Устройство для защиты тиристорнореакторных групп вентилей

Устройство для защиты тиристорнореакторных групп вентилей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к устройствам для защиты тиристорных преобразователей, и предназначено для защиты тиристорно-реакторных групп статических компенсаторов реактивной мощности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.,и повышение чувствительности устройства. Блок сравнения 23 сравнивает выходной сигнал интегратора с сигналом датчика тока 18/ Суммирующий вход выходного блока формирования сигналов защиты каждого канала соединен с вторым входом интегратора , его вычитающий вход - с выходом второго элемента ИЛИ 20, а выход - с одним из входов элемента ШШ 21 выходного канала. При этом второй и третий входы второго элемента ИЛИ 20 соединены с выходами системы управления 16 для прямых вентилей двух других фаз, а второй и третий входы третьего элемента ИЛИ 20- - с выходами двух других каналов устройства. 3 ил. с сл DO со о 05 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 Н 02 Н 7 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬИБ.1)(; Т=1(А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4046464/24-07 (22) 01.04.86 (46) 15.09.87. Бюл. )1! 34 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И. Ленина (72) В.А. Кузьменко и А.И. Ступель (53) 62!.314.925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 949751, кл. Н 02 Н 7/12, !980.

Авторское свидетельство СССР

9 982141, кл. Н 02 Н 7/12, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНО-РЕАКТОРНЫХ ГРУПП ВЕНТИЛЕЙ (57) Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к устройствам для защиты тиристорных преобразователей, и предназначено для защиты тиристорно-реакторных групп статических компенсаторов реактивной мощности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.,и повьппение чувствительности устройства. Блок сравнения 23 сравнивает выходной сигнал интегратора с сигналом датчика тока 18г Суммирующий вход выходного блока формирования сигналов защиты каждого канала соединен с вторым входом интегратора, его вычитающий вход — с выходом второго элемента ИЛИ 20, а выход— с одним из входов элемента ИЛИ 21 выходного канала. При этом второй и третий входы второго элемента ИЛИ 20 соединены с выходами системы управления 16 для прямых вентилей двух других фаз., а второй и третий входы третьего элемента ИЛИ 20. — с вь(ходами двух других каналов устройства. 3 ил.

1337964

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам для защиты тиристорных преобразователей, и предназначено для защиты тиристорно-реакторных групп (ТРГ) статических компенсато— ров реактивной мощности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повы- 10 шение чувствительности устройства путем выявления отличий расчетного тока фазы ТРГ, формируемого путем интегрирования напряжения на реакторе этой фазы, от реального тока 16 фазы, измеряемого при помощи трансформатора тока, а также путем контроля источника управляющих импульсов.

На фиг. 1 представлена схема ТРГ и функциональная схема одной фазы ?p предлагаемого устройства; на фиг.2 пример Конкретной реализации одной фазы предлагаемого устройства; на фиг. 3 — характеристика входного блока формирования порогового сигнала модуля входного напряжения.

Устройство содержит тиристорные вентили 1-6, реакторы 7,8 и 9 фаз

ТРГ,трансформаторы 10,11 и 12 тока, трансформаторы 13,14 и 15 напряжения, !О систему 16 управления, датчик 17 напряжения, датчик 18 тока, элементы

ИЛИ 19, 20 и 21, блок 22 интегрирования напряжения, блок 23 сравнения, выходной блок 24 формирования сигналов защиты.

Блок 5 интегрирования напряжения состоит из интегратора на операционном усилителе 25 с резистором 26 для эквивалентирования потерь в реакторе. ап

7 и тиристорах 1 и 4 фазы ТРГ, встречно включенных стабилитронов 27 для ограничения величины интеграла при не нормальной работе фазы ТРГ, ключа

28 для управления интегратором, блока 29 формирования порогового сигнала модуля входного напряжения и элемента

ИЛИ 30. Если модуль входного сигнала блока 29 (U„ ) превышает заданный порОговый уровень U>t, To его выход В0 ной сигнал равен 1

Елок 23 сравнения состоит из сумматора на операционном усилителе 31,блока 32 формирования порогового сигнала модуля входного напряжения. Выходной блок 24 формирования сигналов зашиты состоит из реверсивного счетчика 33, охваченного обратной связью через элементы И 34 и 35, элемента И-HF. 36.

Блоки и элементы устройства (фиг.1) соединены следующим образом: вь1ход датчика 17 напряжения соединен с первым входом блока 22 интегрирования напряжения, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ

19 и суммирующим входом выходного блока 24 формирования сигнала защиты, входы элемента ИЛИ 19 соединены с первым и четвертым выходами системы

16 управления, выход блока 22 интегрирования напряжения соединен с первым входом блока 23 сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика 18 тока, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ

20, выход которого соединен с вычитающим входом выходного блока 24 формирования сигналов защиты, а второй и третий входы элемента ИЛИ 20 соединены с третьим и пятым выходом системы 16 управления, входы "Установка" и "Сброс" блока 24 соединены с одноименными клеммами устройства, а его выход соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 21, второй и третий входы которого соединены с аналогичными выходами блока 24 второго и третьего каналов устройства (на фиг. 1 не показаны), выход схемы

ИЛИ 21 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

По импульсу управления U„ U включается соответствующий тиристор

1 или 4 фазы ТРГ и через реактор 7 начинает протекать ток (фиг. 1).

5 U " < > я где V — текущий угол в радианах.

Одновременно по тому же импульсу управления через элементы ИЛИ 19 и

20 путем воздействия на управляющий вход ключа 28 деблокируется интегра I ар на операционном усилителе 25, который формирует на своем выходе сигнал напряжения

=К П dV, (2) о где К вЂ” коэффициент пропорциональl ности.

