Способ управления преобразователем и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)955498 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.08.80 (21) 2971728/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

Н 02 P 13/16

Гасударственный кемнтет

СССР (53) УДК 621.314..27 (088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82 по делам нзебретеннй н юткрмтнй (72) Авторы изобретения

Л. П. Носик, А. И. Ступель и Г. М. Цфасман

Всесоюзный электротехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения надежных устройств для управления вентильными преобразователями большой мощности, например, для линий электропередач и выпрямительно-инверторных подстанций постоянного тока.

Известен способ управления преобразователем, устройство для управления которым содержит основной и резервный блоки управления — заключающийся в том, что формируют основной и резервный сигналы управления преобразователем, контролируют формирование сигналов управления, формируют сигналы об отказе основного или резервного блоков управления (1) Известно также устройство для осуществления этого способа, содержащее основной и резервный блоки управления, блоки контроля в каждом блоке управления, блок индикации (1) .

Недостатком этого способа является значительная сложность устройства для его реализации.

Известен способ управления преобразователем, устройство для управления которым содержит основной и резервный блоки управления, заключающийся в том, что формируют основной и резервный сигналы управления, основной сигнал управления используют для управления преобразователем (2) .

Известно устройство для реализации способа управления преобразователем, содержащее основной и резервный блоки управления, выходы которых подключены к входам переключателя и блока сравнения, а выход переключателя соединен с выводом для подключения к преобразователю, и блок индикации (2).

Недостатком известного способа и устройства для его осуществления является

15 то, что при фиксации неисправности необходимо отключать все блоки управления, что снижает надежность.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления преобразователем задают уровень рассогласования, сравнивают основной и резервный сигналы управления, в результате формируют сигнал рас955498 согласования, который сравнивают с заданным уровнем рассогласования, задают уровень производной тока преобразователя, определяют величину производной тока преобразователя и сравнивают ее с заданным уровнем производной тока преобразователя, фиксируют момент превышения сигналом рассогласования заданного уровня, начиная с этого момента формируют заданный интервал времени, формируют сигнал об отказе резервного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя не превышает заданный уровень, прекращают подачу на преобразователь основного сигнала управления, подключают к преобразователю резервный сигнал управления и формируют сигнал об отказе основного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя превышает заданный уровень.

Кроме того, устройство для осуществления способа управления преобразователем снабжено логическим блоком и дат чиком переходных процессов преобразователя, причем выход блока сравнения соединен с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом датчика производной тока, а выходы соединены с входами переключателя и блока индикации.

Блок сравнения содержит два датчика углов управления, компаратор и дискриминатор длительности, причем вхОды датчиков углов управления являются входами блока сравнения, а их выходы через компаратор и дискриминатор длительности соединены с выходом блока сравнения.

Датчик производной тока содержит дифференцирующий усилитель, нуль-орган и элемент выдержки времени, причем вход дифференцирующего усилителя является входом датчика производной тока, а его выход через нуль-орган подключен к входу элемента выдержки времени, выход которого является входом датчика производной тока.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее способ управления; на фиг. 2 приведена схема блока сравнения; на фиг. 3— схема датчика производной тока; на фиг. 4 — схема логического блока.

Устройство, реализующее способ управления содержит основной и резервный блоки 1 и 2 управления, подключенные к преобразователю 3 через переключатель 4. К выходам блоков 1 и 2 управления подключен также блок 5 сравнения сигналов управления.

В устройстве имеются также датчик 6 производной тока, связанный с выходом преобразователя, и логический блок 7, подключенный к выходам блока 5 и датчика 6.

Один из выходов логического блока 7 подключен к входу переключателя 4,с других

1О

25

55

15 выходов сигналы поступают на блок 8 индикации.

Блок 5 (фиг. 2) содержит датчики 9.1 и 9.2, преобразующие сигналы управления в напряжение ступенчатой формы, компаратор 10 и дискриминатор 11 длительности импульса.

Датчик 6 производной тока (фиг. 3) содержит дифференцирующий усилитель 12, нуль-орган 13 и элемент 14 выдержки времени.

Логический блок 7 может содержать первый и второй D-триггеры 15 и 16, формирователи 17 — 19 интервалов времени Т1, Тг и Тз элемент 20 запрета и ключ 21 начальной установки. Формирователи 17 и 19 имеют прямые выходы, г формирователь 18 — инверсный выход.

Устройство, реализующее способ управления преобразователем, работает следующим образом.

В качестве датчика 6 переходных процессов используется датчик производной выпрямленного тока преобразователя, поскольку этот параметр является весьма чувствитеЛьным к изменениям углов управления вентилями в мощных преобразователях.

Производная тока любого знака усиливается усилителем 12, и превышение ее по модулю над заданным пороговым значением фиксируется нуль-органом 13. Порог чувствительности нуль-органа выбирается так, чтобы исключить ложное срабатывание датчика 6 из-за пульсаций выпрямленного тока во всем диапазоне установившихся режимов преобразователя, а постоянная времени дифференцирования — исходя из минимальной скорости изменения тока по причине отказа блоков 1 и 2 управления.

Поскольку в переходном процессе производная тока может менять знак, сигнал на выходе нуль-органа может в течение этого процесса временно исчезать. Во избежание неправильной работы датчика 6 после первого же срабатывания нуль-органа 13 его выходной сигнал запускает элемент 14 выдержки времени, который поддерживает единичное значение сигнала на выходе датчика 6 в течение времени, достаточного для окончания переходного процесса в преобразователе.

