Высоковольтный тиристорный вентиль

 

Мла., .-r .gg

° 064.Ъ

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ

Союз Советских

Социалистических - Республик (61) Дополнительное к авт. свид(22) Заявлено 0911,77 (21) 2542 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.0 80.

Дата опубликования описани

1)M, Кл.

Н 02 М 1/18

Н 02 Н 7/12

Н 02 М 7/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

3) УДК621.314,,57 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Г.Спув, В.A.Âÿëêèí и A.È.ßíâàðåâ (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а именно к высоковольтным тиристорным вентилям для линии передач электроэнергии постоянным током.

Известны высоковольтные тиристорные вентили (ВТВ ), в которых с цепью обеспечения контроля за количеством пробитых тиристоров в каждой его части — модуле — образуют мостовую 10 схему с помощью параллельно подсоедйненного делителя напряжения и замеряют напряжение разбаланса моста в каждом модуле. Например, японские фирмы выполняют ВТВ .следующим об- 15 разом. В каждом ВТВ содержится 24 или 16 модулей, в которых последовательно включено 8 или 12 тиристоров; Параллельно модулям установлен делитель напряжения. Средняя точка 20 цепочки тиристоров модуля соединена со средней точкой делителя через сигнальную лампу, которая загорается при пробое тиристора.

Недостатком такого модуля являет- 25 ся то, что при пробое второго тиристора в том же модуле, в том же плече моста, лампа продолжает по-прежнему светиться. < ледовательно, в этом случае информация о количестве про- 30

2 битых тиристоров будет неверной. Для того, чтобы избежать указанного недостатка, измерительный мостик делают неравноплечим. Два низ ковольных плеча моста составл яют примыкающие к катодному выводу ВТВ тиристорная ячейка и низковольтное плечо делителя напряжения, а два высоковольтных, плеча-цепочка тиристорных ячеек, за исключением катодной, и высоковольтное плечо делителя. Катоднуютиристорную ячейку называют чаще опорной. С целью увеличения надежности снижают ее рабочее напряжение, элементы резервируют и специально недогружают. Однако следует отметить, что снижение рабочего напряжения на опорной ячейке приводит к снижению полезного сигнала. Обычно его снижают не более, чем на 50Ъ.

Поскольку показания прибора в диагонали мостика пропорциональны не только числу пробитых тиристоров; но и напряжению на ВТВ, точность контроля тиристоров такого вентиля оказалась низкой.

С целью устранения этого недостатка измеряют величину напряжения на ступени делителя и по отношению упомянутого напряжения раз738064 баланса К полученной величине напряжения контролируют число пробитых тиристоров. Высоковольтный тиристорный вентиль, в котором этот способ . реализуется, содержит последовательно соединенные тиристорные ячейки в частном случае с R u RC-делительными цепочками, опорную катодную тиристорную ячейку, высоковольтный делитель напряжения, включенный †" riapaллeльно цепи тиристорных ячеек, и преобразователь, включенный в диагональ моста, образованного делите"лем, )цепью тиристорных ячеек, опорной тиристорной ячейкой и ступенью делителя. Однакб такая система контроля также имеет недостатки..

Точность контроля тиристоров в таких ВТВ невысока,,поскольку напряжение в диагонали измерительного мостика при пробое тиристорных ячеек сравнимо с напряжением помехи. Напряжение на опорной тиристорной ячейке " " достаточно велико, что снижает вероятность безотказной работы системы кон трол я.

Цель настоящего изобретения состбит в увеличении точности и надежности контроля эиристоров в ВТВ путем изменения электрической схемы вентиля, за счет чего увеличивается величина полезного сигнала в диагонали измерительного моста, а напряжение на опорной тиристорной ячейке снижается на порядок по сравнению с напряжением на рабочей тиристорной ячейке ВТВ (при пробое избыточного числа тиристоров) или становится равным нулю (если все тиристоры BTB целы) . Для этого измерительный мост делается равнойлечим за счет" выполнения делителя напряжения R u Rc-.òèïà причем активное, реактивное и полное сопротивление последнего равны активному, реактивному и полному сопротивлению цепочки тиристорных ячеек.

При этом цепь последовательно соеди ненййх -тиристорных ячеек разделена на две равные части, между которыми включена опорная ячейка. Высоковольтный делитель также разделен на две равные части, одна из которых включе" " -йа"между аноднйм "выводом" вентиля и катодом опорной тиристорной ячейки, а вторая — между анодом опорной тиристорной ячейки и катодным вывОдом вентиля. При этом ийдикатор "напряже" ""ния подключен параллельно опорной

1 тиристорной ячейке.

Принципиальная схема ВТВ (или мо дуля, если к бн трол ь осуществляется помодульно) показана на чертеже

Равные части 1 и 2 цепи последо вательно соединенных тиристорных ячеек с параметроами В,, R>, С„ и

С и равные части 3 и 4 высоковольт2

Высоковольтный тиристорный вентиль, содержащий две равных группы последовательно включенных тиристорных ячеек с делительными цепочками, опорную тиристорную ячейку, высоковольтный делитель напряжения, разделенный на две равные части, и индикатор напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности-и надежности контроля тиристоров,каждая. часть высоковольтного делителя выполнена с импедансом, равным импедансу, группы тиристорных ячеек, причем опорная тирнсторная ячейка с параллельно подключенным индикатором напряжения включена между укаэанными группами ячеек, а часть делителя включена одна между анодными, а вторая между катодными выводами групп тиристорных ячеек. ного делителя R u RC-типа с парамi iрами В„, R« C C< образуют мост, в диагональ которого включена опорная тиристорная ячейка 5 с подклю"ченным параллельно индикатором напряжения 6.

5 Определение количества проби, х тиристоров в ВТВ (или модуле) производится следующим образом.

Если все ячейки целы, то мост уравновешен и напряжение на опорной тиристорной ячейке 5 равно нулю. Если пробиваются тиристорные ячейки модуля, то напряжение на опорной тиристорной ячейке 5 и на входе йндикатора . напряжения 6 увеличивается.

tS Такое решение применимо и при выполнении сигнализации помодульно. В этом случае в качестве индикатора напряжения 6 можно использовать либо преобразователь отношения двух напря )р жений в частоту, либо жидкокристаллическую ячейку в качестве модулятора света и т.д.

Увеличение надежности контроля ВТВ происходит вследствие снижения напря25 жения на опорной тиристорной ячейке (если все тиристоры целы, то напряжение равно нулю; если пробито резервное количество тиристоров, например

10%, то напряжение равно приблизительно 0,1 U . Известно, что зависимость интесйвности отказов тиристоров от приложенного напряжения является примерно прямо пропорциональной. Расчеты показывают, что интенсив.ность отказов опорной тиристорной . ячейки снизится в 2-3 раза. Среднее время наработки на отказ четырехмостового преобразователя из-за отказа опорных тиристорных ячеек возрастет от 3500 ч до 7000-10000 ч, 40

Формула изобретения

738064 с, Составитель Ю.Спивак

Техред Н.Бабурка Корректор В.Бутяга

Редактор В.Левятов

Заказ 2825/34 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6., д. 4/5

Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4