При достижении сигналом U, величины U„,, принимаемой для защиты от помех, равной 30-40 МВ, на выходе блока 29 формируется сигнал "1", который через элемент ИЛИ 30 поступает на управляющий вход ключа 28, поддер!

337964

55 живая его в режиме интегрирования на всем интервале существования неравенства.

I Vp,I=10,.—, (.

Обратная связь с выхода интегратора на операционном усилителе 25 через блок 29 и элемент ИЛИ 30 »а вход управления ключа 28 позволяет запускать интегратор узкими импульсами U,U<, которые обычно применяются для управления вентилями.

При помощи датчика тока 18 ток (1) преобразуется в напряжение

U =К (3) где К вЂ” коэффициент.

Коэффициенты К, и К в выражениях (2) и (3) подбираются таким образом, чтобы при отсутствии неисправностей в главной схеме и системе управления вент илями TPI Upq =11 р

Сигналы 0, и Б, поступают на блок 23 сравнения, где они вычитаются. При отсутствии неисправностей выходной сигнал блока 23 сравнения равен нулю.

При неисправностях вентилей, реакторов, коротких замыканиях в схеме

ТРГ и т.п. возникает несоответствие между сигналам Up и Бф,, приводящее к появлению ненулевого сигнала на выходе блока 23 сравнения. При его значении, превышающем «+Uygy на выходе блока 32 формируется сигнал "1", который через элементы ИЛИ 20 и И 35 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 33. Если несоответствие появляется заданное число раз, то счетчик 33 переполняется и формирует на своем выходе сигнал Он срабатывания защиты. Рассмотренный канал выявляет все виды аварий, кроме неисправности системы управления. Перегрузка вентилей ТРГ, вызываемая преждевременным включением вентилей, выявляется за счет создания несоответствия между током i и сигналом

Uq, путем ограничения сигнала Upq стабилитронами 27. Уровень ограничения выбирается исходя из максимально допустимого тока фазы ТРГ.

Неисправности собственно системы управления вентилями, при которых не возникает разбаланса между током и сигналом Ур, выявляются при помощи использования вычитающего входа реверсивного счетчика 33. На вычитающий вход (-1) счетчика 33 через элементы ИЛИ 19 и И 34 поступают за пе10

?О

45 риод основной частоты два импульса управления вентилями одной фазы TPF, а на его суммирующий вход (+1) помимо сигнала с выхода блока 23 сравнения подаются два импульса управления, соответствующие прямым вентилям отстоящей и опережающей фаз ТРГ (Бз, 4) .

В исходное положение, соответствующее, например, числу 8, счетчик 33 устанавливается по сигналу Установку". Для повышения помехозащищенности схемы сигнал "Установка может подаваться периодически с низкой частотой, не мешающей выявлению аварий.

В нормальном режиме работы системы управления на вычитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика 33 подается равное число импульсон за период и состояние счетчика не изменяется. При неисправностях системы, формирующей импульсы управления, выражающихся в пропусках основных или формировании лишних импульсов управления, нарушается соответствие между числом счетных импульсов, поступающих на суммирующий (+1) и вычитающий (-1) входы реверсивного счетчика 33.

В результате происходит либо обнуление, либо полное заполнение счетчика

33. При числе импульсов на выходе элемента ИЛИ !9, отличающемся за заданный интервал времени от числа импульсов на выходе элемента ИЛИ 20, реверсивный счетчик либо переполняется и выдает на выход сигнал срабатывания защиты F„, либо обнуляется (при этом срабатывает канал защиты другой фазы). При переполнении счетчика 33 он останавливается путем блокировки входов сигналом обратной связи при помощи элементов И 34 и 35. Сброс защиты осуществляется вручную по сигналу "Сброс" и одновременно для трех каналов устройства. формула и з обретения

Устройство для защиты тиристорнореакторных групп вентилей, снабженных системой управления, содержащее по числу фаз каналы формирования сигналов защиты, каждый из которых включает в себя датчик тока фазы и три элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз ожностей и повышения чувствительности, в каждый канал формирования сигналов защиты

20

Составитель О. Мещерякова

Редактор М. Дылын Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

Заказ 4138/51 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13379 введены датчик напряжения фазы, блок сравнения выходной блок формирования сигналов защиты на реверсивном счетчике, охваченном обратной связью, и блок интегрирования напряжений, включающий интегратор, выполненный на операционном усилителе, шунтированном параллельно соединенными резистором, ключом и цепочкой из 10 встречно включенных стабилитронов, блоке формирования порогового сигнала модуля входного напряжения и элементе ИЛИ, причем вход интегратора использован в качестве первого входа 16 блока интегрирования напряжений, выход интегратора через блок форми-. рования порогового сигнала модуля входного напряжения подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу ключа, второй вход элемента ИЛИ использован в качестве второго входа блока интегрирования напряжений, а выход интегратора использован в качестве выхода блока интегрирования напряжений, при этом первый вход блока интегрирования подключен к выходу датчика напряжения фазы, второй вход блока интегрирования подключен к выходу первого элемента ИЛИ, подключенному к вычитающему входу реверсивного счетчика, входы первого элемента HJIH предназначены для соединения с выходами системы управления для вентилей данной фазы, выход блока интегрирования напряжений подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу датчика тока фазы, выход блока сравнения подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй и третий входы которого предназначены для соединения с выходами системы управления для прямых. вентилей двух других фаз, выход второго элемента

ИЛИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй и третий входы которого подключены к выходам двух других каналов формирования сигналов защиты.