На входы датчиков 9.1 и 9.2 блока 5 поступают сигналы управления с выходов блоков 1 и 2 управления. Сигналы на выходах датчиков 9.1 и 9.2 имеют ступенчатую форму, причем длительность ступеней пропорциональная углу управления.

Длительность импульса на выходе компаратора 10 равна разности углов управления, сформированных блоками 1 и 2. Если эта разность не превышает уставки дискриминатора 11, то сигнал на выходе последнего отсутствует. В противном случае на выходе дискриминатора 11 появляется им955498

10

Формула изобретения пульсный сигнал, передний фронт которого фиксирует момент превышения разности углов управления над уставкой. В установившемся режиме разность углов управления (рассогласования) не должна превышать значение уставки дискриминатора 11.

Однако вследствие различия динамических характеристик регуляторов при переходных процессах, связанных с большими возмущениями в преобразователе, рассогласование может превышать допустимую величину. Во избежание ложной фиксации неисправностей передним фронтом сигнала с выхода датчика 6 запускается формирователь 19 в блоке 7, сигнал с его выхода на время Тз запрещает прохождение сигналов с выхода блока 5 через элемент 20 запрета. Время Т выбирается исходя из типовой длительности переходного процесса и быстродействия блоков управления.

При отсутствии сигнала на выходе формирователя 19 первый же импульс с выхода блока 5, появляющийся при возникновении рассогласования, проходит через элемент 20 запрета и запускает формирователи 17 и 18, первый из которых формирует логический сигнал длительностью Т1, а второй — логический сигнал длительностьк1 Т2.

Если в течение времени Т возникает переходный процесс, перепад сигнала на выходе датчика 6, поступая на тактовый вход триггера 15, вызывает установку этого триггера в состояние «1». Сигнал с выхода триггера 15 поступает на вход переключателя 4, обеспечивая отключение основного и подключение к преобразователю резервного блока управления. Этот сигнал поступает также на вход индикатора 8 для индикации неисправности основного блока 1.

Если начало переходного процесса не фиксируется за время Т2, то по окончании инверсного импульса на выходе формирователя триггер 16 устанавливается в состояние «О». На инверсном выходе этого триггера появляется сигнал «1», который поступает на индикатор, который сигнализирует о неисправности резервного блока 2.

Сброс сигналов неисправностей осуществляется с помощью ключа 21.

Предлагаемый способ позволяет предотвращать отказы устройств для управления преобразователем при отказе одного из комплектов аппаратуры и сокращать связанный с ния ущерб за счет перерыва в работе преобразователя.

Способ управления может быть применен для упрайления не только вентильными преобразователями, но и другими объектами.

1. Способ управления преобразователем, устройство для управления которым содерI5

Зо

55 жит основной и резервный блоки управления, заключающийся в том, что формируют основной и резервный сигналы управления, основной сигнал управления используют для управления преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, задают уровень рассогласования, сравнивают основной и резервный сигналы управления, в результате формируют сигнал рассогласования, который сравнивают с заданным уровнем рассогласования, задают уровень производной тока преобразователя, определяют величину производной тока преобразователя и сравнивают ее с заданным уровнем производной тока преобразователя, фиксируют момент превышения сигналом рассогласования заданного уровня, начиная с этого момента формируют заданный интервал времени, формируют сигнал об отказе резервного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя не превышает заданный уровень производной тока преобразователя, прекращают подачу на преобразователь основного сигнала управления, подключают к преобразователю резервный сигнал управления и формируют сигнал об отказе основного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя превышает заданный уровень производной тока преобразователя.

2. Устройство для управления преобразователем по п. 1, содержащее основной и резервный блоки управления преобразователем, выходы которых подключены к входам переключателя и блока сравнения, а выход переключателя соединен с выводом для подключения к преобразователю, и блок индикации, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком производной тока и логи-, ческим блоком, содержащим элемент И с прямым и инверсным входами, три формирователя длительности и два D-триггера, причем прямой вход элемента И является первым входом логического блока, выход соединен с входами первого и второго формирователей длительности, выходы которых соединены соответственно с D-входом первого D-триггера, и С-входом второго D-триггера, выходы D-триггеров являются выходами логического блока, инверсный вход элемента И соединен с выходом третьего формирователя длительности, вход которого является вторым входом логического блока, выход блока сравнения соединен с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом датчика производной тока, а выходы соединены с входами переключателя и блока индикации.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок сравнения содержит два датчика углов управления, компаратор и дис955498 криминатор длительности, причем входы датчиков углов управления являются входами блока сравнения, а их выходы через компаратор и дискриминатор длительности соединены с выходом блока сравнения.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что датчик производной тока содержит дифференцирующий усилитель, нуль-орган и элемент выдержки времени, причем вход дифференцирующего усилителя является входом датчика производной тока, а его выход через нуль-орган подключен к входу элемента выдержки времени, выход которого является входом датчика производной тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2653876/18-24, кл. G 6 F 11/00, 1978.

2. Костенко В. С. и др. Повышение надежности АСУ с отказами различных видов неравноценными по ущербу. Сб. «Надежность систем управления», Киев, «Наукова думка», 1975, с. 102 — 108.

955498

Реда ктор Е. П ann

Заказ 6! 72/75

Составитель В. Миронов

Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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