DE2536413C3

DE2536413C3 - Anordnung zur Erfassung des Freiwerde- oder Sperrvorganges eines Hochspannungs-Stromrichterventils

Info

Publication number: DE2536413C3
Application number: DE19752536413
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Dipl.-Ing. 1000 Berlin Matejka
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-08-13
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1980-12-11
Also published as: DE2536413A1; DE2536413B2

Description

Die Erfindung be'rifft eine Anordnung zur Erfassung des Freiwerde- oder Sperrvorganges eines Hochspannungs-Stromrichterventils mit in R-.ihe geschalteten Thyristoren, denen eine Selbstv.ürdungs- und Wiederherstellungsschutzeinrichtung zugeorc iet ist, die ein Signal zur Zündung des Stromrichterventils abgibt, wenn die Spannung in Durchlaßrichtung des Stromrichterventils zu einem Zeitpunkt anwächst, in dem nur eine unzureichende Anzahl von Thyristoren ihre Sperrfähigkeit wiedererlangt haben, und denen Signalgeber parallelgeschaltet sind, die einen Impuls an ein nachgeschaltetes ODER-Glied abgeben, wenn die Spannung über dem betreffenden Thyristor in Durchlaßrichtung oder in negativer Sperrichtung einen bestimmten Wert erreicht hat.

Für den Betrieb von Hochspannungs-Stromrichterventilen kommen Selbstzündungs- oder Wiederherstellungsschutzeinrichtungen zur Anwendung, die überwachen, ob in der im Anschluß an eine Stromführungsphase folgenden Sperrphase eine genügende Anzahl der in Reihe geschalteten Thyristoren freigegeben wird. Ist die Anzahl der bereits wiederhergestellten Thyristoren unzureichend, so daß sie <*zr Gefahr einer Überlastung durch die anwachsende Spannung ausgesetzt sind, so wird das gesamte Stromrichterventil bei wiederkehrender positiver Spannung zentral nachgezündet.

Ein derartiger Selbstzündungsschutz ist aus der DE-OS 23 33 967 bekannt, bei dem jeder Thyristor mit einem Signalgeber versehen ist, der einen Anzeigeimpuls abgibt, wenn die Spannung in Durchlaßrichtung des betreffenden Thyristors einen bestimmten Schwellwert überschritten hat.

Bei dieser bekannten Schutzeinrichtung gelangen die Anzeigeimpulse der Signalgeber an den Eingang eines ODER-Gliedes, das für die eingehenden Signale Impulse an ein Zeitglied abgibt. Dieses Zeitglied besteht aus einer monostabilen Kippstufe, die beim Eintreffen eines Signals von dem ODER-Glied anspricht und beim Rückkippen nach der Zeit ίο nach dem Eintreffen des Signals vom ODER-Glied ein Ausgangssignal abgibt. Das bedeutet, daß die Kippstufe kein Ausgangssignal abgeben kann, solange vom ODER-Glied fortlaufend Signale eintreffen, deren zeitlicher Abstand kleiner als ι die Zeit ta ist Diese Zeit, d. h. die Rückstellzeit der Kippstufe, ist so groß gewählt, daß sie die Zeitabstände zwischen den Signalen vom ODER-Glied übersteigt, solange die in Reihe geschalteten Thyristoren sich in normaler Weise im Takt mit der anwachsenden

ίο Spannung an dem Thyristorventil wiederherstellen. Gleichzeitig darf to nicht größer sein als es einem angemessenen Anwachsen der Spannung über dem Thyristorventil entspricht, ei. h. das Signal aoi Ende der Zeh to muß abgegeben werden, bevor die Spannung über dem Stromrichterventil für die sperrenden Thyristoren gefährliche Werte erreicht hai.

Wegen der verschiedenen Speicherladungen der Thyristoren ist der Freiwerdevorgang der einzelnen Thyristoren nicht gleich und so weisen auch die Rückmeldungen bestimmte zeitliche Streuungen auf. Hinter dem ODER-Glied entsteht eine »Impulsbürste«, die erfahrungsgemäß am Anfang und Ende die einzelnen Rückmeldeimpulse wiedergibt, jedoch in der Mitte in ein fortdauerndes Signal zusammengeflossen ist.

Entsprechend der DP-OS 23 33 967 wird die monostabile Kippstufe mit dem Rückmeldesignal des ODER-Gliedes getriggert, um das Ende des Freiwerdevorganges festzustellen, muß die Laufzeit U₁ der nachtriggerbaren monostabilen Kippstufe gleich oder länger als die Breite des zusammengeflossenen Rückmeldesignals sein. Die Zeit to stellt auch die Verzugszeit der Erfassung dar, die so groß wie zulässig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Erfassung des Endes des Freiwerde- oder Sperrvorganges eines Hochspannungs-Strornrichtervenlils mit extrem kurzer Verzögerungszeil zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgang des ODER-Gliedes sowohl mit dem ersten Eingang eines zweiten ODER-Gliedes als auch mit einem Inverter, mit einer nachgeschalteten nachtriggerbaren monostabilen Kippstufe verbunden ist, und daß der zweite Eingang des zweiten ODER-Gliedes und der Ausgang der nachtriggerbaren monostabilen Kippstufe miteinander verbunden sind.

