход основно- зо го блока АПВ соединен с входом одного из элементов ИЛИ основного блока формирования уровней, а Выход основного блока АПВ вЂ” с входом друго о элемента ИЛИ того же блока, выход резервного блока АПВ йоддочен к вхо-jg ду первого логического элвмейта ИЛИ резервного блока формировйия уровней, о т л ич-а ю щ е е е я тем, что с целью йовышения надежности преобразовать бйо" дойолнительно снабжено первым и вторым элементами за- 40 держки, триггером Т-типа, лог йескйм двухвходовым элементом ИЛИ фемя "ЙЗухвходо- вымн логическими элементами И ий входах каждого логического блока форМйрования уровней разрешающего или запрещающего ра- 4з боту СИФУ и блоком контроля переключения, а основные и резервные блокй автоматического повторного включения. (АПВ) снабжены цепя-

- .ми сигнала о неуслешиом АПВ, причем входы . первого и второго элементов задержки соеди- s0 иены с целью сигнала о неуспешном АПВ основного блока АПВ, выход первого элемента задержки соединен с входом триггера, выхошт которого соединены с первыми входами . логических элементов И соответственно основного и резервного блоков- формирования уров1 ней; разрешающих Йти запрещающих работу

СИФУ, второй вход первого элемента И основного блока формирования уровней подключен

K цепИ сигнала на включение преобразователя, вторые входы вторых элементов И соответветствующих блоков подключены- к цепи сигнала на выключение преобразователя, вторые входы третьих элементов И соответствующих блоков вЂ” к цепи сигнала защиты преобраэователя; выход второго элемента задержки подключен к одному входу логического weмента ИЛИ, второй вход которого подключен к цепи сигнала на включение преобразователя, а выход соединен с вторым входом первого логического элемента И резервного блока формирования уровней разрешающего или запрещающего работу СИФУ, выходы первых зле1 ментов И соединены соответственно каждый с одним из входов первых элементов ИЛИ блоков формирования уровней, а выходы вторых и третьих элементов И"с входами вторых элементов ИЛИ указжиых блоков.

З,Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, блок контроля пере кл1оченйя содержит одновибратор, первый и второй логические двухвходовые элементы И логический элемент HE и логический двухвходовой элемент ИЛИ, причем вход одновибратора соединен с цепью сигнала о неуспеваемости АПВ основного блока АПВ, выход одновибратора соедгатен с входом логического элемента HE и с одним входом первого логического элемента И. ча второй вход которого, соединенного с одним входом второго логического элемента И, подключена цепь сигнала защиты с выхода одного из логических элементов И резервного блока формирования уровней разрвшаютдего или запрещающего работу СИФУ, выход первого логического элемента И соединен с входом резервного блока АПВ, второй вход второго логического элемента И соединен с выходом логического элемента НЕ, выход второго логического элемента И соединен с входом логического элемента ИЛИ, на второй вход которого подключена цепь сигнала о неуспеваемости АПВ резервного блока АПВ, а выход логического элемента ИЛИ соединен с цепью индикации сигнала "Отказ ".

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

„1. Авторское свидтельство СССР Р 266921, кл. H 02 P 13/18, 1969

2. Патент США У 3821630, кл. Н 02 М 1/18, 1973.

3. Патент США М 3760258, кл. Н 02 М 1/18, 1973.

Юасфбд ад19

6иаад пцяиеера wi.Р

Умид ял. Ф

Banal gn.c8

Ви ре>, ЮиюЮ ш РФ

%под ж 7Ó

Редактор F.. Гончар

4325/47 Тираж 856 Подлисное