Способ защиты вентильного разрядника — SU 493854 (original) (raw)
ОПИСАНИЕ 011493854ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическихки зГ инение с при Государственный комитеСовета Министров СССР Прио т убликован нь 4 30,11.7 Бюлл 53) УДК 621.316.91;3елам изобретений открыти Дата ликования описания 19.02,7(71) Заявит тельский институт постоянного ток но-иссле СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВЕНТИЛЪНОГО РАЗРЯДНИКА Изобретение относится к элекпостоянного тока высокого напряобразовательным установкам,вентильные преобразовательныестности к способам защиты отвентильных разрядников, включероне постоянного тока каскапреобразователей и входящих вщиты этих преобразователей отний. ропередачам жения и пресодержащим мосты, в чаповреждений нных на стодно-мостовых систему за- еренапряжевождающего ядника про. Известен способ защиты разрядников, представляющих собой искровые разрядные промежутки и включенных на стороне постоянного тока мощных преобразовательных установок, заключающийся в определении факта пробоя разрядника по возникновению короткого замыкания в схеме преобразовательной установки и запирании управляющих импульсов вентилей в одномостовых преобразовательных схемах или включении шунтирующих вентилей соответствующих мостов во много- мостовых схемах. При пробоях разрядника (так же, как и при других нарушениях работы оборудования) вся электропередача (в одномостовой преобразовательной схеме) или отдельные преобразовательные мосты отключаются, напряжение на пробившемся разряднике становится равным нулю и сопровождающий постоянный ток разрядника прекращастся в первом случае вместе с прекращением тока передачи, а во втором случае - послеего перехода на шунтирующие устройства.Целью изобретения является уменьшениеперерыва в работе мостов, вызванного сраба 5 тыванием разрядника, а также повышение надежности защиты этих разрядников от перегрева и разрушения в случае нормальной работы преобразовательного оборудования ипри некоторых отказах последнего,10 Указанная цель достигается благодаря тому, что при появлении тока в цепи разрядника запирают рабочие вентили моста,Для уменьшения величины тока, длительнопротекающего через разрядник, на время ра 15 боты шунтирующего аппарата принудительноотпирают рабочие вентили,При запирании управляющих импульсов рабочих вентилей преобразовательные мосты переводятся в режим двухфазного опрокидыва 20 ния, на полюсах мостов возникает переменноенапряжение вентильных обмоток преобразовательных трансформаторов, что приводит к гашению дуги сопровождающего тока разрядников при первом же переходе этого напряже 25 ния через нулевое значение и к немедленномувозобновлению нормальной работы мостовпосле отпирания управляющих импульсов ихрабочих вентилей.В случае негашения дуги сопроЗО тока разрядника (ток в цепи разр5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60б 5 3должает существовать) производят уменьшение величины этого тока путем принудительного отпирания управляющих импульсов рабочих вентилей преобразовательных мостов, защищаемых сработавшим разрядником, через определенное время, определяемое запасом термической устойчивости вентильного разрядника. При этом указанные мосты вступают в работу, часть тока полуцепи с разрядника ответвляется на эти преобразовательные мосты, что значительно уменьшает нагрев разрядника. Величина уменьшенного тока разрядника определяется пересечением внешней характеристики преобразовательных мостов и вольт-амперной характеристики разрядника. Управляющие импульсы продолжают постуг.ать на вентили вплоть до момента замыкания контактов шунтирующих аппаратов. Такой способ защиты позволяет надежно выявить срабатывание вентильного разрядника и запустить устройство для его защиты, быстро обеспечивающее условия для гашения дуги сопровождающегося тока и ввода преобразовательных мостов в работу, а в случае негашения дуги сопровождающегося тока, позволяющее осуществить перевод части тока разрядника на параллельные мосты для того, чтобы не превысить допустимую термическую нагрузку на вентильный разрядник. На фиг. 1 показаны возможные места включения вентильного разрядника на стороне постоянного тока многомостового каскадного преобразователя и включение датчиков тока, фиксирующих протекание тока через разрядники; на фиг. 2 - осциллограммы испытаний предложенного способа защиты применительно к разряднику, включенному между верхним полюсом П моста и землей в двух- мостовой преобразовательной схеме, где Ур - напряжение на разряднике, 1 р - ток, протекающий через разрядник.