Diese Anordnung ermöglicht es, die Laufzeit der nachtriggerbaren, monostabilen Kippstufe nicht größer als die größte Impulslücke der eintreffenden Rückmeldeimpulse einstellen zu müssen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung und

F i g. 2 den zeitlichen Verlauf der im Blockschaltbild nach F i g. 1 auftretenden Signale.

Fig.3 zum Vergleich den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals der schon bekannten Anordnung.

Die in Fig. I dargestellte Anordnung enthält ein erstes ODER-Glied !,dessen Eingänge e\ bis cvmit den in Reihe geschalteten Thyristoren zugeordneten Signalgebern verbunden sind. Der Ausgang b des ersten ODER-Gliedes I ist mit einem der beiden Eingänge eines zweiten ODER-Gliedes 4 direkt und über einen Inverter 2 mit nachgeschalteter monostabiler Kippstufe

3 mit dem zweiten Eingang des Zweiten ODER-Gliedes

4 verbunden. Der Ausgang des zweiten ODER-Gliedes

4 ist dann mit einem nicht weiter dargestellten, an sich bekannten SelbstzOndungs- oder Wiederherstellungsschutz verbunden, der bei einer unzureichenden Anzahl von freigewordenen Thyristoren einen Zündimpuls an alle in Reihe geschaltete Thyristoren liefert.

Der in Fig.2 dargestellte zeitliche Verlauf der Impulse soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltung näher e.!äutern.

In Fig.2a sind die von den Signalgebern abgegebenen Impulse ei, ei ... en dargestellt, die wegen der in unterschiedlichen Speicherladungen der Thyristoren und den daraus resultierenden unterschiedlichen Freiwerdevorgängen eine besimmte zeitliche Streuung aufweisen.

Fig.2b zeigt des Ausgangssigual b des ersten ODER-Gliedes, das die einzelnen Impulse der Signalgeber zusammenfaßt Es entsteht eine »Impulsbürste«, die erfahrungsgemäß am Anfang und Ende des Freiwerdevorganges die einzelnen Rückmeldeimpulse wiedergibt, in der Mine jedoch in ein fortdauerndes Signal zusammengeflossen ist (Gauß'sche Häufigkeitsverteilung).

In Fig. 2c ist das vom Inverter invertierte Ausgangssignal d dargestellt, dessen jeweils erste ansteigende Impulsflanke die nachgeschaltete, nachtriggerbare monostabile Kippstufe einschaltet, deren Signalverlauf in F i g. 2d wiedergegeben ist. Nach Ablauf einer einstellbaren Zeitspanne t₀ nach dem Auftreten des letzten Einzelimpulses vor der Impulsbürste fällt das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe ab, um mit der ersten ansteigenden Flanke des der Impulsbürste folgenden Einzeümpulses erneut anzusteigen. Schließlich wird mit der abfallenden bzw. durch den Inverter ansteigenden Flanke des letzten Einzeümpulses die Zeit & bis zum Abfallen des Ausgangssignals g der monostabilen Kippstufe vergehen.

F i g. 2e zeigt das resultierende Ausgangssignal a des zweiten ODER-Gliedes, das vom Ausgangssignal g der monostabilen Kippstufe und in der Impulslücke des Signales g vom Ausgangssignal b des ersten ODER-Gliedes abhängt.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung muß die Laufzeit fo der nachtriggerbaren monostabilen Kippstufe nicht größer eingestellt werden, als es die größte Impulslücke ist. Die abfallende Flanke -.i,:s Ausgangssignais a, die das Ende des Freiwerdevorgangrs markiert, hat eine wesentlich kleinere Verzögerung als die des in Fig.2f dargestellten Ausgangssignals der bekannten Anordnung, bei der die Laufzeit ίο der nacht! iggerbaren monostabilen Kippstufe gleich oder größer sein muß als die Breite sdes zusammengeflossenen Impulssignals.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Anordnung zur Erfassung des Freiwerde- oder Sperrvorganges eines Hochspaanungs-Stromrichterventils mit in Reihe geschalteten Thyristoren, denen eine Selbstzündungs- und Wiederherstellungsschutzeinrichtung zugeordnet ist, die ein Signal zur Zündung des Stromrichterventils abgibt, wenn die Spannung in Durchlaßrichtung des Stromrichterventils zu einem Zeitpunkt anwächst, in dem nur eine unzureichende Anzahl von Thyristoren ihre Sperrfähigkeit wiedererlangt haben, und denen Signalgeber parallelgeschaltet sind, die einen Impuls an ein nachgeschaltetes ODER-Glied abgeben, wenn die Spannung über dem betreffenden Thyristor in Durchlaßrichtung einen bestimmten Wert erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ODER-Gliedes (1) sowohl mit dem ersten Eingang eines zweiten ODER-Gliedes (4) als auch mit einem inverter (2). mit einer nachgeschalteten nachtriggerbaren monostabilen Kippstufe (3) verbunden ist, und daß der zweite Eingang des zweiten ODER-Gliedes (4) und der Ausgang der nachtriggerbaren monostabilen Kippstufe (3) miteinander verbunden sind.