Устройство для индикации состояния высоковольтного полупроводникового вентиля

Устройство для индикации состояния высоковольтного полупроводникового вентиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ВЕНТИЛЯ, содержащее датчики напряжения опорной ячейки высоковольтного полупроводникового вентиля и напряжения подключенной параллельно ему опорной цепи, выходы которых подключены к входам элемента сравнения выходных сигналов вышеуказанных датчиков, вькод которого через элемент задержки подключен к исполнительному органу, о т л и ч а ю щ ее с я T-eMj что, с целью увеличения ресурса вентиля путем повышения чувствительности и Помехоустойчивости устройства, введен ограничитель длительности сигнала, включенный между элементами сравнения и задержки, при этом датчик напряжения опорной ячейки высоковольтного полупроводникового вентиля выполнен в виде измерителя мгновенных значений напряжения , а датчик напряжения опорной «О цепи выцолнен в виде измерителя амплитудных напряжений соответствующей полярности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) 3(59 Н 02М 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮ ЕЛЬСТВУ (21) 3539987/24-07 (22) 19. 01. 83

{46) 30.08.84.Бюл. В 32 (72) В.С.Алимниев и В.И. Кочкин (71) Московское отделение Научно-исследовательского института по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (53) 621.316;925(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

В 712893, кл. H 02 Н 7/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 1788262, кл. Н 02 Н 7/10, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ

СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ПОЛУПРОВОД.НИКОВОГО ВЕНТИЛЯ, содержащее датчики напряжения опорной ячейки высоковольтного полупроводникового вентиля и напряжения подключенной параллельно ему опорной цепи, выходы которых подключены к входам элемента сравнения выходных сигналов вышеуказанных датчиков, выход которого через элемент задержки подключен к исполнительному органу, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения ресурса вентиля путем повышения чувствительности и помехоустойчивости устройства, введен ограничитель длительности сигнала, включенный между элементами сравнения и задержки при этом датчик напряжения опорной ячейки высоковольтного полупроводникового вентиля выполнен в виде измерителя мгновенных значений напря- Е

O жения, а датчик напряжения опорной цепи выполнен в виде измерителя амплитудных напряжений соответствующей полярйости.

1111238

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для защиты высоковольтных полупроводниковых (например, тиристорных) вентилей передач .постоянного тока, статических компенсаторов и других преобразовательных схем.

- Известно устройство для контроля последовательно соединенных тиристорных ячеек высоковольтных вентилей, содержащих индикатор, включен- . ный в диагональ мостовой схемы, об разованной цепью контролируемых яче. ек и резисторным делителем напряжения Е11 °

Однако такое устройство не обеспечивает необходимой чувствительности при применении его в схемах статических компенсаторов реактивной мощности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для индикации состояния высоковольтного полупроводникового вентиля, содержащее датчики напряжения опорной ячейки высоковольтного полупроводникового вентиля и на- пряжения подключенной параллельноему опорной цепи, выходы которых подключены к входам элемента сравнения выходных сигналов вышеуказанных датчиков,. выходы которого через эле-. мент задержки подключен к исполнительному органу С 23.

Недостатком устройства при использовании его в защитах высоковольтных вентилей тиристорных ключей статических компенсаторов является ухудшение чувствительности при изменениях режимов работы,тиристорных ключей,:Это объясняется тем, что изме-, нение углов управления тиристорными ключами приводит к изменению длительности импульсов напряжения, воздействующего на высоковольтные вентили. Указанная длительность определяется в виде 8 = л -2p где p — угол управления вентилями, включенными .встречно-параллельно.

Вследствие этого средняя величи-. на напряжения соответствующей полярности на вентиле изменяется в зависимости от режима. работы компенсатора и в зоне полного открытия венти-. лей приближается к нулю. Все извест,ные устройства защиты, выполненные на принципе сравнения средних значений измеренных напряжений, оказываются нечувствительными при углах уп- равления р 40-90 . Попытка увеличения чувствительности защит приводит к снижению их помехоустойчивости и . ложной работе, что в целом снижает рабочий ресурс статического компен1О сатора. Кроме того, низкая чувствительность устройства может привести к полному выходу из строя высоковольтного тиристорного вентиля.

Цель изобретения — увеличение ресурса вентиля путем повышения чувствительности и помехоустойчивости устройства.

Указанная цель достигается .тем,, 2б что в устройство для индикации состояния высоково ьтного полупроводникового вентиля, содержащее датчики напряжения опорной ячейки высоковольтного полупроводникового вентиля и напряжения подключенной параллель25 но ему опорной цепи, выходы которых подключены к входам элемента сравнения выходных сигналов вышеуказанных датчиков, выход которогО через элемент задержки подключен к исполнительному органу, введен ограничитель длительности сигнала, включенный . между элементами сравнения и задержки, при этом датчик напряжения опорной ячейки высоковольтного полупро35" .водникового вентиля выполнен в виде измерителя мгновенных значений напряжения, а датчик напряжения опорной цепи выполнен в виде измерителя

40 амплитудных напряжений соответствующей полярности.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на Фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

4 Высоковольтный тиристорный вентиль 1, состоящий из п цоследовагельно соединенных ячеек 2, содержит опорную ячейку 3. Параллельно венти"лю 1.подключена опорная цепь 4 с элементом 5..

К опорной ячейке 3 и элементу 4 подключены соответственно датчики мгновенного и амплитудного напряжений 6 и 7, выходы которых соединены с входом элемента 8 сравнения,.

Выход элемента 8 сравнения через ограничитель,9 длительности сигнала и элемент 10 задержки .(интегратор) соединен .с входом исполнительного органа 11 (второй антипараллельный

1 фиг.Г

ВНИИПИ Заказ 6324/43 Тираж 666 По сное

Ии

Фшлиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектная,4 вентиль тиристорного ключа и второй комплект защиты не показаны). В случае совмещения вентилей тиристорного ключа путем антипараллельного включеt ния тиристоров в ячейке нли модуле схема вентиля 1 (фиг. 1) дополняется соответствующими элементами.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 6 и 7 отрабатывают соответственно кривую, пропорциональную мгновенному значению напряжений на опорной ячейке Э вентиля тиристорно го ключа 1, и напряжение, пропорциональное амплитудному значению элемента 5 опорной цепи 4 (например, демнфирующей цепи тиристорного ключа).

При выходе из строя некоторого количества тиристорных ячеек 2 в момент t» напряжение датчика 6 превышает напряжение элемента 7 (фиг.2).

На выходе элемента 8 образуются импульсы длительностью, определяемой превышением мгновенными значениями. напряжения выхода датчика 6 амплитуд11238 4. ных значений выхода. датчика 7. Ограничитель 9 формирует импульсы меньшей дл;..тельности, задаваемой необходимой чувствительностью устройства защиты. Равная длительность указан,ных импульсов во всех режимах работы тиристорного ключа обеспечивает независимую выдержку времени срабатыва-. ния защиты, что позволяет получить

1о одинаковую помехозащищенность устройства во всем диапазоне изменения углов управления. На выходе интегратора 10 происходит ступенчатое увеличение напряжения до напряжения устав-, ки, что приводит к срабатыванию ис- . полнительного органа 11.

Применение изобретения позволяет значительно увеличить чувствительность защиты и ее помехозащищенность.

Предлагаемое устройство может быть использовано в схеме защит статических компенсаторов реактивной мощности. Ресурс вентилей в указан-. ных схемах увеличен в результате возможности своевременного обнаружения . неисправных ячеек и их замены.