защита по предлагаемому способу заключается в следующем.При пробое вентильного разрядника 1 на стороне постоянного тока многомостового преобразователя (в рассматриваемом случае - разрядника верхний полюс П моста - земля) датчик тока 2 вырабатывает сигнал, длительность которого соответствует длительности протекания через разрядник тока, Выходной сигнал датчика запускает устройство для защиты сработавшего разрядника, которое на первом этапе работы запирает управляющие импульсы рабочих вентилей 3 соответствующих преобразовательных мостов. При этом преобразовательные мосты переходят в режим двухфазного опрокидывания и на их полюсах появляется синусоидальное напряжение промышленной частоты вентильных обмоток преооразовательных трансформаторов, которое и прикладывается к сработавшему разряднику.На осциллограмме на фиг. 2, а момент пробоя разрядника обозначен 1 ь а запирание 4управляющих импульсов рабочих вентилей и начало режима двухфазного опрокидывания 1.При переходах напряжения на разряднике, а следовательно, и его тока через нулевое значение создаются условия для гашения дуги сопровождающего тока разрядника, поскольку деионизация разрядных промежутков и восстановление их электрической прочности у вентильных разрядников происходит при первом же переходе тока через нуль, как и видно на фиг, 2, а (момент 1 з). Вслед за этим на рабочие вентили могут быть вновь поданы управляющие импульсы и восстановлена нормальная работа мостов. Следовательно, применение предлагаемого способа позволяет значительно сократить перерыв в работе преобразовательных мостов, вызванный срабатыванием разрядников, который может составлять в данном случае всего 0,01 - 0,02 сек,На фиг. 2,б показана работа устройства защиты в случае длительного протекания тока через разрядник.В момент 1, происходит пробой разрядника при запертых управляющих импульсах рабочих вентилей обоих мостов, В данном опыте для иллюстрации описываемого способа защиты имитировался отказ устройств, осуществляющих гашение дуги сопровождающего тока разрядника. Поскольку гашения разрядника в течение заданного времени (в данном случае 40 мс) не происходит (сигнал датчика тока существует), то в момент времени устройство защиты отпирает управляющие импульсы рабочих вентилей обоих мостов с целью уменьшения тока разрядника, Большая часть тока (ток разрядника был 560 А, стал 180 Л) переходит на мосты,Разрядник гасится при замыкании контактов шунтирующих аппаратов 4 (фиг. 1), запускаемых от устройства защиты (в данном опыте гашение разрядника было произведено в момент 1 з на фиг. 2,б) автоматикой проведения опыта с помощью шунтирующих вентилей 5 (фиг. 1) гораздо раньше, чем замыкаются контакты шунтирующего аппарата (с целью ограничения выработки располагаемого ресурса разрядника). Предмет изобретения 1. Способ защиты вентильного разрядника, установленного на стороне постоянного тока многомостового каскадного преобразователя путем перевода преобразовательного моста с шунтирующим аппаратом в режим двухфазного опрокидывания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью использования возникающего при этом переменного напряжения для гащения дуги сопровождающего тока, при появлении тока в цепи разрядника запирают рабочие вентили моста.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения величины тока, длительно протекающего через разрядник, на время работы шунтирующего аппарата принудительно отпирают рабочие вентили.,с7 Составите Дементьеваенов Корректоры: Н. Лебедеваи 3. Тарасова Техрсд М, С едактор В. Левятов Заказ 126 ПодписноССР ИИП Типография, пр Сапунов Изд. М 1999 осударственного коме по делам изобрете 3035, Москва, Ж, РТираж 782тета Совета Министр оий и открытийаушская наб., д. 4/5